Как создать RAID-массив

Сергей Грицачук

Ускорять работу компьютера можно по-разному, но увлеченные пользователи, разгоняя процессор или видеокарту, забывают о том, что многим программам важна еще и скорость работы с жестким диском. Для ее повышения есть несложный (и недорогой) способ — массив из нескольких HDD, объединенных в единое пространство с помощью RAID-технологии.

Когда нужен RAID-массив

Увеличение скорости работы жесткого диска важно для графических приложений (средства редактирования изображений, трехмерная графика), оцифровки видео, при работе со звуковыми редакторами, а также для игр. Даже для обычных действий с офисными программами полезен RAID-массив: операционная система и приложения не только скорее загружаются, но и функционируют (благодаря быстрой дисковой подсистеме уменьшается время отклика, пропадают притормаживания, повышается комфорт). Также можно создать RAID-массив повышенной надежности — он пригодится для хранения важных данных и резервных копий, которые нежелательно потерять при выходе из строя накопителя или сбое ОС. И наконец, используя RAID-массив, можно расширить объем дисковой памяти, получив хранилище, значительно превышающее по емкости любой одиночный накопитель (за счет сложения емкости нескольких HDD).

Как организовать RAID-массив

Способ 1. Программный
Самый простой способ, доступный практически каждому владельцу современного ПК, — программный. Если системная плата оснащена достаточным количеством разъемов SATA, вам нужно только подключить необходимое число жестких дисков к соответствующим разъемам и объединить их в массив требуемого уровня. Впрочем, если материнская плата не позволяет этого, следует воспользоваться дискретным контроллером, выполняющим аналогичную функцию.
Как правило, для создания RAID-массива служит специальная утилита, посредством которой можно управлять им и работающая под управлением ОС Windows.
Главное преимущество этого способа — простота и дешевизна. С другой стороны, есть и ограничения, основное из них — невысокая надежность, поскольку программные решения менее устойчивы в работе, чем аппаратные. Вот почему сбой в ПО приведет к разрушению массива и потере данных. Помните, что программный RAID позволяет организовать массив уровня 0 и 1, а также объединить диски в общий том (JBOD).
Особое удобство недорогие RAID-контроллеры предоставляют тем, кто планирует установить на массив операционную систему: выбирая контроллер, обратите внимание, может ли он обеспечить автономную инициализацию массива без ОС и подгружаемых драйверов. Такие контроллеры тоже считаются программными, но содержат свой BIOS, благодаря которому созданный том виден сразу и доступен при инициализации системы и установке ОС.
И наконец, программный способ возлагает нагрузку по обработке информации на центральный процессор, а это может привести к замедлению действия системы, поскольку дисковые операции имеют приоритет над остальными. Таким образом, программный способ лучше применить, когда вам нужен простой массив, например, для увеличения скорости работы с файлами или создания тома большого объема. Поскольку подобные RAID-контроллеры оснащены внешними разъемами (eSATA), то владельцам малогабаритных корпусов это приобретение дает возможность сформировать RAID- или JBOD-массив на основе внешних накопителей (они доступны и в низкопрофильном исполнении). Наиболее эффективен программный RAID-массив на компьютере со старшим двухъядерным или младшим четырехъядерным процессором.

Способ 2. Аппаратный
Самым лучшим решением (кроме случая экономии средств) является аппаратный способ за счет применения дискретного (внешнего) RAID-контроллера, приобретаемого отдельно. В то же время, если рассматривать фактор цены, назвать этот способ неэкономным тоже нельзя — цена дискретных RAID-контроллеров для настольных ПК не так высока, как у более мощных и многофункциональных серверных разновидностей, зато они позволяют снять нагрузку с центрального процессора, выполняя все операции по обработке данных встроенными средствами. Разумеется, их стоимость будет намного больше, чем платы расширения, функционирующей на программной основе, и далеко не всем нужны столь продвинутые возможности. Дополнительное удобство указанного решения — возможность создавать массивы более прогрессивных уровней (например, RAID 5) и подключать к ним большее количество дисков. Да и надежность аппаратного модуля выше.
Среди особенностей аппаратного способа можно назвать дополнительные расходы на сам контроллер и необходимость вскрывать системный блок для его установки, что в некоторых случаях создает препятствия для приобретения — не все компании-сборщики ПК готовы сохранить гарантию на вскрытый корпус. Впрочем, для установки дополнительных накопителей компьютер все равно придется вскрывать, так что этот недостаток, пожалуй, не существенен.
Интересен такой контроллер лишь тогда, когда любой ценой требуется добиться максимальной скорости работы с дисками. Самый простой контроллер с аппаратной обработкой данных обойдется минимум в 3500—4000 рублей, а цена на серьезные мощные модели может перевалить и за 20 000 рублей. В общем, это решение для бескомпромиссных энтузиастов, но уж если вы стремитесь к достижению высочайшей надежности и производительности дисковой подсистемы и рассчитываете получить полную гибкость в управлении массивом — выбирайте аппаратный способ.

