RAID 1 или RAID 5: отказоустойчивость, объём и время перестроения

RAID 1 это зеркало: одни и те же данные записываются на два диска. Если один из них выходит из строя, работа продолжается на втором. RAID 5 распределяет данные по трём и более дискам и добавляет к ним контрольную информацию, чётность, распределённую между всеми участниками. При потере одного диска недостающее можно вычислить по остальным.

Оба варианта переживают отказ одного диска, но ценой разной доли ёмкости и с разными последствиями для скорости и обслуживания.

Ещё один вариант чередование без избыточности, известное как RAID 0. Оно ускоряет работу, но при отказе любого диска теряется всё, поэтому для хранения данных его не используют.

В зеркале используется половина суммарной ёмкости: два диска по одной величине дают объём одного. Минимальное число дисков два, увеличение обычно сводится к замене на большие.

В RAID 5 из общей ёмкости вычитается один диск на чётность. Из трёх дисков доступно два, из четырёх три. Чем больше дисков, тем выше доля полезной ёмкости, но выше и вероятность, что один из них откажет. Для RAID 5 нужно минимум три диска, что увеличивает начальные расходы и требования к корпусу и питанию.

На практике при выборе объёма учитывайте будущий рост: заменить диски в зеркале на большие проще, чем перестраивать массив с чётностью.

Чтение в зеркале может ускоряться за счёт двух копий, запись идёт со скоростью одного диска, поскольку данные пишутся на оба. Процессор почти не нагружается.

RAID 5 хорошо читает благодаря распределению по нескольким дискам. Запись сложнее: приходится вычислять и обновлять чётность, что даёт дополнительную нагрузку и штраф при частой записи мелких блоков. Для домашних файловых хранилищ это редко ощутимо, а для баз данных и виртуальных машин может стать заметным. Скорость по сети всё равно чаще ограничена каналом.

Скорость сети в домашних NAS нередко оказывается ограничением раньше, чем скорость массива, поэтому различия между уровнями могут остаться незамеченными.

Когда диск отказывает, массив продолжает работать в деградированном режиме, но запас прочности исчерпан: новый отказ приведёт к потере данных. После замены диска начинается перестроение, и на его время массив сильно нагружен.

В зеркале перестроение копирует данные с одного диска на другой и относительно просто. В RAID 5 нужно прочитать все оставшиеся диски целиком, чтобы восстановить содержимое нового. При больших дисках это занимает много часов или суток, и в этот период возрастает риск обнаружить нечитаемый сектор на другом диске. Поэтому для очень больших накопителей всё чаще выбирают схемы с двойной защитой.

Хорошая практика заранее держать резервный диск той же или большей ёмкости и знать порядок замены, чтобы не действовать в спешке.

Ни один RAID не является резервной копией. Он защищает от отказа диска, но не от случайного удаления, вирусов-шифровальщиков, ошибок файловой системы, сбоя контроллера, пожара и кражи. Удаление файла мгновенно применяется на всех дисках.

Поэтому массив нужен для непрерывности работы, а копия для сохранности данных, и их нужно использовать вместе. Регулярно проверяйте состояние дисков и оповещения, чтобы знать об отказе сразу, а не после второго.

RAID 1 подходит для небольших систем, где нужен простой и понятный вариант: два диска, лёгкое восстановление, минимум настроек. RAID 5 разумен, когда нужен больший объём при трёх и более дисках и допустимо более долгое перестроение, при этом накопители невелики по ёмкости. Для крупных дисков и важных данных рассматривайте варианты с двойной чётностью.

В обоих случаях следите за температурой, не покупайте все диски из одной партии одновременно, если есть такая возможность, и обязательно ведите независимую копию.

Периодически запускайте проверку целостности массива: она обнаруживает нечитаемые секторы, пока диск ещё исправен.