RAID - это технология, которая позволяет настраивать системы хранения, обеспечивающие высокую надежность и потенциально высокую производительность.

RAID реализует эти системы хранения путем объединения нескольких дисков в одну логическую единицу, называемую массивом RAID, которая в зависимости от конфигурации может выдержать сбой одного или нескольких физических жестких дисков или обеспечить более высокую производительность по сравнению с использованием одного диска.

RAID является очень важным компонентом при планировании и развертывании серверов Windows Server 2008 R2. В большинстве организаций постоянная доступность серверов имеет большое значение. Для большинства серверов предусмотрены дублирующие компоненты, такие как резервные источники питания и резервные сетевые адаптеры. Такая избыточность призвана обеспечить доступность сервера в случае сбоя одного компонента. Реализовав RAID, можно обеспечить такой же уровень избыточности для системы хранения.

RAID обеспечивает отказоустойчивость за счет использования дополнительных дисков для гарантии продолжения работы дисковой подсистемы даже в случае сбоя одного или нескольких дисков в подсистеме. RAID обеспечивает отказоустойчивость с помощью двух параметров.

• Зеркальное отображение диска. При зеркальном отображении дисков вся информация, записываемая на один диск, также записывается на другой диск. При сбое одного диска второй диск по-прежнему остается доступным.

• Использование данных контроля четности. Данные контроля четности ис-пользуются для сбора сведений, хранившихся на диске, в случае сбоя диска. При использовании этого параметра сервер или RAID-контроллер выполняет сбор данных контроля четности для каждого блока данных, записанных на диск, а затем сохраняет эти данные на другом диске или на нескольких дисках. При сбое одного из дисков в массиве RAID сервер может использовать данные, которые по-прежнему доступны на функциональных дисках, и данные контроля четности для восстановления данных, хранившихся на отказавшем диске.

 Подсистемы RAID также могут потенциально повысить производительность по сравнению с одним диском, распределяя дисковые операции чтения и записи по нескольким дискам. Например, при реализации чередования дисков сервер может считывать сведения со всех жестких дисков в чередующемся наборе. При объединении с несколькими контроллерами дисков эта функция может значительно повысить быстродействие диска. 

Сравнение программных RAID-массивов и RAID-массивов, обеспечиваемых оборудованием

RAID-массив, обеспечиваемый оборудованием, реализуется путем установки RAID-контроллера на сервер с последующей настройкой RAID с помощью средства настройки RAID-контроллера. Благодаря этой реализации конфигурация RAID скрывается от операционной системы, так как операционная система рассматривает RAID-массивы как отдельные диски. Единственно в операционной системе необходимо создать тома на дисках.

Программный RAID-массив реализуется путем предоставления операционной системе доступа ко всем доступным на сервере дискам с последующей настройкой RAID из операционной системы. Windows Server 2008 R2 поддерживает использование программного RAID-массива, и для настройки нескольких различных уровней RAID можно использовать оснастку "Управление дисками".

При выборе между программным RAID-массивом и RAID-массивом, обеспечиваемым оборудованием, необходимо учитывать следующее.

o Для RAID-массива, обеспечиваемого оборудованием, требуются контроллеры дисков с поддержкой RAID. В большинстве контроллеров дисков, поставляемых с новыми серверами, такая функция имеется.

o Для настройки RAID-массива, обеспечиваемого оборудованием, необходимо войти в программу управления контроллерами дисков. Обычно открыть эту программу можно в процессе загрузки сервера.

o Для реализации зеркального отображения диска, содержащего системный и загрузочный тома, с помощью программного RAID-массива может потребоваться дополнительная настройка в случае сбоя диска. Поскольку конфигурацией RAID управляет операционная система, необходимо настроить один из дисков в отражении в качестве загрузочного. При сбое этого диска, возможно, потребуется изменить конфигурацию загрузки сервера, чтобы его перезапустить. Это неприменимо к RAID-массиву, обеспечиваемому оборудованием, поскольку контроллер диска будет обращаться к доступному диску и откроет его для операционной системы.

o На старых серверах повысить производительность с помощью программного RAID-массива можно было за счет использования четности, поскольку процессор сервера мог получить данные контроля четности быстрее, чем контроллер диска. Это больше неприменимо на новых серверах, производительность которых можно повысить за счет разгрузки данных контроля четности в контроллер диска.

