RAID изначально задумывался как Redundant Array of Inexpensive Disks — избыточный массив недорогих дисков. Позднее расшифровка термина изменилась на Redundant Array of Independent Disks — избыточный массив независимых дисков, потому что в массивах зачастую использовались дорогие серверные диски.
Это технология виртуализации данных для объединения нескольких физических дисковых устройств в логический модуль для повышения отказоустойчивости и (или) производительности. Или просто для удобства, как в Linear RAID.
RAID массив — это не бэкап!
SSD и HDD
RAID массивы можно создавать как из HDD, так и из SSD. HDD надёжные, но медленные. SSD быстрые, но имеют тенденцию к одновременному выходу из строя.
Программные и аппаратные массивы
Программные массивы создаются уже после установки операционной системы средствами программных продуктов и утилит, что и является главным недостатком таких дисковых массивов. Однако, такие массивы не требуют дополнительного аппаратного обеспечения
Программные массивы могут использовать в качестве дисков NVMe накопители или разделы дисков. При этом для программных массивов нет аппаратного ограничения на количество дисков.
Есть реализация программных RAID контроллеров на уровне процессора, но в ОС всё равно требуется драйвер.
Аппаратные RAID массивы создаются с помощью аппаратного RAID контроллера и не зависят от операционной системы. Контроллеры могут компоноваться батарейкой, что увеличивает надёжность сохранения данных даже в случае отключения питания. Аппаратные RAID контроллеры могут иметь отдельный кэш для ускорения работы массива. Есть технологии использования SSD дисков в качестве кэша — SSD CacheCade.
Аппаратные массивы не предназначены для NVMe дисков, хотя есть реализации на 2 или 4 NVMe устройства. Или специальные платы для объединения в RAID1 двух M2 дисков.
Аппаратные массивы не забирают вычислительную мощность у системы, они имеют на борту собственный процессор. И греются, нужно охлаждать.
Аппаратные массивы могут иметь возможность подключения дополнительных внешних дисковых полок.
Spare диски
У массива могут быть запасные диски. Как глобальные, выделенные для всех массивов контроллера, так и привязанные к конкретному массиву.
Типы RAID массивов
| Тип массива | Описание |
| RAID0 (stripe) | Дисковый массив повышенной производительности с чередованием записи, без отказоустойчивости. Данные по очереди пишутся на все диски, поэтому в RAID0 все диски должны быть одинакового объёма. |
| RAID Linear (JBOD) | JBOD (Just a bunch of disks) — пачка дисков, объединённая в один массив без отказоустойчивости. В отличие от RAID0 диски могут быть разного объёма, поскольку данные записываются последовательно, сначала на первый диск, потом на второй и так далее. |
| RAID1 | Зеркальный массив из двух дисков, являющихся полными копиями друг друга. Выдерживает выход из строя одного диска. |
| RAID1E (RAID1 Enhanced) | Комбинированный массив жестких дисков, сочетающий в себе уровни 0 и 1. Минимум три диска. Чередует данные на двух дисках, не требует вычисления контрольных сумм. |
| Triple Mirror | Зеркальный массив из трёх дисков, являющихся полными копиями друг друга. |
| RAID10 | Дисковый массив RAID0, построенный из массивов RAID1. Минимальное количество жестких дисков 4. |
| RAID01 | Дисковый массив RAID1, построенный из массивов RAID0. Низкая отказоустойчивость. |
| RAID2 | Массивы такого типа основаны на использовании кода Хэмминга. Диски делятся на две группы: для данных и для кодов коррекции ошибок. Чем больше дисков в массиве, тем меньше требуется дисков для коррекции ошибок. Минимальное количество дисков, при котором имеет смысл его использовать — 7, только начиная с этого количества для него требуется меньше дисков, чем для RAID1. В дальнейшем избыточность уменьшается по экспоненте. |
| RAID3 | Дисковый массив с выделенным диском чётности. |
| RAID30 | Дисковый массив RAID0, построенный из массивов RAID3. Минимум 6 дисков. |
| RAID03 | Дисковый массив RAID3, построенный из массивов RAID0. Минимум 6 дисков. |
| RAID4 | Дисковый массив с чередованием и выделенным диском чётности. |
| RAID5 | Дисковый массив с чередованием, в том числе данных чётности (нет диска, выделенного для хранения чётности — блоки чётности чередуются с блоками данных на каждом диске). Минимум 3 диска. При вылете одного диска резко возрастает нагрузка и вероятность выхода из строя второго диска. |
| RAID5E (RAID5 Enhanced) | Дисковый массив RAID5 с резервным диском. Резервное дисковое пространство выделено не на отдельном диске, а равными долями распределено между всеми участниками массива. |
| RAID5EE (RAID5E Enhanced) | Дисковый массив RAID5E, резервное пространство распределено равномерно по дискам, лесенкой. |
| RAID50 | Дисковый массив RAID0, построенный из массивов RAID5. |
| RAID05 | Дисковый массив RAID5, построенный из массивов RAID0. |
| RAID51 | Дисковый массив RAID1, построенный из двух массивов RAID5 в зеркале. |
| RAID6 | Дисковый массив с чередованием, использующий две контрольные суммы, вычисляемые двумя независимыми способами. |
| RAID60 | Дисковый массив RAID0, построенный из массивов RAID6. |
| RAID06 | Дисковый массив RAID6, построенный из массивов RAID0. |
| RAID61 | Дисковый массив RAID1, построенный из двух массивов RAID6 в зеркале. |
| RAID-DP (Dual Parity) | NetApp. Модификация RAID4. Отличие от традиционного массива заключается в выделении под контрольные суммы двух отдельных дисков. Благодаря взаимодействию RAID-DP и файловой системы WAFL пропадает падение производительности как в сравнении с RAID5 и RAID6. |
| RAID-TEC (RAID-TP) | NetApp. TEC расшифровывается как Triple Erasure Coding. Три диска чётности, TP — Triple-Parity. Отказоустойчивость по сравнению с RAID-DP увеличилась в 100 раз. |
| Stripe (ZFS) | ZFS. Аналог Raid0, Stripe. |
| Mirror (ZFS) | ZFS. Аналог Raid1, Mirror. |
| RAIDZ1 | ZFS. Минимум два диска для хранения и один для контроля чётности. Аналог Raid5. |
| RAIDZ2 | ZFS. Минимум два диска для хранения и два для контроля чётности. |
| RAIDZ3 | ZFS. Минимум два диска для хранения и три для контроля по чётности. |
| RAID7 | RAID 7 — зарегистрированная торговая марка компании Storage Computer Corporation, отдельным уровнем RAID не является. Структура массива: на n-1 дисках хранятся данные, один диск используется для складирования блоков чётности. Запись на диски кэшируется с использованием оперативной памяти, сам массив требует обязательного ИБП. В случае перебоев с питанием происходит повреждение данных. |
| RAID7.3 | RAIDIX. RAID с тремя контрольными суммами. Выдерживает отказ трёх дисков. RAID 7.3 способен считать контрольные суммы с очень высокой скоростью, лишь незначительно уступая RAID 6 в общей производительности. |
| RAIDN+M | RAIDIX. RAID N+M позволяет пользователю самостоятельно определить количество дисков, выделяемых под хранение контрольных сумм. |
Пирамида RAID массивов
