Phenquestions
RAID-Z je eno najboljših orodij, ki bi zagotovilo, da vaši podatki živijo čim bolj brez napak tudi na najcenejši zbirki diskov. Je del OpenZFS. V tem kratkem članku lahko razumete osnove OpenZFS, če zanj še niste slišali. Je odprtokodni datotečni sistem za podjetja, ki je na voljo v sistemih Linux, FreeBSD, Mac OS X, SmartOS, Illumos in drugih večjih operacijskih sistemih.
Najprej pa ... kaj je RAID?
RAID pomeni Redundant Matrica neodvisnih (poceni) diskov. To se nanaša na splošno industrijsko prakso shranjevanja podatkov ne samo na enem disku, temveč na več diskih, tako da se lahko tudi ob okvari diska podatki rekonstruirajo z drugih diskov. Način širjenja podatkov po diskih je različen za različne vrste odpuščanj, zato se imenujejo RAID 0, RAID 1 itd. Tu se ne bomo ukvarjali z njimi. Osredotočili bi se na RAIDZ, ki je značilen za OpenZFS.
RAID (in tudi RAID-Z) ni enako zapisovanju kopij podatkov na varnostni disk. Ko imate v RAID nastavljenih dva ali več diskov, se podatki nanje zapišejo istočasno in vsi diski so aktivni in povezani. To je razlog, zakaj se RAID razlikuje od varnostnih kopij in še pomembneje, zakaj RAID ne nadomešča varnostnih kopij. Če vam izgori celoten strežnik, lahko vsi spletni diski gredo s strežnikom, vendar vam bodo varnostne kopije rešile dan. Podobno, če pride do napake enega diska in nekaj ni bilo varnostno kopirano, ker tega ne morete storiti vsak dan, vam lahko RAID pomaga pridobiti te informacije.
Varnostne kopije so občasno narejene kopije ustreznih podatkov, RAID pa je odveč v realnem času. Obstaja več načinov shranjevanja podatkov v tradicionalnih sistemih RAID, vendar jih tukaj ne bomo obravnavali. Tu bi se poglobili v RAIDZ, ki je ena najbolj kul lastnosti OpenZFS.
Še zadnja stvar, preden začnemo, tradicionalni RAID včasih spodbuja uporabo namenskih strojnih naprav za RAID. Tako se operacijski sistem in datotečni sistem ne zavedata obstoječih mehanizmov RAID. Toda kartica RAID (namenska strojna oprema) sama pogosto naleti na okvaro, zaradi česar je celotno diskovno polje v bistvu neuporabno.
Da bi se temu izognili, vedno morate poskusiti uporabljati OpenZFS brez kakršnega koli RAID krmilnika strojne opreme.
RAID-Z1, RAID-Z2, RAID-Z3
ZFS združuje naloge upravitelja glasnosti in datotečnih sistemov. To pomeni, da lahko med ustvarjanjem novega področja določite vozlišča naprave za svoje diske in jih bo ZFS združil v eno logično področje, nato pa lahko na vrhu tega nosilca ustvarite nabore podatkov za različne namene, kot so / home, / usr itd.
Za nastavitev RAID-Z bi bilo potrebno vsaj 3 ali več diskov. Ne morete uporabiti manj kot treh diskov. Ponudnik pomnilnika je lahko tudi kaj drugega, tudi omrežni pomnilnik, naprava z virtualnimi bloki itd., Vendar se za preprost primer držimo treh enakih velikosti.
Tri diske lahko združite v navidezno napravo (vdev). To je gradnik zpoola. Če začnete s samo tremi diski, imate v svojem zpoolu 1 vdev. Lahko imate 2 vdev-a s 6 diski itd.
Recimo, da imate datoteko velikosti 1 GB, ki jo želite shraniti v tem področju. RAID-Z ga razdeli na dva enaka kosa po 512 MB in nato izvede matematično operacijo med njimi, ki ustvari tretji del 512 MB (imenovan paritetni blok). Trije deli se nato zapišejo v tri ločene vdeve. Torej datoteka na koncu zavzame 1.Skupaj 5 GB prostora.
Prednost pa je v tem, da v primeru, da eden od diskov ne uspe, recimo, da se izgubi prvi del, potem lahko drugi del in paritetni blok ponovno ustvarite prvega. Podobno, če se izgubi drugi del, se lahko prvi in tretji uporabita za ponovno ustvarjanje drugega.
Vaše datoteke uporabljajo 50% več prostora, kot je potrebno, vendar lahko prenesete okvaro enega diska na vdev. To je RAID-Z1.
Toda bazen ZFS lahko raste in sčasoma boste potrebovali več prostora. No, ne morete dodati več diskov neposredno v vdev (ta funkcija je predlagana in bi jo lahko zdaj v razvoju). Lahko pa dodate vdev. To pomeni, da lahko dodate diske v treh sklopih in vsak nov niz obravnavate kot en sam logični vdev.
Zdaj lahko tolerirate napako enega diska v tem novem vdev in okvaro enega diska v starejšem. Če pa v enem samem vdevu odpove več diskov, tega ni mogoče obnoviti. Celoten bazen je neuporaben tudi za bolj zdrave vdev-je.
To je res preveč poenostavljen model. Datoteke se nikoli ne delijo natančno na polovice, ampak se podatki obravnavajo kot bloki s fiksno dolžino. Poleg tega lahko uporabite več kot 3 diske (vendar je 3 najmanj) na vdev, RAID-Z1 pa bo zagotovil, da bo vsak unikatni blok podatkov zapisan tako, da bo lahko okreval po okvari katerega koli diska v vdev. Na srečo vam ni treba skrbeti za te notranje podrobnosti. To je odgovornost ZFS. Ko je področje nastavljeno, se podatki samodejno porazdelijo po njem na najbolj optimalen način.
Toleranca napak je še vedno omejena na eno okvaro diska na vdev. Če želimo preseči to, moramo iti na RAID-Z2. RAID-Z2 deluje na podoben način, vendar iz enega samega podatka ustvari dva paritetna bloka in dva podatkovna bloka. To mu omogoča, da prenese do 2 okvari diska na vdev. Tudi vdev mora imeti vsaj 4 diske, če namerava izvajati nastavitev RAID-Z2.
Podobno RAID-Z3 zahteva vsaj 5 diskov na vdev in lahko prenese okvare treh od njih. RAID-Z3 ni niti približno tako učinkovit kot RAID-Z2, ki v smislu prostora ni tako učinkovit kot RAID-Z1.
Zaključek
Pri RAID-Z vidimo kompromis med uporabnim prostorom, ki ga ponujajo posamezni diski, in zanesljivostjo, ki jo lahko nudi zbirka takih diskov. Z večjim številom diskov se poveča tudi verjetnost, da več diskov hkrati odpove.
Najboljši način za boj proti njemu je uporaba učinkovite strategije RAID-Z, ki ponuja zanesljivost in najboljši udarec za svoj denar. Sporočite nam, ali se vam je ta vadnica zdela koristna ali imate kakršna koli vprašanja v zvezi z RAID-Z!
