การกําหนดโวลุ่ม RAID สําหรับเทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลสำหรับ Intel® Rapid

• RAID 0 (การสตริป)
• RAID 1 (การสะท้อนเนื้อหา)
• RAID 5 (การสตริปด้วยพาริตี้)
• RAID 10
• ภาพรวมของ RAID
• RAID เมทริกซ์
• รองรับ RAID

RAID 0 (การสตริป)
RAID 0 ใช้ความสามารถในการอ่าน/เขียนของฮาร์ดไดรฟ์ตั้งแต่สองตัวขึ้นไปทํางานร่วมกันเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการจัดเก็บข้อมูลสูงสุด ข้อมูลในโวลุ่ม RAID 0 จะถูกจัดเรียงเป็นบล็อกซึ่งกระจายไปทั่วดิสก์เพื่อให้สามารถอ่านและเขียนแบบขนานได้ เทคนิค การสตริป นี้เป็นการเร็วที่สุดของระดับ RAID ทั้งหมดโดยเฉพาะอย่างยิ่งสําหรับการอ่านและเขียนไฟล์ขนาดใหญ่ งานในโลกจริงที่ RAID 0 สามารถเป็นประโยชน์ได้แก่การโหลดไฟล์ขนาดใหญ่ลงในซอฟต์แวร์แก้ไขภาพบันทึกไฟล์ภาพยนตร์ขนาดใหญ่ในซอฟต์แวร์แก้ไขวิดีโอหรือสร้างภาพซีดีหรือดีวีดีด้วยแพ็คเกจการเขียนซีดี/ดีวีดี

ฮาร์ดไดรฟ์ในโวลุ่ม RAID 0 จะถูกรวมกันเพื่อสร้างโวลุ่มเดียว ซึ่งปรากฏเป็นไดรฟ์เสมือนตัวเดียวในระบบปฏิบัติการ ตัวอย่างเช่น ฮาร์ดไดรฟ์ขนาด 120 GB สี่ตัวในอาร์เรย์ RAID 0 จะปรากฏเป็นฮาร์ดไดรฟ์ขนาด 480 GB ตัวเดียวในระบบปฏิบัติการ

ไม่มีข้อมูลที่ซ้ําซ้อนถูกจัดเก็บไว้ในโวลุ่ม RAID 0 ดังนั้นหากฮาร์ดไดรฟ์ตัวเดียวล้มเหลว ข้อมูลทั้งหมดในไดรฟ์ทั้งสองจะสูญหาย RAID ระดับ 0 (ซึ่งบ่งบอกว่าไม่ซ้ําซ้อน) สะท้อนให้เห็นถึงการขาดความซ้ําซ้อนนี้ เราไม่แนะนําให้ใช้ RAID 0 ในเซิร์ฟเวอร์หรือสภาพแวดล้อมอื่นๆ โดยที่ความซ้ําซ้อนของข้อมูลเป็นเป้าหมายหลัก

RAID 1 (การสะท้อนเนื้อหา)
อาร์เรย์ RAID 1 มีฮาร์ดไดรฟ์สองตัวที่ข้อมูลระหว่างสองตัวทําการมิเรอร์แบบเรียลไทม์ เนื่องจากข้อมูลทั้งหมดซ้ํากัน ระบบปฏิบัติการจึงถือว่าพื้นที่ที่ใช้งานได้ของอาร์เรย์ RAID 1 เป็นขนาดสูงสุดของฮาร์ดไดรฟ์เดียวในอาร์เรย์ เช่น ฮาร์ดไดรฟ์ขนาด 120 GB สองตัวในอาร์เรย์ RAID 1 จะปรากฏเป็นฮาร์ดไดรฟ์ขนาด 120 GB ตัวเดียวในระบบปฏิบัติการ

ประโยชน์หลักของการมิเรอร์ RAID 1 คือให้ความน่าเชื่อถือของข้อมูล ในกรณีที่ดิสก์เกิดความล้มเหลวเพียงตัวเดียว เมื่อดิสก์ไดรฟ์หนึ่งไม่ทํางาน ข้อมูลทั้งหมดจะพร้อมใช้งานในอีกไดรฟ์หนึ่งทันทีโดยไม่มีผลกระทบต่อความครบถ้วนสมบูรณ์ของข้อมูล ในกรณีที่ดิสก์ล้มเหลว ระบบคอมพิวเตอร์จะทํางานโดยสมบูรณ์เพื่อให้แน่ใจว่ามีประสิทธิภาพในการทํางานสูงสุด

