YaChudo

Стандартні рівні RAID

Переглядів: 0. Оновлено 04.11.2026.

Стандартні рівні RAID — базові конфігурації RAID-масивів, які використовують чергування даних, дзеркалювання дисків або парність для організації зберігання даних на кількох дисках. Найпоширенішими є RAID 0, RAID 1, RAID 5 і RAID 6. Рівні RAID також можуть поєднуватися у вкладені конфігурації, наприклад RAID 10 або RAID 01[1].

Номери рівнів RAID є умовними позначеннями й не означають покоління, продуктивності або надійності. Більшість рівнів RAID можуть захищати від відмови окремих накопичувачів або помилок читання, однак не замінюють резервне копіювання і не захищають від втрати даних унаслідок пожежі, затоплення, помилок користувача, збоїв програмного забезпечення або зараження шкідливим ПЗ.

RAID 0

Схема RAID 0

RAID 0 — конфігурація з чергуванням даних, у якій інформація рівномірно розподіляється між двома або більше дисками без парності, надлишковості та відмовостійкості. Відмова одного диска призводить до втрати всього масиву, оскільки частини даних зберігаються на всіх дисках[2][3].

RAID 0 зазвичай використовують для підвищення швидкості читання та запису. Масив із n дисків теоретично може забезпечувати швидкість передавання даних до n разів вищу за швидкість одного диска, але не забезпечує надлишковості даних. Через це RAID 0 застосовують у задачах, де важлива продуктивність і допустимий нижчий рівень надійності, зокрема в наукових обчисленнях[4].

RAID 1

Схема RAID 1

RAID 1 — конфігурація з дзеркалюванням, у якій однакові копії даних зберігаються на двох або більше дисках[1]. Класичний дзеркальний масив RAID 1 складається з двох дисків. Така схема не використовує парність або чергування даних, а корисна ємність масиву дорівнює місткості найменшого диска[5][6].

Масив RAID 1 продовжує працювати, доки справним залишається принаймні один диск[7]. Продуктивність запису зазвичай обмежена швидкістю одного диска, тоді як операції читання можуть розподілятися між кількома накопичувачами залежно від реалізації контролера[6][7].

RAID 2

Схема RAID 2. Літера p позначає байти парності.

RAID 2 розподіляє дані між дисками на рівні бітів і використовує коди Гемінга для виявлення та виправлення помилок[8]. Диски в такій конфігурації мають працювати синхронно, тому масив зазвичай може обробляти лише одну операцію читання або запису за раз[9].

Через складність реалізації та наявність вбудованих механізмів корекції помилок у сучасних накопичувачах RAID 2 практично не використовується[10].

RAID 3

Схема RAID 3

RAID 3 використовує чергування даних на рівні байтів і окремий диск парності. Оскільки кожен блок даних розподіляється між усіма дисками масиву, більшість операцій введення-виведення потребує одночасної роботи всіх накопичувачів[10].

RAID 3 підходив для довгих послідовних операцій читання та запису, наприклад для обробки нестисненого відео, але був менш ефективним для випадкових малих операцій. На практиці RAID 3 і RAID 4 були значною мірою витіснені RAID 5[11].

RAID 4

Схема RAID 4 з окремим диском парності

RAID 4 використовує чергування даних на рівні блоків і окремий диск парності. Така схема забезпечує добру продуктивність випадкового читання, однак запис може бути повільнішим через необхідність оновлювати парність на одному виділеному диску[12].

На відміну від RAID 5, парність у RAID 4 не розподіляється між усіма дисками, що створює потенційне вузьке місце під час запису[1].

RAID 5

Схема RAID 5 з розподіленою парністю

RAID 5 використовує чергування даних на рівні блоків із розподіленою парністю. На відміну від RAID 4, інформація парності розміщується на всіх дисках масиву. RAID 5 потребує щонайменше трьох дисків і може продовжувати роботу після відмови одного з них[4][13].

Розподілена парність зменшує навантаження на один диск і покращує продуктивність порівняно з конфігураціями з виділеним диском парності. Водночас під час запису невеликих обсягів даних масив має оновлювати як самі дані, так і відповідну інформацію парності, що може знижувати продуктивність[14].

RAID 6

Схема RAID 6, подібна до RAID 5, але з другим блоком парності

RAID 6 розширює RAID 5 додаванням другого блоку парності. Він використовує чергування даних на рівні блоків із двома блоками парності, розподіленими між усіма дисками масиву[15]. RAID 6 потребує щонайменше чотирьох дисків і може витримати одночасну відмову двох накопичувачів.

За визначенням Storage Networking Industry Association, RAID 6 — це будь-яка форма RAID , що може виконувати операції читання та запису за наявності двох одночасних відмов дисків у масиві[16].

Через додаткову парність RAID 6 потребує більше обчислювальних ресурсів під час запису, ніж RAID 5. Продуктивність залежить від реалізації масиву — програмної, апаратної або вбудованої в прошивку контролера[17].

