Архитектуры дисков без RAID

Наиболее распространенным стандартом настройки нескольких жестких дисков является RAID (избыточный массив недорогих/независимых дисков), который поставляется в ряде стандартных и нестандартных конфигураций . Также существуют архитектуры дисков без RAID , которые обозначаются аббревиатурами, иронично похожими на RAID:

JBOD (от « просто набор дисков »): описывает несколько жестких дисков, работающих как отдельные независимые жесткие диски.
SPAN или BIG : метод объединения свободного места на нескольких жестких дисках из «JBoD» для создания составного тома. Такое объединение иногда еще называют BIG/SPAN. SPAN или BIG обычно представляют собой только составной том, поскольку он часто содержит жесткие диски несовпадающих типов и размеров. ^[1]
MAID (происходит от « массивного массива простаивающих дисков »): архитектура, использующая от сотен до тысяч жестких дисков для обеспечения оперативного хранения , данных в первую очередь разработанная для приложений «Запись один раз, чтение время от времени» (WORO), в которых увеличена плотность хранения. и снижение стоимости обменивается на увеличение задержки и уменьшение избыточности.

JBOD

JBOD (сокращенно от « Just a Bunch Of Disks »/« Just a Bunch Of Drives ») — это архитектура, использующая несколько жестких дисков, представленных как отдельные устройства. Жесткие диски могут обрабатываться независимо или могут быть объединены в один или несколько логических томов с помощью диспетчера томов, такого как LVM или mdadm , или файловой системы, охватывающей устройства, такой как btrfs ; такие тома обычно называют «натянутыми» или «линейными | SPAN | BIG». ^[2]^[3]^[4] Составной том не обеспечивает избыточности, поэтому выход из строя одного жесткого диска означает выход из строя всего логического тома. ^[5]^[6] Избыточность для повышения устойчивости и/или пропускной способности может быть обеспечена программно на более высоком уровне.

Конкатенация (SPAN, BIG)

Объединение или объединение дисков не является одним из пронумерованных уровней RAID, но это популярный метод объединения нескольких физических дисков в один логический диск. Он не обеспечивает избыточности данных. Диски просто объединяются друг с другом, конец к началу, поэтому они кажутся одним большим диском. Его можно называть SPAN или BIG (имеются в виду только слова «span» или «big», а не аббревиатуры). ^{[ нужна ссылка ]}

На соседней диаграмме данные объединяются от конца диска 0 (блок A63) до начала диска 1 (блок A64); конец диска 1 (блок А91) до начала диска 2 (блок А92). Если бы использовался RAID 0, то диски 0 и 2 были бы усечены до 28 блоков, размера самого маленького диска в массиве (диск 1), в результате чего общий размер составит 84 блока. ^{[ нужна ссылка ]}

Что отличает SPAN или BIG от конфигураций RAID, так это возможность выбора дисков. Хотя RAID обычно требует, чтобы все диски имели одинаковую емкость. ^[а] и предпочтительно, чтобы из соображений производительности использовались те же или похожие модели дисков, к составному тому такие требования не предъявляются. ^[1]^[7]

Реализации

В первоначальной версии Microsoft Windows Home Server используется технология расширения дисков , при которой массив независимых дисков объединяется операционной системой в единый пул доступного хранилища. Это хранилище представляется пользователю как единый набор сетевых ресурсов. Технология Drive Extender расширяет обычные функции конкатенации, обеспечивая избыточность данных с помощью программного обеспечения: общая папка может быть помечена для дублирования, что сигнализирует ОС о том, что копия данных должна храниться на нескольких физических дисках, в то время как пользователь будет только когда-либо видели хоть один экземпляр своих данных. ^[8] Эта функция была удалена из Windows Home Server в его последующем основном выпуске. ^[9]

Файловая система btrfs может охватывать несколько устройств разного размера, включая конфигурации RAID 0/1/10, храня от 1 до 4 избыточных копий как данных, так и метаданных. ^[10] (Также существует дефектный RAID 5/6, но он может привести к потере данных.) ^[10] Для RAID 1 устройства должны иметь дополняющие друг друга размеры. Например, файловая система, охватывающая два устройства емкостью 500 ГБ и одно устройство емкостью 1 ТБ, может обеспечить RAID1 для всех данных, а файловая система, охватывающая устройство емкостью 1 ТБ и одно устройство емкостью 500 ГБ, может обеспечить RAID1 только для 500 ГБ данных.