ประสิทธิภาพของอาร์เรย์ RAID 1 มีขนาดใหญ่กว่าประสิทธิภาพไดรฟ์เดียว เนื่องจากข้อมูลสามารถอ่านจากดิสก์หลายตัวได้ - ทั้งแบบต้นฉบับและแบบมิเรอร์พร้อมกัน การเขียนดิสก์ไม่ตระหนักถึงประโยชน์เดียวกันเนื่องจากข้อมูลต้องถูกเขียนไปยังไดรฟ์หนึ่งก่อน แล้วจึงทําการมิเรอร์ไปยังอีกไดรฟ์หนึ่ง

RAID 5 (การสตริปด้วยพาริตี้)
อาร์เรย์ RAID 5 เป็นฮาร์ดไดรฟ์สามตัวขึ้นไปที่มีข้อมูลแบ่งออกเป็นบล็อกที่จัดการได้ซึ่งเรียกว่าสตริป คุณประโยชน์หลักของ RAID 5 คือความจุอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลและการปกป้องข้อมูล

พาริตี้เป็นวิธีการทางคณิตศาสตร์ในการสร้างข้อมูลใหม่ที่สูญหายจากไดรฟ์ใดไดรฟ์หนึ่ง ซึ่งเพิ่มการยอมรับข้อผิดพลาด ข้อมูลและพาริตี้จะถูกแบ่งส่วนในฮาร์ดไดรฟ์ทั้งหมดในอาร์เรย์ พาริตี้จะถูกแยกส่วนในลําดับการหมุนเพื่อลดปัญหาคอขวดที่เกี่ยวข้องกับการคํานวณพาริตี้

ความจุของอาร์เรย์ RAID 5 คือขนาดของไดรฟ์ที่เล็กที่สุดคูณด้วยจํานวนไดรฟ์น้อยกว่าจํานวนของไดรฟ์ในอาร์เรย์ ใช้ฮาร์ดไดรฟ์ที่เทียบเท่ากับหนึ่งตัวเพื่อจัดเก็บข้อมูลพาริตี้ ซึ่งช่วยให้สามารถยอมรับข้อผิดพลาดได้โดยลดความจุ RAID 1 น้อยกว่า 50 เปอร์เซ็นต์ ตัวอย่างเช่น ฮาร์ดไดรฟ์ 120 GB สี่ตัวในอาร์เรย์ RAID 5 ดูเหมือนฮาร์ดไดรฟ์ 360-GB หนึ่งตัวไปยังระบบปฏิบัติการ

เนื่องจากใช้พาริตี้สําหรับการปกป้องข้อมูล ทําให้สามารถใช้ความจุไดรฟ์ทั้งหมดได้สูงสุด 75 เปอร์เซ็นต์ ไดรฟ์หนึ่งอาจล้มเหลวและเป็นไปได้ที่จะสร้างข้อมูลใหม่หลังจากเปลี่ยนฮาร์ดไดรฟ์ที่ล้มเหลวด้วยไดรฟ์ใหม่ งานเพิ่มเติมในการคํานวณข้อมูลที่ขาดหายไปจะลดประสิทธิภาพการเขียนลงในโวลุ่ม RAID 5 ในขณะที่โวลุ่มกําลังสร้างใหม่

ประสิทธิภาพการอ่านของอาร์เรย์ RAID 5 มากกว่าประสิทธิภาพการอ่านของไดรฟ์เดี่ยว เนื่องจากข้อมูลสามารถอ่านจากดิสก์หลายตัวได้พร้อมกัน การเขียนดิสก์ไม่ตระหนักถึงประโยชน์เดียวกันเนื่องจากพาริตี้ต้องได้รับการคํานวณและเขียนไปยังไดรฟ์ทั้งหมด

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการเขียนของ RAID 5 เทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลสำหรับ Intel® Rapid (Intel® RST) จะใช้แคชการเขียนกลับของโวลุ่ม RAID 5 และ Coalescer แคชการเขียนกลับของโวลุ่มช่วยให้สามารถบัฟเฟอร์การเขียนและปรับปรุงการทํางานร่วมกันได้ แคชถูกปิดใช้งานอยู่โดยค่าเริ่มต้น แต่ผู้ใช้สามารถเปิดใช้งานผ่านอินเทอร์เฟซผู้ใช้ได้ แนะนําให้ใช้พาวเวอร์ซัพพลายไม่สะดุด (UPS) สําหรับการใช้งานหากเปิดใช้งานแคช

Coalescer อนุญาตให้คําขอเขียนรวมเข้ากับคําขอที่ใหญ่ขึ้น เพื่อลดจํานวน I/O ต่อการเขียนสําหรับการคํานวณพาริตี้ Coalescer ถูกเปิดใช้งานตามค่าเริ่มต้น และผู้ใช้ไม่มีตัวเลือกในการปิดใช้งาน

RAID 10
อาร์เรย์ RAID 10 ใช้ฮาร์ดไดรฟ์สี่ตัวเพื่อสร้าง RAID ระดับ 0 และ 1 ร่วมกันโดยสร้างอาร์เรย์ RAID 0 จากสองอาร์เรย์ RAID 1