Какой RAID-контроллер выбрать

Приобретая аппаратный контроллер, обратите внимание на то, сколько дисков к нему можно подсоединить. В продаже доступны модели, позволяющие подключать как внутренние, так и внешние накопители, причем подсоединить можно все сразу — это удобно, если вы захотите расширить дисковую подсистему, а места внутри компьютера недостаточно или если не намерены вторгаться внутрь системного блока. Учитывая, что дискретные контроллеры допускают подсоединение до шести накопителей (включая внешние), пользователь может не только ускорить работу дисковой подсистемы, но и сгенерировать массив (JBOD) большой емкости, объединив несколько различных дисков. Еще одно удобство состоит в том, что применяя внешние накопители, можно создать отличное решение для системы резервного копирования на основе зеркалирования.
Для модернизации компьютера, не имеющего собственной RAID-подсистемы, имеет смысл приобрести такой недорогой контроллер, как ST-Lab A182/183 с разъемом PCI (цена до 1100 рублей): он способен объединить два внешних или внутренних накопителя в массив уровней 0 или 1.
Если требуется подключить большее количество жестких дисков, подойдет модель ST-Lab A223/224 (до 1350 рублей) — с ее помощью в массив тех же уровней можно объединить четыре внутренних и два внешних диска.
Если же вам не нужно более двух дисков и есть желание максимально снизить бюджет подобной «переделки» — обратите внимание на контроллер ST-Lab A410 с разъемом PCI Express (до 900 рублей). Несмотря на невысокую цену, для организации простого RAID-массива это вполне приемлемый вариант, благодаря которому можно сделать высокоемкое и надежное хранилище данных.

Какой выбрать жесткий диск для RAID-массива

Для построения RAID-массива подойдут любые жесткие диски, представленные в продаже, но предпочтительнее специализированные модели, имеющие в спецификации пометку "RAID Edition" — такие накопители выпускает, в частности, компания WD (например, WD2003FYYS). Жесткие диски этой серии предназначены не только для построения высокоскоростных хранилищ, они еще обладают повышенной надежностью, оптимизированы для работы в составе RAID-массива, изготовлены на основе более качественной механики и имеют защиту от разрушения массива. Диски с невысокой скоростью вращения (5400—5900 об/мин) лучше применить для хранения бэкапов.
Часто возникает вопрос: а есть ли смысл собирать RAID-массив на твердотельных накопителях (SSD)? Здесь есть особенность — ограниченное количество циклов записи у SSD. Поэтому строить RAID-массив на SSD можно лишь в том случае, если на него будет мало записываться информации и требуется значительное ускорение операций чтения.
Кроме того, не все контроллеры корректно работают с твердотельными дисками, для них выпускаются специальные карты расширения. Поэтому перед тем, как выбирать в качестве накопителей SSD, убедитесь, что системная плата или дискретный контроллер способны работать с ними. В любом случае массив на основе твердотельных накопителей будет обладать меньшей емкостью и более высокой стоимостью.

Выводы
RAID-массив — очень хорошее решение для тех, кто хочет существенно повысить производительность ПК или создать надежное хранилище большого объема, но, как и во всех остальных случаях модернизаций, подходить к его применению надо с умом. Не следует ожидать от массива, построенного на низкоскоростных дисках, высоких показателей быстродействия, а в погоне за скоростью помните, что самый быстрый массив (RAID 0) имеет самую низкую надежность и, значит, хранить на нем важные данные без создания резервных копий весьма рискованно. Формируя же хранилище большого объема для размещения важной информации, можно применять низкоскоростные диски, но с обязательным зеркалированием — только в этом случае вы можете рассчитывать на его надежную работу.


Врезка. Что такое RAID
RAID-массивы позволяют объединить в один том несколько физических накопителей (HDD). Эта конструкция помогает достичь очень высоких скоростей обмена данными, а также повысить надежность их хранения до уровня, недоступного для одиночного диска (даже SSD). Жесткие диски соединяются при помощи специального контроллера, который не только объединяет их в единое дисковое пространство, но и позволяет программно конструировать из них логический диск с разными свойствами. Традиционно виды томов называют уровнями: нулевой уровень (RAID 0) позволяет добиться наивысшей скорости при невысокой надежности; первый уровень (RAID 1) — высокой надежности при средних скоростных характеристиках. Скомбинировав их (RAID 10), можно получить и надежность, и скорость. Также есть вариант простого объединения дискового пространства — JBOD (Just A Bunch of Disc), который не дает выигрыша в скорости и не обладает повышенной надежностью, а только максимальный объем. Другие варианты (уровни 3, 4, 5, 6 5е, 6е и т. д.) применяются для решения задачи оптимальной надежности в сочетании с высокой скоростью, а также для минимизации расходов на построение массива и не так часто востребованы в повседневных условиях.