Порівняння

Рівень Опис Мінімальна кількість дисків Ефективність використання простору Відмовостійкість
RAID 0 Чергування блоків без парності або дзеркалювання 2 1 {\displaystyle 1} Немає
RAID 1 Дзеркалювання без парності або чергування 2 1 n {\displaystyle {\frac {1}{n}}} До n − 1 {\displaystyle n-1} відмов дисків
RAID 2 Побітове чергування з кодом Гемінга 3 1 − 1 n log 2 ⁡ ( n + 1 ) {\displaystyle 1-{\frac {1}{n}}\log _{2}(n+1)} Відмова одного диска
RAID 3 Побайтове чергування з виділеною парністю 3 1 − 1 n {\displaystyle 1-{\frac {1}{n}}} Відмова одного диска
RAID 4 Блокове чергування з виділеною парністю 3 1 − 1 n {\displaystyle 1-{\frac {1}{n}}} Відмова одного диска
RAID 5 Блокове чергування з розподіленою парністю 3 1 − 1 n {\displaystyle 1-{\frac {1}{n}}} Відмова одного диска
RAID 6 Блокове чергування з подвійною розподіленою парністю 4 1 − 2 n {\displaystyle 1-{\frac {2}{n}}} Відмова двох дисків

Вкладені RAID

Вкладені RAID — це поєднання двох або більше стандартних рівнів RAID . До них належать RAID 0+1, RAID 01, RAID 1+0 або RAID 10, RAID 5+0 або RAID 50, RAID 6+0 або RAID 60 і RAID 10+0 або RAID 100. Найпоширенішою вкладеною конфігурацією є RAID 10, що поєднує дзеркалювання та чергування даних. Такий масив забезпечує вищу продуктивність, ніж RAID 1, і кращу відмовостійкість, ніж RAID 0, але потребує щонайменше чотирьох дисків[18].

Нестандартні варіанти

Окрім стандартних і вкладених рівнів, існують нестандартні рівні RAID та архітектури дисків без RAID . До останніх належать JBOD, SPAN або BIG, а також MAID — масиви з великою кількістю неактивних дисків[19].

Примітки

  1. ↑ а б в Patterson, David A.; Gibson, Garth; Katz, Randy H. (1 червня 1988). A case for redundant arrays of inexpensive disks (RAID). Proceedings of the 1988 ACM SIGMOD international conference on Management of data. SIGMOD '88. New York, NY, USA: Association for Computing Machinery: 109—116. ISBN 978-0-89791-268-6.
  2. ↑ RAID 0 Data Recovery by the Authority in Data Recovery. ACE Data Recovery (амер.). Процитовано 29 травня 2026.
  3. ↑ Understanding RAID. CRU (амер.). Архів оригіналу за 30 січня 2015. Процитовано 29 травня 2026.
  4. ↑ а б Chen, Peter M.; Lee, Edward K.; Gibson, Garth A.; Katz, Randy H.; Patterson, David A. (1994). RAID: high-performance, reliable secondary storage. ACM Computing Surveys (англ.). 26 (2): 145—185. ISSN 0360-0300.
  5. ↑ Chapter 21. GEOM: Modular Disk Transformation Framework. FreeBSD Documentation Portal (англ.). Процитовано 29 травня 2026.
  6. ↑ а б Which RAID Level is Right for Me?. www.adaptec.com. Архів оригіналу за 18 лютого 2012. Процитовано 29 травня 2026.
  7. ↑ а б Sun StorageTek SAS RAID HBA Installation Guide. docs.oracle.com (амер.). Архів оригіналу за 18 січня 2014. Процитовано 29 травня 2026.
  8. ↑ Error detecting and error correcting codes. ieeexplore.ieee.org (амер.). Архів оригіналу за 6 лютого 2024. Процитовано 29 травня 2026.
  9. ↑ Vadala, Derek (2009). Managing RAID on Linux. Sebastopol: O'Reilly Media, Inc. ISBN 978-1-56592-730-8.
  10. ↑ а б Marcus, Evan; Stern, Hal (2003). Blueprints for high availability (вид. 2). Indianapolis: Wiley Pub. ISBN 978-0-471-43026-1.
  11. ↑ Meyers, Michael; Meyers, Mike; Jernigan, Scott (2003). Mike Meyers' A+ Guide to Managing and Troubleshooting PCs (англ.). McGraw-Hill Technology Education. ISBN 978-0-07-223146-5.
  12. ↑ RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 6 Explained with Diagram. www.thegeekstuff.com (амер.). Архів оригіналу за 8 березня 2017. Процитовано 29 травня 2026.
  13. ↑ Triple-Parity RAID and Beyond. queue.acm.org. Процитовано 29 травня 2026.
  14. ↑ Basic RAID Organizations. www.ecs.umass.edu. Архів оригіналу за 12 листопада 2025. Процитовано 29 травня 2026.
  15. ↑ Sarkar, T.K.; Pereira, O. (1995). Using the matrix pencil method to estimate the parameters of a sum of complex exponentials. IEEE Antennas and Propagation Magazine. 37 (1): 48—55. doi:10.1109/74.370583. ISSN 1558-4143.
  16. ↑ R | SNIA. www.snia.org (англ.). Архів оригіналу за 16 липня 2019. Процитовано 29 травня 2026.
  17. ↑ A Comparison of Software RAID Types. alephnull.com. Архів оригіналу за 30 травня 2015. Процитовано 29 травня 2026.
  18. ↑ Sixth International Conference on Data Engineering (Cat. No.90CH2840-7). Proceedings. Sixth International Conference on Data Engineering. 1990. doi:10.1109/ICDE.1990.113517.
  19. ↑ Carrera, Enrique V.; Pinheiro, Eduardo; Bianchini, Ricardo (23 червня 2003). Conserving disk energy in network servers. Association for Computing Machinery (англ.): 86—97. ISBN 978-1-58113-733-0.

Див. також

Посилання

Джерело: стаття у Вікіпедії та історія редагувань (автори).