Файловая система ZFS также может объединять несколько устройств разных размеров и реализовывать RAID, хотя она менее гибкая и требует создания виртуальных устройств фиксированного размера на каждом устройстве перед объединением в пул. ^[11]

В корпоративных средах корпуса используются для расширения хранилища данных сервера с помощью JBOD. ^[12] устройства. Зачастую это удобный способ масштабирования хранилища при необходимости путем последовательного подключения дополнительных дисковых полок. ^[13]

СЛУЖАНКА

MAID (сокращенно от « огромный массив простаивающих дисков ») — это архитектура, использующая сотни и тысячи жестких дисков для обеспечения оперативного хранения данных. MAID предназначен для приложений, работающих по принципу «пиши один раз, читай время от времени» (WORO). ^[14]^[15]^[16]

По сравнению с технологией RAID MAID имеет увеличенную плотность хранения и снижение затрат, требований к электропитанию и охлаждению. Однако за эти преимущества приходится значительно увеличивать задержку, значительно снижать пропускную способность и уменьшать избыточность. Диски, рассчитанные на несколько циклов раскрутки/остановки (например, диски для ноутбуков ), значительно дороже. ^[17] Задержка может достигать десятков секунд. ^[18] MAID может дополнять или заменять ленточные библиотеки при иерархическом управлении хранилищем . ^[15]

Чтобы обеспечить более постепенный компромисс между временем доступа и экономией энергии, некоторые MAID, такие как AutoMAID от Nexsan, включают в себя приводы, способные снижать скорость вращения. ^[19] Крупномасштабные дисковые системы хранения данных, основанные на архитектуре MAID, обеспечивают плотную упаковку дисков и рассчитаны на одновременное вращение только 25% дисков. ^[18]

См. также

Пояснительные примечания

^ В противном случае в большинстве случаев будут использоваться только те части диска, которые соответствуют размеру наименьшего члена набора RAID.

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б «Пояснение составных томов» .
^ Роуз, Маргарет (сентябрь 2005 г.). «JBOD (просто куча дисков или просто куча приводов)» . SearchStorage.TechTarget.com . ТехТаржет . Проверено 31 октября 2013 г.
^ Управление составными томами
^ Использование составных томов
^ «LVM HOWTO, Раздел 3.7. Режимы отображения (линейный/полосатый)» . TLDP.org . Проверено 31 декабря 2013 г.
^ «Настройка Linux RAID» . Кернел.орг . Организация ядра Linux. 05.10.2013 . Проверено 31 декабря 2013 г.
^ «Требования RAID» .
^ «Технический обзор Windows Home Server Drive Extender» . Microsoft.com . Проверено 12 марта 2009 г.
^ «Кодовое имя Windows Home Server «Vail» – Обновление» .
^ Jump up to: ^а ^б «Использование Btrfs на нескольких устройствах — btrfs Wiki» . btrfs.wiki.kernel.org . Проверено 19 января 2021 г.
^ «Пять лет Btrfs | MarkMcB» . markmcb.com . Проверено 19 января 2021 г.
^ «Корпуса для хранения данных JBOD» . ServerPartDeals.com . Проверено 14 апреля 2021 г.
^ «Гибридная платформа хранения данных Western Digital Ultrastar Data60 SE4U60 Gen3 | Корпус JBOD для центра обработки данных 4U60 с 60 отсеками | До 1 ПБ» . ServerPartDeals.com . Проверено 14 апреля 2021 г.
^ «MAID (огромный массив простаивающих дисков)» . TechTarget.com . Январь 2009 года . Проверено 31 декабря 2013 г.
^ Jump up to: ^а ^б Деннис Коларелли; Дирк Грюнвальд (26 июля 2002 г.). «Массивы свободных дисков для хранения архивов» (PDF) . Университет Колорадо . Проверено 31 декабря 2013 г.
^ «Что означает WORO?» . TheFreeDictionary.com . Проверено 31 декабря 2013 г.
^ СГИ (2012). «Краткое справочное руководство Enterprise MAID» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 14 июля 2014 г. Проверено 12 июля 2014 г.
^ Jump up to: ^а ^б Кук, Рик (12 июля 2004 г.). «Бюджеты резервного копирования включают горничную с дешевым диском» Проверено 15 июля 2008 г.
^ «Энергосберегающие технологии AutoMAID» . 2011. Архивировано из оригинала 19 сентября 2014 г. Проверено 7 апреля 2011 г.

