Что такое RAID 5
Содержание лекции: Что такое RAID 5
Расшифровка лекции: Что такое RAID 5
Полный текст первых минут лекции «Что такое RAID 5» из видеокурса PracticU – субтитры с временной меткой для каждого абзаца. Так можно прочитать и найти нужные темы ещё до начала обучения.
Добро пожаловать на лекцию про RAID 5. Мы на этой лекции продемонстрируем, как он работает. Мы поймем, в чем его идея, что такое RAID 6, мы посмотрим.
И начнем с того, что идея RAID это взять несколько физических дисков в одну группу, соединить их и сделать отказоустойчивость и ускоренную работу, чтобы вся информация делилась на несколько кусочков И каждый физический диск записывал только кусочек информации, а не всю информацию.
И тогда процесс сохранения файла будет быстрый и процесс чтения будет быстрый. То есть идея RAID это взять независимые физические диски и сделать так, чтобы они логически работали вместе.
И добиться ускорения и отказоустойчивости. Имеется ввиду, что один из дисков сгорает, а система продолжает работать, как ни в чем не бывало. Как мы это можем добиться?
У нас есть RAID 1, в котором было зеркало и тратилось 50% места, потому что была зеркальная копия всей информации. А в RAID 5 решили, вместо того, чтобы держать копию, давайте на последнем диске будем держать только сумму всех предыдущих кусочков.
кусочков. Если говорить технически корректно, они взяли эту сумму и раскидали на разные диски, и этим RAID 5 отличается от RAID 4, и я вам это покажу немножко позже. Давайте поймем в чем идея. Идея в том, что на диске номер 3 в нашем схеме сохраняется не информация, которая пришла
от операционки, от контроллера, а сохраняется сумма всех предыдущих кусочков. То есть A1, A2, A3 их сумма parity сохраняется на последнем диске. И если один из дисков сгорит, сможем с помощью этой суммы вычислить, что там было в оригинале. То же самое со вторым
страйпом, со вторым кусочком. Это B и C и D. То есть мы всю информацию делим на страйпы, на кусочки и на каждую группу кусочков высчитываем свою сумму и сохраняем ее на жестком диске. Но вместо того, сохранять на одном жестком диске, мы каждый раз сохраняем на другом жестком диске. Видите,
A, B, C, D, они раскинули их по разным дискам. Это чтобы не делать нагрузку на один диск с помощью этих сумм, то есть чтобы эти суммы не нагружали один из дисков. Это и отличие между RAID 4 и 5.
В RAID 4, которым практически никто не пользуется, все суммы были на одном из дисков. Видите, на последнем диске все суммы. Но нам, чтобы понять лучше, именно с точки зрения логики алгоритма, мы сейчас проделаем вот это вот суммирование сами, поймем как работает Parity, но вы помните,
что сумма в реальной жизни раскидывается между всеми дисками, чтобы облегчить нагрузку на последний диск. Я хочу сделать пример, как будто бы мы контроллер RAID, то есть мы будем сейчас работать вместо RAID контроллера и к нам приходят от операционки циферки, которые нам надо сохранить
на жесткий диск там 1 4 3 7 2. Смысл этих цифрок мы не понимаем, это понимает программа приложения, то есть что значит 1 4 3 7 2 8, это могут быть буквы, это может быть какой-то цвет на какой-то точке на экране. Смысл этих цифр мы как контроллер не должны понимать, мы их сохраняем и когда у нас попросят мы их вернем обратно. И у нас
есть три диска физических в нашем распоряжении. Кстати из-за того, что эти цифры не имеют смысла однозначного, для этого нужен стандарт, чтобы понимать, как расшифровывать эти цифры. Поэтому есть TCP/IP стандарт, ASCII стандарт. Все эти стандарты предназначены, чтобы
понимать, как расшифровывать эти цифры. И мы начинаем писать. На первый диск мы записали цифру 1, как у нас попросили, на второй диск цифру 4. И я вам напоминаю, мы контроллер, который работает в режиме RAID 5. И на последнем диске мы записываем цифру 3, которую у нас попросили. Но из-за того, что мы контроллер, который работает в
режиме RAID 5, вместо циферки 3, которую у нас попросили сохранить, мы записываем сумму для нашего технического использования. Это сумма parity. Потом нам потребуется, если один из дисков сгорит.
операционка об этом ничего не знает операционка нам всего лишь сказала сохранить 1 4 3 7 2 8 она не знает что мы за кулисами сохраняем еще сумму на одном из дисков далее мы сохраняем тройку которую у нас попросили сохраняем семерку следующую да то есть у нас есть очередь и
мы даем каждому диску команду чего сохранять мы контроллер и теперь нам надо что делать записать двойку, но мы не пишем двойку, мы сохраняем сумму 10p, p это parity. Теперь мы сохраняем двойку, которую попросили, и восьмерку, и опять
сумму. 2,8 получается та же самая сумма, как на второй строке, но это совершенно нам не важно, что сумма получилась одинаковой, это никакого значения не имеет. Теперь я вам хочу подчеркнуть, что если что-то сгорит, то можно будет вычислить, что там было. Только суммы надо писать не на
одном диске в рейде пятом, а раскинуть их по разным дискам, чтобы не нагружать последний диск. Поэтому мы берем и раскидываем эти суммы по разным дискам.
С точки зрения логики это ничего не меняет, но просто хочу, чтобы вам было правдоподобно. И у нас диск второй сгорел. Он у нас испортился, он был старенький и мы теперь не знаем, что на нем записано, у нас знаки вопроса, у нас потерялась информация. И у нас просят,
предположим, вторую строку. Мы видим, что у нас есть вся информация 3 и 7 есть, то что нет суммы - это неважно. А на первой строке у нас не хватает информации, но из-за того, что у нас есть сумма, мы можем вычислить, что сумма 5 на первом диске 1, значит на втором диске что было? Была циферка 4. То есть мы можем
продолжать работать даже с диском, который сгорел. Потом мы бежим в магазин и покупаем новый диск, вставляем его и восстанавливаем RAID. Все это восстанавливается, чтобы сэкономить все эти вычисления. То есть у нас есть отказоустойчивая система и мы сейчас посмотрим, как это работает
в реальной жизни. Вот у нас есть Windows 10, мы нажимаем правую кнопку, видим RAID 5 и он серенький, мы на него нажать не можем. Почему мы не можем на него нажать? Потому что Microsoft не хочет, чтобы мы за 100 долларов могли сделать RAID 5. Почему 100 долларов? Потому что у нас версия
Windows 10 Professional. Видите Windows 10 Professional и Microsoft говорит: "Нет-нет-нет, мы тебе такой RAID 5 крутой и интересный, хотим дать только в серверной версии. Серверная версия Windows - это тот же самый Windows 10, только с добавочными
программами, например RAID 5 и стоит уже 1000 долларов, а не 100 долларов". И вот я скачал с сайта Microsoft этот Windows сервер, установил как обычную десятку. Вы можете увидеть, что WinWare показывает мне, что это Windows Server, видите Standard Windows Server
2019 Standard Evaluation. Главное, что это сервер, и из-за того, что это версия сервера, у нас RAID 5 уже не серенький, а мы на него можем нажать. Давайте нажмем и сделаем RAID 5. У нас, кстати, есть лекции в курсе системных администраторов, как скачать ISO файл