Phenquestions
RAID, berkaitan dengan data langsung, ini adalah mekanisme dengan sistem berjalan yang menggabungkan beberapa cakera ke dalam satu entiti penyimpanan. Data kemudian disebarkan ke seluruh cakera sedemikian rupa sehingga dapat bertahan dari kegagalan sekurang-kurangnya satu (atau lebih) cakera fizikal. Jenis array RAID yang paling mudah ialah RAID1, atau mirroring. Di sinilah anda menyalin (atau mencerminkan) data yang sama di dua atau lebih cakera sehingga jika salah satu cakera gagal, data tersebut masih dapat bertahan dan masih dapat digunakan secara aktif. Terdapat konfigurasi RAID yang lain, dan kami akan membincangkannya semasa kami meneruskannya.
Mengenai RAID
RAID, atau Redundant Array of Inexpensive Disk, adalah mekanisme untuk menyimpan data di seluruh cakera. Terdapat "pelbagai" penyediaan RAID yang boleh anda jalani, tetapi dua mekanisme asas yang berdasarkannya semuanya adalah berikut:
1. Mencerminkan:
Pencerminan menunjukkan bahawa blok data anda disalin, dicerminkan, di beberapa cakera. Sekiranya anda mencerminkan data anda di tiga cakera, anda boleh bertahan sehingga dua cakera gagal pada satu masa tertentu, cakera yang gagal kemudian dapat diganti dengan yang baru tanpa banyak kerumitan. Begitu juga, jika anda menyalin data di seberang n + 1 cakera, anda boleh tahan n cakera gagal. Kelemahannya adalah bahawa anda hanya mendapat kapasiti penyimpanan sama dengan cakera terkecil dalam array RAID anda.
2. Pariti:
Pendekatan kedua adalah memisahkan data anda menjadi dua bahagian, dengan menggunakan dua blok data pengguna, anda boleh membuat blok 'parity' ketiga. Ketiga-tiga blok itu berukuran sama dan tersebar di pelbagai peranti. Minimum tiga peranti diperlukan agar konfigurasi ini berfungsi. Sekiranya salah satu cakera gagal, anda boleh membuat blok yang disimpan dalam cakera itu menggunakan dua blok yang lain. Sebagai contoh, jika blok pengguna kedua hilang, blok pertama dan blok parity dapat digunakan untuk menghitung blok pengguna kedua. Sekiranya anda berminat dengan cara ini, lihat penjelasan yang luar biasa ini.
Kaedah ini dapat diperbaiki lagi untuk mempunyai 2 atau bahkan 3 blok pariti. Tetapi lebih daripada 3 blok pariti tidak kerap dilihat di industri ini. Sekiranya anda mempunyai satu blok pariti, anda boleh bertahan dari kegagalan satu cakera. Dua blok pariti bermaksud anda dapat menahan dua cakera yang gagal dan seterusnya.
Ia lebih efisien dari segi penggunaan storan, daripada pencerminan. Sekiranya anda mempunyai satu blok pariti, anda hanya memerlukan 50% lebih banyak simpanan fizikal bagi setiap data pengguna sebenar yang anda simpan. Ini bermaksud menyimpan 1GB data yang anda perlukan 1.Storan 5GB (ditambah terdapat overhead kecil untuk metadata). Ini jauh lebih cekap daripada skema pencerminan yang paling berkesan di mana anda memerlukan sekurang-kurangnya 2GB storan untuk mencerminkan 1GB data antara dua cakera.
Kelemahannya adalah bahawa operasi penulisan rawak akan diperlahankan, berkat sedikit operasi pengiraan dan penulisan yang berkaitan dengan blok pariti. Juga kebolehpercayaannya tidak sehebat dari n + 1 cakera bercermin di mana anda boleh mempersiapkan sebilangan cakera yang gagal.
Konfigurasi RAID boleh menjadi rumit atau sesederhana yang anda mahukan, anda boleh menggabungkan strategi paritas dan pencerminan dan mengubahnya mengikut keinginan syarikat anda. Terdapat pengawal RAID khusus untuk anda menyambungkan cakera fizikal anda, dan OS kemudian melihat satu cakera logik seperti yang ditunjukkan oleh pengawal. LSI adalah salah satu vendor pengawal RAID. Anda juga boleh melakukan RAID dalam perisian OpenZFS mungkin merupakan pertaruhan terbaik untuk anda.
Satu jenis RAID terakhir, yang mendapat sebutan terhormat adalah RAID 0. Secara teknikal, ini bukan skema RAID, kerana tidak ada Redundansi yang terlibat di sini. Idea di sebalik RAID 0 adalah menyebarkan data anda ke pelbagai peranti storan tanpa ada daya tahan terhadap kegagalan cakera. Kelebihannya ialah anda mendapat peningkatan prestasi dengan melakukan ini. Sekiranya anda menulis data 1GB ke satu cakera, prosesnya lambat. Cakera hanya dapat melakukan sebilangan operasi penulisan sesaat dan OS anda harus menunggunya untuk menyelesaikan operasi tersebut sebelum data baru dihantar dengan baik. Sekiranya anda menyebarkan data 1GB yang sama ke dua cakera tersebut, anda boleh menulis (dan membaca) dari kedua-duanya secara serentak dan memperoleh sedikit peningkatan prestasi.
