Phenquestions
RAID, ki se ukvarja s podatki v živo, je mehanizem, s katerim delujoči sistem združuje več diskov v eno enoto za shranjevanje. Podatki se nato razširijo po vseh diskih tako, da lahko preživijo okvaro vsaj enega (ali več) fizičnih diskov. Najpreprostejša vrsta matrike RAID je RAID1 ali zrcaljenje. Tu kopirate (ali zrcalite) iste podatke na dva ali več diskov, tako da če eden od diskov ne uspe, lahko podatki še vedno preživijo in se še vedno aktivno uporabljajo. Obstajajo tudi druge konfiguracije RAID, o katerih bomo razpravljali v nadaljevanju.
O RAID-u
RAID ali odvečno polje poceni diskov je mehanizem za shranjevanje podatkov na diskih. Obstaja široka "paleta" nastavitev RAID-a, vendar sta dva osnovna mehanizma, na katerih temeljijo, naslednja:
1. Zrcaljenje:
Zrcaljenje pomeni, da se vaši podatkovni bloki kopirajo, zrcalijo na več diskov. Če zrcalite podatke na treh diskih, lahko kadar koli preživite do dveh okvar, lahko okvarjene diske nato brez večjih težav zamenjate z novimi. Podobno tudi, če podatke kopirate čez n + 1 diski, lahko zdržiš do n diski ne uspejo. Slaba stran tega je, da dobite samo prostor za shranjevanje, ki je enak najmanjšemu disku v vašem RAID polju.
2. Parnost:
Drugi pristop je razdelitev podatkov na dva dela, pri čemer lahko z dvema blokoma uporabniških podatkov ustvarite tretji blok "pariteta". Vsi trije bloki so enake velikosti in so razporejeni po različnih napravah. Za delovanje te konfiguracije so potrebne vsaj tri naprave. Če kateri koli disk odpove, lahko z drugimi dvema blokoma znova ustvarite bloke, shranjene na tem disku. Če se na primer izgubi drugi uporabniški blok, se lahko prvi blok in paritetni blok uporabita za izračun drugega uporabniškega bloka. Če vas zanima, kako to deluje, si oglejte to čudovito razlago.
To metodo je mogoče še izboljšati, tako da ima 2 ali celo 3 paritetna bloka. Toda več kot 3 paritetni bloki v panogi niso tako pogosto vidni. Če imate en paritetni blok, lahko preživite eno okvaro diska. Blok z dvema paritetama pomeni, da lahko prenesete dva diska in tako naprej.
Z vidika izkoriščenosti pomnilnika je bolj učinkovito kot zrcaljenje. Če imate en paritetni blok, potrebujete le 50% več fizičnega prostora za shranjevanje na dejanske uporabniške podatke. To pomeni, da boste za shranjevanje 1 GB podatkov potrebovali 1.5 GB prostora za shranjevanje (poleg tega je za metapodatke majhna režija). To je bolj učinkovito kot celo najučinkovitejša shema zrcaljenja, kjer potrebujete vsaj 2 GB prostora za zrcaljenje 1 GB podatkov med dvema diskoma.
Slaba stran je, da se bodo operacije naključnega pisanja upočasnile, zahvaljujoč dodatnemu bitu izračuna in pisanja, povezanega s paritetnim blokom. Tudi zanesljivost ni tako dobra kot pri n + 1 zrcalni diski, kjer se lahko pripravite na poljubno število diskov, ki ne uspejo.
Konfiguracije RAID so lahko tako zapletene ali preproste, kot želite, lahko kombinirate paritetne in zrcalne strategije ter jih spremenite po želji vašega podjetja. Obstajajo namenski krmilniki RAID, na katere priključite fizične diske, OS pa nato vidi en logični disk, kot prikazuje krmilnik. LSI je eden takih prodajalcev RAID krmilnikov. RAID lahko izvajate tudi v programski opremi OpenZFS je verjetno najboljša stava glede tega.
Še zadnja vrsta RAID-a, ki jo pohvalijo, je RAID 0. Tehnično ne gre za shemo RAID, ker tu ne gre za odpuščanje. Ideja RAID 0 je preprosto širjenje podatkov v več pomnilniških napravah brez kaj odpornost na okvare diska. Prednost je v tem, da s tem izboljšate zmogljivost. Če pišete 1 GB podatkov na en disk, je postopek počasen. Disk lahko opravi le omejeno število operacij pisanja na sekundo in vaš OS mora počakati, da konča to operacijo, preden se novi podatki pošljejo na pot. Če enakih 1 GB podatkov razširite na dva taka diska, lahko hkrati pišete (in berete) z obeh in pridobite kar nekaj izboljšav zmogljivosti.
