Co to jest RAID?

RAID to w skrócie technologia pozwalająca na zwiększenie wydajności lub bezpieczeństwa przechowywanych danych. Skrót RAID oznacza Redundant Array of Independent Disks – nadmiarowa macierz niezależnych dysków i jest systemem, który składa się z dwóch lub więcej dysków pracujących równolegle. 

Do budowy macierzy mogą posłużyć standardowe dyski twarde HDD lub dyski SSD. Istnieją różne rodzaje RAID, z których każdy jest zoptymalizowany pod kątem konkretnego zastosowania. Wszystko zależy od użytkownika, czy chce zwiększyć bezpieczeństwo swoich danych, czy bardziej zależy mu np na zwiększeniu przestrzeni dyskowej i wydajności.

Oprogramowanie do wykonywania funkcji RAID i sterowania napędami może znajdować się na oddzielnej karcie kontrolera (sprzętowy kontroler RAID) lub na płycie głównej komputera. Większość komputerów poleasingowych, które znajdziecie w naszym sklepie posiada wbudowaną obsługę macierzy RAID. Mamy również w sprzedaży sprzętowe kontrolery RAID, które można wpiąć w odpowiedni port w komputerze stacjonarnym. Kontrolery sprzętowe mają przewagę nad wbudowanymi, ponieważ posiadają zdecydowanie większe możliwości konfiguracyjne, ale na potrzeby użytku domowego nie są wymagane.

Rodzaje poziomów RAID:

Poziomów RAID jest dosyć sporo, ale my na potrzeby tego artykułu skupimy się na najbardziej popularnych, stosowanych w warunkach domowych czyli RAID 0, RAID 1 oraz RAID 5.

RAID 0 – Striping

Do utworzenia RAID 0 potrzebujemy co najmniej 2 dysków. W systemie tym, dyski łączone są w jeden logiczny dysk o pojemności N razy najmniejszy dysk w macierzy. 

Przyklad 1:
mamy do dyspozycji 3 dyski o pojemnościach 240 GB, 320 GB, oraz 500 GB. Po utworzeniu macierzy RAID 0, nasz komputer w systemie wyświetli nam jeden dysk o pojemności 3 x 240 GB czyli 720 GB. 
Przykład 2:
2 dyski o pojemności 500 GB dadzą nam w sumie jeden logiczny dysk o pojemności 1 TB. 

Niezaprzeczalną zaletą systemu RAID 0 jest doskonała wydajność zarówno w operacjach odczytu, jak i zapisu danych oraz to, że wykorzystywana jest cała pojemność łączonych dysków. Jest idealnym rozwiązaniem do przechowywania mało ważnych danych, które muszą być odczytywane/zapisywane z dużą szybkością, np do retuszu zdjęć lub edycji wideo.

Rozwiązanie to niestety ma też swoje wady.  RAID 0 nie jest odporny na błędy. Jeśli jeden dysk ulegnie awarii, wszystkie dane w macierzy RAID 0 zostaną utracone. 

RAID 1 – lustrzany

RAID 1 to z kolei bardzo dobre rozwiązanie do przechowywania ważnych danych, choć nie bez wad. Do utworzenia macierzy tego typu potrzebujemy minimum dwóch dysków lub więcej. RAID 1 tworzy lustrzane odbicie dysku głównego. Co to oznacza? Zapisując dane na głównym dysku, system automatycznie zapisuje te same dane na dysku drugim i kolejnym, jeśli taki występuje. W przypadku awarii jednego z dysków w macierzy, kontroler użyje dysku danych lub dysku lustrzanego do odzyskiwania danych i ciągłej pracy. W systemie operacyjnym, niezależnie od ilości dysków w macierzy, zawsze widoczny jest tylko jeden. Pojemność macierzy jest równa rozmiarowi najmniejszego nośnika.

Przykład 1:
posiadając dwa dyski o pojemnościach np 500 GB oraz 1 TB, w systemie widoczny będzie jeden dysk o pojemności 500 GB.

Przykład 2:
3 dyski o pojemności 500 GB to również jeden dysk w systemie operacyjnym o pojemności 500 GB. 

Zaletą tego rozwiązania jest wysokie bezpieczeństwo przechowywanych danych oraz całkiem niezła wydajność. W przypadku awarii jednego z dysków, te same dane znajdziemy na drugim i kolejnym. 

Główną wadą jest to, że zdecydowanie zmniejsza nam się pojemność np przy zastosowaniu trzech dysków 1 TB każdy, do dyspozycji nie mamy łącznie 3 TB, a tylko 1 TB.

RAID 5 – Striping z parzystością

RAID 5 to najpopularniejszy bezpieczny poziom RAID, ale wymaga co najmniej 3 dysków. Bloki danych zapisywane są jedne po drugim na kolejnych dyskach, a na jednym dysku zapisywana jest suma kontrolna parzystości wszystkich danych bloku. Oznacza to, że w razie awarii jednego z dysków, macierz może być odbudowana. Pojemność macierzy RAID 5 to suma N dysków -1. Przy połączeniu nośników o różnych pojemnościach otrzymujemy pojemność najmniejszego dysku razy N -1.

Przykład 1: 

3 dyski o pojemnościach 240 GB, 320 GB i 500 GB to suma 3 x 240 GB - 1 czyli 480 GB.

Przykład 2:

4 dyski o pojemności 1 TB dają w sumie 4 x 1 TB - 1 czyli 3 TB.

Zaletą RAID 5 jest zdecydowanie to, że jeśli jeden z dysków ulegnie awarii, możemy go odbudować. Plusem jest również dobra szybkość odczytu danych oraz pojemność. Wadą natomiast jest spadek wydajności podczas zapisu, z powodu obliczeń sum kontrolnych. Podczas odbudowy, macierz może znacząco zmniejszyć wydajność. Istotne znaczenie w tym przypadku może mieć zastosowanie kontrolera sprzętowego. 

Należy pamiętać, że wszystkie poziomy RAID z wyjątkiem RAID 0 zapewniają ochronę przed awarią pojedynczego dysku, ale jeśli chcemy zapewnić sobie pełne bezpieczeństwo, mimo wszystko musimy dodatkowo wykonywać kopię zapasową. Kopię najlepiej przechowywać na nośnikach zewnętrznych w innej lokalizacji lub w chmurze.

Taka kopia przyda się, w różnych przypadkach. Jeśli wszystkie dyski ulegną jednoczesnej awarii np z powodu skoku napięcia, kradzieży czy w przypadku zniszczenia przez klęskę żywiołową lub pożar.

Pamiętajmy również, że spora część utraconych danych spowodowana jest przypadkowym usunięciem przez użytkownika.