Можно настроить различные уровни RAID. При настройке уровня RAID необходимо учитывать следующие особенности.

o Влияние на производительность. Некоторые уровни RAID обеспечивают очень высокую производительность, в то время как другие уровни RAID только снижают ее. Некоторые уровни RAID обеспечивают высокое быстродействие при чтении, но снижают быстродействие при записи. При выборе уровня RAID необходимо учитывать эти характеристики производительности.

o Уровень избыточности. Уровни RAID также обеспечивают различные уровни избыточности. Некоторые уровни RAID не поддерживают потерю какого-либо диска, некоторые уровни RAID поддерживают потерю одного или нескольких дисков. При выборе уровня RAID необходимо учитывать требования к избыточности.

o Использование хранилищ. Уровни RAID также имеют различные уровни использования хранилищ. На некоторых уровнях RAID размер хранилища для всего RAID-массива равен общему дисковому пространству для всех дисков в массиве. На других уровнях RAID для хранения данных контроля четности может использоваться один или несколько дисков. При зеркальном отображении дисков размер хранилища RAID-массива составляет половину от размера хранилища дисков.

В большинстве случаев потребуется выбрать, какой из трех параметров наиболее важен для данной реализации RAID. Каждый уровень RAID обеспечивает высокий уровень функциональности для одного или двух параметров, но ни один уровень RAID не обеспечивает высокий уровень функциональности всех трех параметров. Это значит, что потребуется оценить требуемый уровень RAID для каждого сервера или приложения отдельно.

Процесс управления зеркальными системами или же чередующими наборами является немного отличным в сравнении с управлением томами каких-либо других видов. Восстанавливать RAID 1 или же любой другой сборный винчестер нужно в соответствии со специализированными технологиями, каждая из которых имеет свою специфику и предназначается для исправления конкретных ситуаций.

Расформирование зеркальных массивов представляет собой вполне стандартную процедуру, которая выполняется при необходимости выведения дисков из состава или же восстановления RAID 1. Достаточно часто, если уже нет необходимости в использовании зеркалирования, набор расформировывается, причем можно сделать это исключительно на одном накопителе, чтобы объем второго можно было бы использовать в других целях. Если же один из накопителей даст какой-либо сбой, дисковые операции будут осуществляться с использованием другого HDD, а для восстановления зеркала осуществляется его расформирование и последующее повторное возведение.

После того, как будет расформирована система, у вас окажется два диска с полностью одинаковыми данными, однако только у диска 0 отображается буква диска или же отдельная точка монтирования.

Когда один из дисков в наборе начинает давать сбои, восстановление данных осуществляется посредством реанимации полного набора, для чего осуществляется его расформирование и пересборка с включением нового или же отремонтированного накопителя.

Иногда случаются такие ситуации, когда произошла не полная потеря работоспособности накопителя, а всего лишь возникли какие-либо нарушения в синхронизации файлов, а один из накопителей по тем или иным причинам внезапно перешел в оффлайн статус, из-за чего информация все еще продолжает записываться, а массив функционирует, но только с одним накопителем.

Если появилось состояние «Отсутствует» или же «Отключен», то в таком случае первоначально проверьте, правильно ли подключен шлейф или же кабель питания. Далее попробуйте запустить DiskPart или же попытайтесь определить  том при помощи команды RESCAN, после чего посредством команды ONLINE запустите его синхронизацию. Если это ничем не смогло вам помочь, то тогда следует расформировать систему и снова пересобрать ее после того, как неисправный накопитель будет заменен на рабочий.