Что такое RAID 100?

RAID 10 — один из наиболее важных и широко используемых уровней RAID на сегодняшний день. RAID 10, разумеется, представляет собой так называемый составной или вложенный RAID, где один уровень RAID вложен в другой. В случае RAID 10 «нижний» уровень RAID, непосредственно взаимодействующий с физическими дисками, — это RAID 1. Номенклатура вложенного RAID такова: цифра слева соответствует уровню, работающему с физическими дисками, а каждая следующая цифра справа — это RAID, взаимодействующий с теми массивами.

Таким образом, RAID 10 — это набор массивов RAID 1 (зеркалирование), объединённых в RAID 0 (страйп без чётности). Существует определённая общепринятая терминология, активно продвигаемая компанией HP, которая рассматривает даже RAID 1 как подмножество RAID 10 — массив RAID 10, в котором длина RAID 0 равна единице. Несколько нестандартный способ осмыслить RAID 1, но он реально упрощает многие обсуждения и сравнительные расчёты, а для большинства практиков в области хранения данных это имеет практический смысл. Рассматривать RAID 1 как «специальное название» для наименьшего возможного размера страйпа RAID 10 и допускать, что все вариации RAID 10 существуют как непрерывный вычислительный континуум, — это логично.

Аналогичным образом HP относится к одиночным дискам, подключённым к RAID-контроллеру, как к массивам RAID 0 со страйпом из одного диска. Поэтому применение данной терминологии к миру RAID 10 становится ещё более очевидным и разумным при взгляде под таким углом. Однако ни HP, ни какой-либо другой вендор сегодня не применяет эту же терминологическую особенность к другим типам массивов — например, к RAID 5 как подмножеству RAID 50 или к RAID 6 как подмножеству RAID 60, хотя логически их можно рассматривать точно так же, как RAID 1 в отношении RAID 10.

Если применить ту же логику и поднять её на следующий уровень — буквально и образно — можно взять несколько массивов RAID 10 и объединить их в страйп ещё одного RAID 0. Это кажется странным, но может иметь смысл. Результатом является страйп из RAID 10, или, если записать развёрнуто, страйп из страйпов зеркал (RAID принято описывать сверху вниз, но номенклатура строится снизу вверх). Таким образом, поскольку RAID 1 находится на уровне физических дисков, а страйп этих зеркал и страйп результирующих массивов дают RAID 100 (R100).

RAID 100, конечно, редок и необычен. Однако один чрезвычайно важный производитель RAID-контроллеров использует R100 и, соответственно, его использует и их партнёр по нисходящей интеграции: а именно LSI и Dell.

К счастью, поскольку страйп без чётности привносит минимум поведенческих особенностей и практически не создаёт накладных расходов или задержки, этот подход не является реальной проблемой, хотя и может порождать значительную путаницу. Для всех практических целей RAID 100 ведёт себя точно так же, как RAID 10, если каждое подмножество RAID 10 идентично остальным.

Теоретически RAID 100 мог бы состоять из множества разнородных массивов RAID 10 с разными типами дисков, количеством шпинделей и скоростями. Теоретически RAID 10 мог бы состоять из разнородных наборов RAID 1, однако вариантов здесь значительно меньше. RAID 100 теоретически мог бы порождать весьма экзотические конфигурации, если не накладывать ограничений. На практике, однако, любая реализация RAID 100 — как это делает реализация LSI — обеспечивает стандартизацию и требует, чтобы каждое подмножество RAID 10 было настолько идентичным, насколько это способен обеспечить контроллер. Таким образом, каждое из них будет фактически однородным, сохраняя общее поведение таким же, как если бы те же диски были настроены как RAID 10.

Поскольку поведение остаётся идентичным RAID 10, существует очень сильная тенденция избегать путаницы, связанной с названием «RAID 100», и просто именовать массив RAID 10. Это вполне работало бы, если бы не полунеобходимый нюанс: при построении RAID 100 нужно уметь задавать геометрию лежащих в основе наборов RAID 10. LSI, а следовательно, и Dell требуют, чтобы при настройке RAID 100 была указана геометрия лежащего в основе RAID 10, — однако, поскольку массив обозначается как RAID 10, это лишено смысла. Поистине странная ситуация.

Чтобы ещё больше усложнить дело, из желания сохранить видимость использования RAID 10, а не RAID 100, от корректной терминологии отказались: вместо того чтобы называть лежащие в основе члены RAID 10 «массивами RAID 10» или «подмножествами RAID 10», их просто именуют «spans» (пролётами). Однако «span» — термин, используемый в хранении данных для обозначения чего-то другого и совершенно неприменимый здесь. «Span» ни в каком смысле не является корректным описанием набора RAID 10 ни при каких условиях.

Но если договориться использовать термин «span» для обозначения подмножества RAID 10 в составе массива RAID 100, двигаться дальше становится вполне просто. В идеале нужно иметь как можно больше спанов, чтобы лежащие в основе подмножества RAID 10 были как можно меньше. Если сделать их достаточно маленькими, они фактически сворачиваются в наборы RAID 1 (тот самый странный RAID 10 HPE с размером страйпа единица), и наш RAID 100 сворачивается в RAID 10, где исчезает средний страйп, а не внешний! Странно, да, но практично.

Как это применить на практике? Довольно просто. В массиве RAID 100 необходимо указать количество спанов. Поскольку желательно, чтобы каждый спан содержал два физических диска и представлял собой простой RAID 1, достаточно взять общее количество дисков в массиве RAID 100 — назовём его N — и разделить на два. Таким образом, желаемое количество спанов для обычного массива RAID 100 — просто N/2. Это означает: два диска — один спан. Четыре диска — два спана. Шесть дисков — три спана. Двадцать четыре диска — двенадцать спанов. И так далее.

Не стоит бояться RAID 100. Для обычных пользователей это просто требует дополнительных знаний о том, как выбрать правильное количество спанов. В идеале это вычислялось бы автоматически и оставалось бы скрытым, позволяя конечным пользователям думать о массивах в терминах RAID 10. Или же массивы должны последовательно обозначаться как RAID 100, чтобы было ясно, что должен представлять собой спан. Или, конечно, просто использовать RAID 10 вместо RAID 100. Но с учётом реального положения дел работать с RAID 100, как только он понят, несложно.