RAID (Redundant Arrays of Independent Disks) – to kilka dysków połączonych ze sobą w taki sposób, aby tworzyły jeden wirtualny dysk. Jest kilka metod zapisu danych na tych dyskach, nazywanych poziomami RAID.

Głównym celem stosowania systemów RAID jest zwiększenie rzeczywistej prędkości przesyłania danych oraz zapewnienie bezpieczeństwa tym danym, które wykorzystuje się w konkretnym procesie informatycznym.

RAID chroni dane użytkownika przed przerwami w działaniu serwera. Chroni także znajdujące się na dyskach dane w przypadku uszkodzenia jednego z dysków, ale nie chroni ich przed wykasowaniem przez użytkownika, kradzieżą, pożarem itp. Dlatego niezbędnym uzupełnieniem systemu zabezpieczenia jest backup danych. Dopiero oba łącznie, RAID i backup, stanowią rozwiązanie zapewniające właściwą, wydajną i bezpieczną pracę serwerów i sieci komputerowych.

Wewnątrz, czy na zewnątrz?

Istnieją dwa rodzaje macierzy RAID – wewnętrzna i zewnętrzna. Macierz wewnętrzna składa się z kontrolera RAID zainstalowanego w gnieździe PCI płyty głównej serwera (lub stacji roboczej) i podłączonych do niego twardych dysków. To najtańsze rozwiązanie. Nie można jednak go rozbudowywać, a tym samym zwiększać pojemności macierzy. Decydując się na kontroler wewnętrzny, trzeba sprawdzić, czy generowanie RAID-u na poziomach, gdzie tworzone są kody nadmiarowe (poziomy od 2 do 5), odbywa się przez procesor wbudowany w kontroler, czy za pośrednictwem programu. Jeśli operacje te odbywają się za pośrednictwem programu, mogą znacznie obciążać moc obliczeniową komputera.

Drugie rozwiązanie to macierz zewnętrzna, składająca się z obudowy (podłączanej do serwera przez port SCSI) z kontrolerem RAID i twardymi dyskami. To najkorzystniejsze rozwiązanie, ponieważ jest niezależne od systemu operacyjnego i platformy sprzętowej. Prawie nieograniczona jest też pojemność macierzy. Niestety, macierze zewnętrzne są zdecydowanie droższe.

Jest też drugie kryterium podziału macierzy. Dotyczy twardych dysków, które mogą pracować w standardzie IDE lub SCSI. W obu typach macierzy można stosować oba rodzaje dysków. Wewnętrzne kontrolery oznaczone są PCI-to-IDE lub PCI-to-SCSI, a zewnętrzne – SCSI-to-IDE lub SCSI-to-SCSI (urządzeniem SCSI występującym w pierwszej części nazwy jest kontroler podłączany przez ten port do serwera).

Jakie korzyści daje zastosowanie dysków z interfejsem IDE? Tylko niski koszt rozwiązania. Nie ma tu mowy o stabilności i niezawodności pracy, którą zapewniają tylko zdecydowanie droższe dyski SCSI.

Warto wspomnieć o jeszcze jednym elemencie, który dotyczy macierzy zewnętrznych. Bardzo ważne jest, aby poszczególne elementy macierzy (dysk twardy, kontroler, zasilacz, wentylator) w przypadku awarii mogły być wymieniane podczas pracy. Zapewnia to funkcja 'hot swap”, którą oferuje w tej chwili większość macierzy zewnętrznych.

W macierzach RAID powinien też być zainstalowany zapasowy twardy dysk (’hot spare’), który byłby włączony do systemu, ale nie wykorzystywany podczas normalnej pracy macierzy. W przypadku rozpoznania przez kontroler błędów w pracy jednego z twardych dysków (wykrycie możliwości wystąpienia awarii zapewnia standard SCSI), wszystkie dane są natychmiast przegrywane z niego na dysk zapasowy, a system zarządzania macierzą informuje administratora, że jeden z twardych dysków w macierzy jest do wymiany.

Polityka wyboru

Wybór macierzy może być trudny. W systemach gdzie funkcjonuje kilka serwerów dla zwiększenia bezpieczeństwa sugerowałbym jednak kupno macierzy zewnętrznej, współpracującej z dyskami SCSI.

W momencie uszkodzenia serwera, macierz można odłączyć i po chwili podłączyć do innego serwera. Pracownicy firmy mogą dzięki temu korzystać z danych bez przerw. Większa jest też funkcjonalność macierzy zewnętrznych – lepsze modele mają funkcje monitoringu stanu urządzenia, pomiarów temperatury i wizualizacji uszkodzeń. Macierze zewnętrzne kupuje się bez dysków, użytkownik zatem samodzielnie decyduje, jakiej pojemności macierz chce stworzyć.

Wybierając macierz zewnętrzną, warto zwrócić uwagę na kompatybilność urządzenia zarówno z serwerami, do których macierz będzie podłączana, jak i twardymi dyskami, które będą w niej instalowane. Zdarza się, że niektórzy producenci ograniczają możliwość podłączenia macierzy do serwerów innych niż własnej produkcji. Często też nie można stosować innych dysków niż pochodzące od danego producenta. Przy zakupie takiej macierzy trzeba być wyjątkowo ostrożnym. Koszt twardych dysków przeznaczonych tylko do tego konkretnego urządzenia może być nawet kilkakrotnie wyższy od dysków dostępnych w masowej sprzedaży.

Ale kontrolery wewnętrzne też mają swój wcale niemały rynek. Stosowane są tam, gdzie używa się maksymalnie 4 twardych dysków. Mogą pozwolić sobie na nie nawet prywatni użytkownicy i małe firmy. Pojawiają się bardzo proste urządzenia dla stacji roboczych, zapewniające tworzenie RAID-u 0, 1 lub 1+0. Podłączane są do nich twarde dyski IDE UltraATA 100/66/33, tak jak do tradycyjnego kontrolera. Ich cena jest bardzo niska w porównaniu z cenami zaawansowanych kontrolerów – około 160 zł netto.

Gdzie kupić?

Wśród producentów kontrolerów RAID od dawna króluje Adaptec (z kilkudziesięcioprocentowym udziałem w rynku). Ma pełną ofertę produktów oraz bardzo dobrze rozwinięty kanał dystrybucyjny i marketingowy, chociaż jego produkty nie są wcale tanie. Dystrybutorami kontrolerów Adapteca są: ABC Data/Actebis, Asbis (umowa paneuropejska), Incom, Tech Data i Veracomp. Alstor i California Computer mają zaś status złotego partnera.

Oferta pozostałych producentów nie jest tak kompleksowa. Różnica w jakości produktów nie jest jednak wielka.

Inne warunki panują w zakresie macierzy RAID. Na świecie przoduje EMC z udziałem obejmującym jedną czwartą rynku. Kolejne miejsca, podobnie jak w Polsce, zajmują światowi potentaci rynku serwerów: Compaq, Hitachi, IBM, Sun i HP.

Jest też parę rozwiązań specjalizowanych. Katowicka KSK Dystrybucja na przykład sprzedaje macierze Medea, przeznaczone do montażu filmów wideo.

Na rynek samych macierzy próbuje też wejść Adaptec. W tym roku zaprezentował urządzenia z serii DuraStor, będące tradycyjnymi zewnętrznymi macierzami RAID.

Na rynku mamy też polskie urządzenia. Alstor, pod własną marką Ardata, składa zewnętrzne macierze RAID wyposażone w kontrolery Infortrend. Całe rozwiązania dystrybutor przygotowuje i konfiguruje zgodnie z życzeniem klienta.