13.4 Целостность данных

Наконец, слабым местом современных дисков является их ограниченная надежность. Несмотря на то, что за последние несколько лет она ощутимо выросла, из всех компонентов сервера отказ дисков наиболее вероятен. Отказ может привести к катастрофическим результатам: замена отказавшего диска и восстановление данных может занять несколько дней.

Традиционным путем решения проблемы надежности является зеркалирование (mirroring), обеспечивающее хранение всей информации в двух копиях на различных физических носителях. С момента изобретения аббревиатуры RAID эту технику также называют RAID уровня 1 или просто RAID-1. Любой запрос на запись в таком томе приводит к записи в оба подтома, чтение может производиться из любой половины, так что данные остаются доступны в случае отказа одного из дисков.

Зеркалирование имеет два слабых места:

• Цена: требуется вдвое больше дисков.

• Проблемы с производительностью: запись производится на оба диска, требуя вдвое большей пропускной способности шины. Производительность чтения не уменьшается, более того, часто увеличивается.

Альтернативным решением является хранение контрольных сумм (четности), реализованное в RAID уровней 2, 3, 4 и 5. Наиболее интересен RAID-5. В реализации Vinum, это вариант организации тома с перемежением, при котором один из блоков в страйпе выделяется для хранения четности остальных n-1 блоков. Как требует спецификация RAID-5, положение блока четности меняется от страйпа к страйпу.

По сравнению с зеркалированием преимуществом RAID-5 является гораздо меньшее требование к объему дисков. Скорость чтения сравнима с чтением в случае томов с перемежением, а вот запись происходит ощутимо медленнее (примерно вчетверо медленнее чтения). При отказе одного из дисков массив продолжает работать в "деградировавшем" режиме: запросы на чтение с оставшихся дисков производятся обычным образом, а блоки с отказавшего диска перевычисляются из данных остальных блоков страйпа.