ЖУРНАЛ СТА 3/2019

критериев обеспечения необходимого уровня надёжности хранения данных, а точнее, возможности их восстановления в случае отказа одного или нескольких входящих в дисковый массив дисков, а также требуемой производительности и ём- кости дисковой подсистемы. Следует отметить, что RAID- массивы обеспечивают возможность восстановления данных только в случае функциональных сбоев дисков, входящих в RAID-массив. По обеспечению сохранности и доступности информации RAID-массивы можно разделить на следующие типы: 1) без обеспечения сохранности данных при выходе из строя любого накопителя – RAID 0; 2) обеспечение сохранности данных при отказе одного нако- пителя – RAID 1, RAID 1E, RAID 5, RAID 5EE; 3) обеспечение сохранности данных при отказе двух любых накопителей – уровни RAID 6, RAID DP (Dual Parity); 4) обеспечение сохранности при отказе более двух любых на- копителей – RAID TP (Triple Parity), RAID 7.3, RAIDM+N (отказ M из N); 5) групповые уровни, обеспечивающие доступность данных при выходе из строя нескольких дисков, но из разных групп – уровни RAID 10, RAID 50, RAID 60 и т.д. RAID 0, c точки зрения обеспечения надёжности, имеет чи- сто теоретическое значение и применяется в групповых уров- нях для повышения производительности RAID-массива. RAID 5 и RAID 6 – самые распространённые, причём RAID 6 применяется там, где RAID 5 не обеспечивает требую надёжность хранения, и используется в массивах большой ёмкости. RAID-уровни четвёртой группы – фирменные (Proprietary) разработки. Применяются в случаях, где стандартные уров- ни, в частности RAID 6, уже не могут гарантировать заданный уровень надёжности хранения данных. Групповые уровни RAID, как было сказано ранее, приме- няются для повышения производительности массива данных. Рассмотрим расчёт среднего времени до потери данных для основных типов RAID-массивов. О ЖИДАЕМОЕ ВРЕМЯ ДО ПОТЕРИ ДАННЫХ MTTDL ДЛЯ ДИСКОВОГО МАССИВА RAID 5 Для обеспечения избыточности RAID 5 необходим один диск, поэтому ёмкость для хранения данных дискового мас- сива RAID 5 будет меньше на ёмкость одного диска, чем ём- кость всех дисков, используемых в нём. При отказе одного диска в массиве он переходит в состояние Degraded (отказав- ший), в котором отказ ещё одного диска приведёт к потере данных. Поэтому необходимо как можно быстрее установить исправный диск вместо отказавшего и запустить режим вос- становления – Rebuild. Режим восстановления может запускаться как автоматиче- ски после замены диска, так и по команде оператора. При на- личии в массиве специального уже установленного дополни- тельного диска «горячей» замены (Hot spare) режим пере- стройки массива обычно включается автоматически для со- кращения времени восстановления. Для дискового массива RAID 5 возможны два пути потери данных (рис. 4): ● ошибка диска во время восстановления (когда массив на- ходится в Degraded Mode 1 ); ● сбой вследствие скрытой ошибки данных ( URE ) во время восстановления. Время до сбоя первого диска в системе будет составлять: Здесь MTBF disk – наработка до отказа диска; N – количе- ство дисков в RAID-массиве. Отказ первого диска не означает потерю данных. Как было сказано ранее, это вызывает переход дискового массива в со- стояние Degraded и начало восстановления целостности мас- сива (Rebuild). После первого сбоя в массиве останется ( N –1) дисков. Ес- ли один из них откажет во время восстановления, то это при- ведёт к потере данных. Время до отказа второго диска: Отказ второго диска происходит во время восстановления, поэтому вероятность вторичного отказа диска будет Здесь MTTR disk – время восстановления диска, MTTF disk_2 – время до отказа второго диска. Таким образом, время до потери данных для RAID 5 при отказе второго диска (функциональный сбой) будет со- ставлять: Q MTTR MTTF disk disk disk _ _ . 2 2 = MTTF MTTF N disk disk _ . 2 1 = − ( ) MTTF MTBF N disk disk _ . 1 = MTTDL MTTF Q RAID MTBF disk disk 5 1 2 _ _ _ . = В ЗАПИСНУЮ КНИЖК У ИНЖЕ Н Е РА СТА 3/2019 100 www.cta.ru 1 … N 1 … N 1 … N Работа 1 … N Восстановление RAID 5 Отказ Рис. 4. Потеря данных для дискового массива RAID 5 1 Degraded Mode – состояние, когда в дисковом RAID-массиве отказали один или несколько дисков.