4.5.2.2. Базові рівні raid
RAID 0: дисковий масив без відмовостійкості (Striped Disk Array without Fault Tolerance) - Дисковий масив без надлишкового зберігання даних. Інформація розбивається на блоки, які одночасно записуються на окремі диски, що забезпечує підвищення продуктивності (мал. 4.5.2.2.1). Такий спосіб зберігання інформації ненадійний, оскільки поломка одного диска призводить до втрати всієї інформації. Формально не може вважатись RAID масивом як таким, бо не містить надлишковості даних. Коректним буде називати його страйп сет (en: stripe set)
За рахунок можливості одночасного введення-виведення з декількох дисків масиву RAID 0 забезпечує максимальну швидкість передачі даних і максимальну ефективність використання дискового простору, оскільки не потребує місця для зберігання контрольних сум. Реалізація цього рівня дуже проста. RAID 0, як правило, застосовується в тих областях, де потрібна швидка передача великого обсягу даних. Для реалізації масиву потрібне не менше двох вінчестерів.
Мал. 4.5.2.2.1. Логічна схема функціонування raid 0
Переваги:
щонайвища продуктивність в додатках, що вимагають інтенсивної обробки запитів введення-виведення і даних великого об'єму;
простота реалізації;
низька вартість;
максимальна ефективність використання дискового простору — 100%.
Недоліки:
відмова одного диска спричиняє за собою втрату всіх даних масиву.
RAID 1: дисковий масив із зеркалюванням (Mirroring & Duplexing) - дисковий масив з дублюванням інформації (зеркалюванням даних). В найпростішому випадку два накопичувачі містять однакову інформацію і є одним логічним диском (мал. 4.5.2.2.2). При виході з ладу одного диска його функції виконує інший. Для реалізації масиву потрібне не менше двох вінчестерів.
Мал. 4.5.2.2.2. Логічна схема функціонування RAID 1
Переваги:
простота реалізації;
простота відновлення масиву у разі відмови (копіювання).
Недоліки:
висока вартість — 100% надмірність;
невисока швидкість передачі даних.
RAID 2: відмовостійкий дисковий масив з використанням коду Хеммінга (Hamming Code ЕСC) Схема резервування даних з використанням коду Хеммінга (Hamming code) для корекції помилок. В даній реалізації було запропоновано використовувати одночасно дві технології – побітовий почерговий запис і код Хаммінга для відновлення помилок. Потік даних розбивається на слова — причому розмір слова відповідає кількості дисків для запису даних. Для кожного слова обчислюється код корекції помилок, який записується на диски, що виділені для зберігання контрольної інформації (Мал. 4.5.2.2.3). RAID 2 — один з небагатьох масивів, що спроможний знаходити подвійні помилки і виправляти "на льоту" одинарні. При цьому він є найнадмірнішим серед базових рівнів з контролем парності. Реалізація таких систем вимагала спеціальних дорогих контролерів. Ця схема зберігання даних не отримала комерційного застосування, оскільки погано справляється з великою кількістю запитів.
Мал. 4.5.2.2.3. Логічна схема функціонування raid 2
Переваги:
достатньо проста реалізація;
корекція помилок "на льоту";
дуже висока швидкість передачі даних;
при збільшенні кількості дисків невигідні витрати зменшуються.
Недоліки:
низька швидкість обробки запитів (категорично не підходить для систем, орієнтованих на обробку трансакцій);
висока вартість;
велика надмірність.
RAID 3: відмовостійкий дисковий масив з паралельною передачею даних і парністю (Parallel Transfer Disks with Parity) - відмовостійкий масив з паралельним введення-виведенням даних і диском контролю парності. Потік даних розбивається на порції на рівні байт (хоча можливо і на рівні біт) і записується одночасно на всі диски масиву, окрім одного. Один диск призначений для зберігання контрольних сум, що обчислюються при записі даних (див мал. 4.5.2.2.4.). Вихід з ладу будь-якого з дисків масиву не приведе до втрати інформації.
Цей рівень має набагато меншу надмірність, ніж RAID 2. В другому більшість дисків, що містять контрольну інформацію, потрібна для визначення хибного розряду. Як правило, RAID-контроллери можуть отримати дані про помилку за допомогою механізмів відстежування випадкових збоїв. За рахунок розбиття даних на порції RAID 3 має високу продуктивність. Оскільки при кожній операції введення-виведення проводиться звернення практично до всіх дисків масиву, то одночасна обробка декількох запитів неможлива.
Цей рівень підходить для додатків з файлами великого об'єму і малою частотою обігу (в основному це сфера мультимедіа). Використання тільки одного диска для зберігання контрольної інформації пояснює той факт, що коефіцієнт використання дискового простору достатньо високий (як наслідок цього — відносно низька вартість). Для реалізації масиву потрібно не менше трьох вінчестерів.