Nazaj Ups
Koncept varnostnih kopij je verjetno bolj pomemben kot RAID. Varnostna kopija je v kontekstu upravljanja pomnilnika znana dobra kopija podatkov z določenega trenutka, iz katere lahko po potrebi obnovite datoteke nazaj v svoj glavni sistem. Kar zadeva izvedbo, je mogoče uporabiti številne rešitve, ki jih gosti v oblaku, in veliko rešitev brez povezave.
Tarsnap in Backblaze sta moji najljubši storitvi upravljanega varnostnega kopiranja za zasebne in poslovne primere. V to definicijo lahko vključite tudi Google Drive, iCloud ali Dropbox rezerva rešitev, vendar so bolj usmerjene v potrošniški trg kot v podjetje. Vendar je osnovno načelo še vedno enako. Ko se prijavite v nov iPhone ali iPad, se vsi podatki, vaši stiki, fotografije, predstavnostna knjižnica itd. Sinhronizirajo z vašim računom iCloud brezhibno in med nadaljnjo uporabo naprave se novejši podatki tiho shranijo v oblak in ne ne bi smel skrbeti zaradi tega.
Vaša rešitev za varnostno kopiranje je lahko tako preprosta kot kopiranje podatkov na zunanji trdi disk ali uporaba rsync (ali zfs send, če uporabljate OpenZFS) za občasno ustvarjanje kopije vseh ustreznih informacij. To lahko vključuje mapo Dokumenti, bazo podatkov, izvorno repozitorij ali celo celoten korenski datotečni sistem v ravno zip ali tarball. Pomembna merila, ki jih mora izpolnjevati dobra rešitev za varnostno kopiranje, so naslednja:
- Varnostne kopije se morajo pojavljati pogosto - če varnostno kopirate podatke vsak mesec, namesto vsak teden, tvegate, da boste ob nesreči izgubili do enega meseca.
- Varnostne kopije bi se morale vrniti v preteklost - shramba za varnostno kopijo je omejena. Včasih morate vreči starejše varnostne kopije. Več prostora kot imate, boljše so lahko varnostne kopije. Recimo, da varnostno kopirate podatke tedensko, vendar varnostne kopije zavrzite starejše od 2 tednov. Če datoteko naključno izbrišete in to ostane neopaženo dva tedna, je ne boste mogli vrniti nazaj.
- Datoteke bi morali dejansko obnoviti - če še nikoli niste poskusili obnoviti podatkov iz varnostne kopije, varnostne kopije nimate. V kritičnem času, ko ste utrpeli izgubo podatkov, se ne bi morali naučiti, kako obnoviti podatke. Načrtujte vnaprej in vedite, kako obnoviti sistem iz zadnje znane dobre varnostne kopije.
- Varnostno kopijo je treba ločiti od delujočega sistema. Ko pride do katastrofe in se vse vaše datoteke na delovnem strežniku šifrirajo, izbrišejo ali poškodujejo, morate zagotoviti, da se isto ne bo zgodilo z varnostno kopijo. Dober način za zagotovitev tega je, da zagotovite, da vaša varnostna naprava ni 'povezana' z vašim proizvodnim okoljem, tj.e, ko končate varnostno kopiranje, odklopite trdi disk USB, odklopite datotečni sistem NFS. Navsezadnje ne dajte proizvodnemu sistemu privilegija, da prepiše ali spremeni varnostne kopije podatkov. Naj bo samo za branje.
Zdaj, ko nekaj vemo tako o RAID-u kot o varnostnem kopiranju, izpostavimo nekaj razlik med njimi.
Datoteke in bloki
RAID se vedno ukvarja z bloki podatkov, ne pa s tem, kako datotečni sistem te podatke predstavi uporabniku. Tako RAID programske in strojne opreme obravnava podatke kot bloke informacij, velikost blokov se lahko razlikuje od 128 KiB do 1 MiB.
Varnostne kopije so po drugi strani veliko bolj prilagodljive. Običajno se izvajajo na ravni datotečnega sistema, čeprav za to ne obstaja trdo pravilo. So tudi bolj zrnati. Če je vaša rešitev dovolj prilagodljiva, lahko iz varnostne kopije obnovite eno datoteko. Polja RAID niso varnostne kopije, so le način za razširjanje podatkov na več diskov. Če datoteko izbrišete, se sprostijo vsi zrcalni bloki in paritetni bloki. Konec zgodbe.