เนื่องจากข้อมูลทั้งหมดในอาร์เรย์ RAID 0 ซ้ํากัน ความจุของอาร์เรย์ RAID 10 จึงเป็นขนาดของอาร์เรย์ RAID 0 ตัวอย่างเช่น ฮาร์ดไดรฟ์ 120 GB สี่ตัวในอาร์เรย์ RAID 10 จะปรากฏเป็นฮาร์ดไดรฟ์ขนาด 240 GB ตัวเดียวในระบบปฏิบัติการ

ประโยชน์หลักของ RAID 10 คือการรวมคุณประโยชน์ของประสิทธิภาพ RAID 0 และการยอมรับข้อผิดพลาด RAID 1 โดยให้ความน่าเชื่อถือของข้อมูลที่ดีในกรณีที่ไดรฟ์เดี่ยวล้มเหลว เมื่อฮาร์ดไดรฟ์ตัวหนึ่งไม่ทํางาน ข้อมูลทั้งหมดจะพร้อมใช้งานทันทีจากอีกครึ่งของกระจกโดยไม่กระทบต่อความสมบูรณ์ของข้อมูล ในกรณีที่ดิสก์ล้มเหลว ระบบคอมพิวเตอร์จะทํางานโดยสมบูรณ์เพื่อให้แน่ใจว่ามีประสิทธิภาพในการทํางานสูงสุด สามารถกู้คืน Data Fault Tolerance ได้โดยการเปลี่ยนไดรฟ์ที่ล้มเหลว

ประสิทธิภาพของอาร์เรย์ RAID 10 มีประสิทธิภาพมากกว่าประสิทธิภาพไดรฟ์เดียว เนื่องจากข้อมูลสามารถอ่านจากดิสก์หลายตัวได้พร้อมกัน เมื่อเทียบกับ RAID 0 แบบสองดิสก์ ประสิทธิภาพการอ่าน RAID 10 สูงกว่าเนื่องจากสามารถอ่านข้อมูลได้จากครึ่งหนึ่งของมิเรอร์ แต่ประสิทธิภาพการเขียนจะลดลงเล็กน้อยเนื่องจากเพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลจะถูกเขียนไปยังอาร์เรย์อย่างสมบูรณ์

ภาพรวมของ RAID

RAID เมทริกซ์
Matrix RAID ให้คุณสร้างโวลุ่ม RAID สองโวลุ่มบนอาร์เรย์ RAID เดียว สองโวลุ่มอาจเป็นประเภทเดียวกัน หรืออาจต่างกัน

ตัวอย่างเช่น ในระบบที่มี Intel® I/O Controller Hub 10R (Intel® ICH10R) Intel RST ช่วยให้คุณสามารถสร้างการกําหนดค่า Matrix RAID ที่ใช้ RAID 0, RAID 5 หรือ RAID 10 ตลอดจนยังคงให้ประโยชน์ของประสิทธิภาพ RAID 0 และการป้องกัน RAID 1 ในฮาร์ดไดรฟ์สองตัว

การกําหนดค่า RAID แบบ Matrix ด้วย RAID 0 และ RAID 5 บนฮาร์ดไดรฟ์สี่ตัวให้การปกป้องข้อมูลที่ดีขึ้นกว่า RAID 0 โดยให้มีอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล RAID 5 หนึ่งโวลุ่ม ซึ่งสามารถปกป้องข้อมูลได้จากฮาร์ดไดรฟ์ล้มเหลวเพียงตัวเดียว นอกจากนี้ MATRIX RAID สามารถให้ความจุในการจัดเก็บข้อมูลที่มากขึ้นและประสิทธิภาพที่ดีขึ้นกว่า RAID 5 เพียงอย่างเดียว

รองรับ RAID
ระบบ RAID-Ready เป็นการกําหนดค่าที่ช่วยให้สามารถโยกย้ายจากไดรฟ์ RAID SATA หนึ่งไปยังการกําหนดค่า SATA RAID ได้อย่างราบรื่น ไม่จําเป็นต้องทําการติดตั้งระบบปฏิบัติการใหม่

ระบบ RAID-Ready ต้องเป็นไปตามข้อกําหนดต่อไปนี้:

• ชิปเซ็ต Intel® ที่รองรับ
• ฮาร์ดไดรฟ์ Serial ATA (SATA) หนึ่งตัว
• คอนโทรลเลอร์ RAID ที่เปิดใช้งานใน BIOS
• BIOS ของเมนบอร์ดที่รวมตัวเลือก Intel RST ROM
• ซอฟต์แวร์ Intel RST
• พาร์ติชั่นฮาร์ดไดรฟ์ที่มีพื้นที่ว่างอย่างน้อย 5 MB