Keuntungan Kembali
Konsep sandaran boleh dikatakan lebih penting daripada RAID. Sandaran, dalam konteks pengurusan storan, adalah salinan data yang terkenal, dari satu titik waktu tertentu, dari mana anda dapat memulihkan fail kembali ke sistem utama anda apabila diperlukan. Dari segi pelaksanaannya, terdapat banyak penyelesaian yang dihoskan oleh awan dan juga banyak penyelesaian luar talian yang dapat digunakan.
Tarsnap dan Backblaze adalah perkhidmatan sandaran terurus kegemaran saya untuk kes penggunaan peribadi dan perniagaan. Anda juga boleh memasukkan Google Drive, iCloud atau Dropbox dalam definisi a sandaran penyelesaian tetapi mereka lebih ditujukan ke arah pasaran pengguna daripada perusahaan. Walau bagaimanapun, prinsip asasnya masih sama. Apabila anda log masuk ke iPhone atau iPad baru, semua data, kenalan, foto, pustaka media dan lain-lain diselaraskan dari akaun iCloud anda dengan lancar dan semasa anda terus menggunakan peranti anda, data yang lebih baru akan disandarkan secara senyap ke Awan dan anda tidak saya perlu risau.
Penyelesaian sandaran anda semudah menyalin data ke cakera keras luaran atau menggunakan rsync (atau zfs send, jika anda menggunakan OpenZFS) untuk menghasilkan salinan semua maklumat yang berkaitan secara berkala. Ini boleh merangkumi folder Dokumen anda, pangkalan data anda, repositori sumber anda atau bahkan keseluruhan sistem fail root anda terpecah menjadi zip rata atau tarball. Kriteria penting yang harus dipenuhi oleh penyelesaian sandaran yang baik adalah seperti berikut:
- Sandaran harus kerap berlaku - Sekiranya anda membuat sandaran data setiap bulan, dan bukannya setiap minggu, anda berisiko kehilangan data sehingga sebulan apabila berlaku bencana.
- Sandaran anda harus kembali mengikut masa - Storan sandaran adalah terhad. Kadang kala anda harus membuang sandaran lama. Semakin banyak simpanan yang anda miliki, semakin baik cadangan anda. Katakan anda membuat sandaran data setiap minggu, tetapi membuang sandaran yang lebih tua dari 2 minggu. Sekiranya fail dihapus secara tidak sengaja, dan ini tidak disedari selama dua minggu, anda tidak akan mempunyai cara untuk mengembalikannya.
- Fail anda semestinya tidak dapat diingat - Sekiranya anda tidak pernah mencuba memulihkan data anda dari sandaran, anda tidak mempunyai sandaran. Anda tidak semestinya harus belajar bagaimana memulihkan data, pada masa genting ketika anda mengalami kehilangan data. Rancang lebih awal dan ketahui bagaimana memulihkan sistem dari cadangan yang terakhir diketahui.
- Sandaran anda harus diasingkan dari sistem yang sedang berjalan - Apabila bencana berlaku, dan semua fail anda di pelayan pengeluaran dienkripsi, dihapus atau rosak, anda perlu memastikan perkara yang sama tidak berlaku pada sandaran anda. Salah satu cara yang baik untuk memastikan ini adalah untuk memastikan peranti sandaran anda tidak 'tersambung' ke persekitaran pengeluaran anda, i.e, cabut cakera keras USB anda, lepaskan sistem fail NFS anda apabila anda selesai menyandarkannya. Sekurang-kurangnya, jangan beri sistem pengeluaran hak istimewa untuk menimpa atau mengubah data sandaran anda. Jadikannya hanya untuk membaca.
Setelah mengetahui sedikit mengenai RAID dan sandaran, mari kita ketahui beberapa perbezaan di antara mereka.
Fail dan Blok
RAID selalu mementingkan blok data, bukan bagaimana sistem fail menyampaikan data tersebut kepada pengguna. Baik RAID perisian dan perkakasan menangani data sebagai blok maklumat, ukuran blok mungkin berbeza dari 128 KiB hingga 1 MiB.
Sandaran sebaliknya lebih fleksibel. Mereka biasanya dilakukan di tingkat sistem fail, walaupun tidak ada aturan yang keras dan cepat untuk hal ini terjadi. Mereka juga lebih berbutir. Anda boleh memulihkan satu fail dari sandaran anda, jika penyelesaian anda cukup fleksibel. Susunan RAID bukan sandaran, ia hanyalah cara untuk menyebarkan data ke pelbagai cakera. Sekiranya fail dihapus, semua blok cermin dan blok paritasnya dibebaskan. Akhir cerita.