Внешние ссылки

PCGuide – «Просто куча дисков» (JBOD)

[7] В противном случае в большинстве случаев будут использоваться только те части диска, которые соответствуют размеру наименьшего члена набора RAID.

[spanned_volumes_def-1] Jump up to: ^а ^б «Пояснение составных томов» .

[2] Роуз, Маргарет (сентябрь 2005 г.). «JBOD (просто куча дисков или просто куча приводов)» . SearchStorage.TechTarget.com . ТехТаржет . Проверено 31 октября 2013 г.

[3] Управление составными томами

[4] Использование составных томов

[5] «LVM HOWTO, Раздел 3.7. Режимы отображения (линейный/полосатый)» . TLDP.org . Проверено 31 декабря 2013 г.

[6] «Настройка Linux RAID» . Кернел.орг . Организация ядра Linux. 05.10.2013 . Проверено 31 декабря 2013 г.

[8] «Требования RAID» .

[9] «Технический обзор Windows Home Server Drive Extender» . Microsoft.com . Проверено 12 марта 2009 г.

[10] «Кодовое имя Windows Home Server «Vail» – Обновление» .

[:0-11] Jump up to: ^а ^б «Использование Btrfs на нескольких устройствах — btrfs Wiki» . btrfs.wiki.kernel.org . Проверено 19 января 2021 г.

[12] «Пять лет Btrfs | MarkMcB» . markmcb.com . Проверено 19 января 2021 г.

[13] «Корпуса для хранения данных JBOD» . ServerPartDeals.com . Проверено 14 апреля 2021 г.

[14] «Гибридная платформа хранения данных Western Digital Ultrastar Data60 SE4U60 Gen3 | Корпус JBOD для центра обработки данных 4U60 с 60 отсеками | До 1 ПБ» . ServerPartDeals.com . Проверено 14 апреля 2021 г.

[15] «MAID (огромный массив простаивающих дисков)» . TechTarget.com . Январь 2009 года . Проверено 31 декабря 2013 г.

[supercomputing-maid-16] Jump up to: ^а ^б Деннис Коларелли; Дирк Грюнвальд (26 июля 2002 г.). «Массивы свободных дисков для хранения архивов» (PDF) . Университет Колорадо . Проверено 31 декабря 2013 г.

[17] «Что означает WORO?» . TheFreeDictionary.com . Проверено 31 декабря 2013 г.

[18] СГИ (2012). «Краткое справочное руководство Enterprise MAID» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 14 июля 2014 г. Проверено 12 июля 2014 г.

[rick_cook-19] Jump up to: ^а ^б Кук, Рик (12 июля 2004 г.). «Бюджеты резервного копирования включают горничную с дешевым диском» Проверено 15 июля 2008 г.

[20] «Энергосберегающие технологии AutoMAID» . 2011. Архивировано из оригинала 19 сентября 2014 г. Проверено 7 апреля 2011 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[а]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]