Uporabite zadeve
Varnostne kopije so namenjene vsem. Pristop in obseg se lahko razlikujeta od osebne uporabe do podjetja, vendar vsi, ki imajo digitalno življenje, potrebujejo varnostno kopijo. RAID je bolj značilna za podjetje / podjetje. Matrike RAID vidite v strežnikih, pomnilniških napravah, kot so NAS in SAN, hipervizorji v oblaku itd. Skoraj vsak kraj, ki hrani kritične podatke v živo, uporablja neko obliko RAID-a. Tudi strežniki, ki izvajajo varnostne kopije, ki jih gostijo v oblaku, verjetno uporabljajo polja RAID. To niso medsebojno izključujoče se tehnologije.
To ne pomeni, da RAID-a ne morete uporabljati za osebno uporabo, v podjetjih je le več uporabnosti. Del razlogov za to je ta, da se v podjetju diski 24-urno nabirajo z operacijami IO. V produkcijskem okolju, kot je shranjevanje baze podatkov ali storitve za pretakanje videoposnetkov ali oblačni hipervizor, bo pomnilniška naprava vašega strežnika pod nenehno grozljivo obremenitvijo, podatke nenehno bere in zapisuje v te naprave ter pogosto več aplikacij hkrati. V teh pogojih je veliko večja verjetnost, da bodo pogoni odpovedali. Konfiguracija RAID pomeni, da če pogon odpove, imate malo ali nič izpadov. Večina strežnikov lahko še naprej deluje tudi po okvari diska, tako da ne izgubite novih informacij in zahtev, ki prihajajo vsako sekundo.
Povprečen namizni računalnik skorajda ne more poustvariti istega stresnega stanja, tudi če disk odmre, če uporabljate varnostno kopijo, kot je Backblaze, lahko pridobite večino izgubljenih podatkov in izguba dela v vrednosti je verjetno najslabša stvar se lahko zgodi. Tudi to postaja redkost zahvaljujoč rešitvam, gostovanim v oblaku, kot so Adobe Creative Cloud, Office 365 itd.
RAID ni nadomestilo za varnostno kopiranje
Če želite en članek odvzeti iz tega članka, naj bo to. RAID NI nadomestek za varnostno kopiranje. Vedno varnostno kopirajte podatke! Obstaja veliko ljudi, ki mislijo, da če imate RAID, to pomeni, da so podatki varni na več diskih, zato jih ni treba varnostno kopirati. Nič ni dlje od resnice. RAID naj bi obravnaval eno samo težavo - diski ne uspejo ali vrnejo napačne podatke. Če imate RAID, vas ne boste zaščitili pred milijonom drugih groženj, kot so naslednje:
- Uporabniške napake in nenamerno brisanje
- Napake aplikacij ali OS, ki povzročajo razširjeno poškodovanje podatkov
- Odkupna ali druga zlonamerna programska oprema šifrira, briše ali poškoduje vaše podatke
- Okvara samih krmilnikov RAID
Podatki o vašem RAID polju so v živo. Če se OS, aplikacija (ali uporabnik) prelomi in tu in tam izbriše nekaj datotek, bo datoteka izbrisana v celotnem RAID polju. Imeti ločeno kopijo podatkov, varnostno kopijo, je edini način, da se lahko kdaj zaščitite pred tovrstnimi scenariji.
Zaključek
Če vas skrbijo vaši podatki, bi morala biti vaša prva skrb rešitev za varnostno kopiranje. Večina namiznih uporabnikov, razen morda uporabnikov, bi morali več vlagati v zanesljivo varnostno kopijo, namesto da bi se ukvarjali z RAID1, RAID5 ali RAIDZ. Če želite zgraditi lasten strežnik za varnostno kopiranje, si morate omisliti spodobno politiko varnostnega kopiranja in zanesljiv zaledni prostor za shranjevanje. Ta članek je morda dober začetek. Uporabite lahko rsync ali zfs send, da kopirate podatke v tem ozadju.
Če ste v podjetju in razmišljate o rešitvi RAID za shranjevanje vseh vaših podatkov v živo. Razmislite o uporabi OpenZFS, ki ponuja zelo prilagodljivo rešitev, vse od zrcaljenja n-diska do RAIDZ1 z enim paritetnim blokom do RAIDZ2 in RAIDZ3 z 2 in 3 paritetnima blokoma. Preden se odločite, morate veliko razmisliti o zahtevah svoje aplikacije. Med učinki branja in pisanja, odpornostjo in učinkovitostjo shranjevanja obstajajo kompromisi. Priporočam pa, da na RAID pomislite šele, ko se odločite za rešitev za varnostno kopiranje.