Gunakan Kes
Sandaran adalah untuk semua orang. Pendekatan dan tahapnya mungkin berbeza dari kes penggunaan peribadi ke perusahaan, tetapi setiap orang dengan kehidupan digital memerlukan cadangan. RAID lebih merupakan ciri khusus perniagaan / perusahaan. Anda melihat susunan RAID di pelayan, peranti storan seperti NAS dan SAN, penyedia awan, dll. Hampir semua tempat yang menyimpan data kritikal langsung menggunakan beberapa bentuk RAID. Malah pelayan yang menjalankan sandaran yang dihoskan oleh awan anda mungkin menggunakan array RAID. Ini bukan teknologi yang saling eksklusif.
Ini tidak bermaksud anda tidak boleh menggunakan RAID untuk kes penggunaan peribadi anda, ia hanya mempunyai lebih banyak utiliti di perusahaan. Sebahagian daripada alasan di sebalik ini adalah bahawa di perusahaan, cakera ditumbuk dengan operasi IO 24/7. Dalam persekitaran pengeluaran, seperti penyimpanan pangkalan data atau perkhidmatan penstriman video atau hypervisor awan, peranti penyimpanan pelayan anda akan berada di bawah beban mengerikan yang berterusan, data terus dibaca dan ditulis ke peranti ini dan sering oleh beberapa aplikasi secara serentak. Dalam keadaan ini, pemacu anda kemungkinan besar akan gagal. Mempunyai konfigurasi RAID bermaksud jika pemacu gagal, anda mengalami sedikit atau tidak ada waktu henti. Sebilangan besar pelayan dapat terus beroperasi walaupun setelah kegagalan cakera sehingga anda tidak kehilangan maklumat dan permintaan baru yang masuk setiap detik.
Komputer desktop rata-rata hampir tidak dapat mencipta keadaan tekanan yang sama, walaupun cakera mati, jika anda menggunakan penyelesaian sandaran seperti Backblaze, anda dapat mengambil sebahagian besar data anda yang hilang dan kehilangan beberapa jam kerja mungkin merupakan perkara terburuk yang boleh berlaku. Malah ini menjadi jarang terima kasih kepada penyelesaian yang dihoskan oleh awan seperti Adobe Creative Cloud, Office 365, dll.
RAID bukan pengganti Sandaran
Sekiranya terdapat satu item yang anda mahu dari artikel ini, semestinya ini. RAID BUKAN pengganti Cadangan. Sentiasa sandarkan data anda! Terdapat banyak orang di luar sana yang berpendapat jika anda mempunyai RAID, ini bermaksud bahawa data tersebut selamat di pelbagai cakera dan oleh itu tidak perlu menyandarkannya. Tidak ada yang lebih jauh dari kebenaran. RAID bertujuan untuk menangani satu masalah tertentu - cakera gagal atau memberikan kembali data yang salah. Memiliki RAID tidak akan melindungi anda dari sejuta ancaman lain seperti yang berikut:
- Kesalahan pengguna dan penghapusan tidak sengaja
- Bug aplikasi atau OS yang menyebabkan berlakunya kerosakan data yang meluas
- Ransomware atau perisian hasad lain yang menyulitkan, menghapus atau merosakkan data anda
- Kegagalan pengawal RAID sendiri
Data pada array RAID anda disiarkan secara langsung. Sekiranya OS, aplikasi (atau pengguna) berjalan lancar dan menghapus beberapa fail di sana-sini maka fail akan dihapus di seluruh array RAID anda. Mempunyai salinan data anda yang terpisah, sandaran, adalah satu-satunya cara anda dapat melindungi diri anda daripada senario seperti ini.
Kesimpulannya
Sekiranya anda bimbang tentang data anda, perhatian pertama anda adalah penyelesaian cadangan. Sebilangan besar pengguna desktop, kecuali mungkin pengguna kuasa, harus melabur lebih banyak pada sandaran yang boleh dipercayai dan bukannya mempermainkan RAID1, RAID5 atau RAIDZ. Sekiranya anda ingin membina pelayan sandaran anda sendiri, anda perlu memikirkan dasar sandaran yang baik dan backend penyimpanan yang boleh dipercayai. Artikel ini mungkin tempat yang baik untuk bermula. Anda boleh menggunakan rsync atau zfs send untuk mengambil salinan data anda ke backend ini.
Sekiranya anda berada di perusahaan, dan sedang mempertimbangkan penyelesaian RAID untuk menyimpan semua data langsung anda. Pertimbangkan untuk menggunakan OpenZFS, ia menawarkan penyelesaian yang sangat fleksibel, semuanya dari pencerminan n-disk hingga RAIDZ1 dengan satu blok pariti ke RAIDZ2 dan RAIDZ3 dengan blok pariti 2 dan 3. Anda perlu banyak mempertimbangkan keperluan aplikasi anda sebelum membuat keputusan. Terdapat pertukaran antara persembahan baca-tulis, ketahanan dan kecekapan penyimpanan anda. Walau bagaimanapun, saya mengesyorkan agar anda hanya memikirkan RAID setelah anda memutuskan penyelesaian cadangan.
