RAID 5 (Redundant Array of Independent Disks) to macierz dyskowa wykorzystująca rozproszone parzystości, co oznacza, że dane i informacje o parzystości są rozłożone równomiernie na wszystkich dyskach w macierzy.
- Składa się z minimum trzech dysków.
- Dane są zapisywane w blokach (stripes), a jeden blok na każdym cyklu zapisu zawiera dane o parzystości.
- Informacje o parzystości są obliczane w czasie rzeczywistym na podstawie danych i zapisywane w sposób rotacyjny na różnych dyskach, co eliminuje problem pojedynczego punktu awarii (brak dedykowanego dysku parzystości).
Przykład: Jeśli w macierzy są trzy dyski:
- Dysk 1: Blok A, Blok B
- Dysk 2: Blok C, Blok D
- Dysk 3: Blok parzystości (np. wynik XOR A i C)
Zastosowanie RAID 5
RAID 5 jest popularny w środowiskach, gdzie wymagane jest wysokie bezpieczeństwo danych oraz duża pojemność pamięci masowej przy zachowaniu umiarkowanej wydajności. Typowe zastosowania:
- Serwery plików
- Systemy do przechowywania baz danych
- Serwery aplikacyjne
- Archiwizacja i backup danych
- Środowiska wirtualizacyjne
RAID 5 jest powszechnie stosowany w małych i średnich przedsiębiorstwach, gdzie koszty i wydajność muszą być zrównoważone.
Zalety RAID 5
- Redundancja
Dzięki mechanizmowi parzystości, RAID 5 toleruje awarię jednego dysku bez utraty danych. Możliwe jest odtworzenie brakujących danych na podstawie informacji z pozostałych dysków. - Efektywne wykorzystanie pojemności
Strata pojemności wynosi 1/n (gdzie n to liczba dysków w macierzy). Oznacza to, że w macierzy 4-dyskowej dostępne jest 75% całkowitej pojemności. - Dobra wydajność odczytu
Odczyt danych odbywa się równolegle z wielu dysków, co zwiększa wydajność operacji. - Optymalny balans kosztów i bezpieczeństwa
RAID 5 jest bardziej ekonomiczny od RAID 1 czy RAID 10, oferując podobny poziom ochrony danych przy niższych kosztach.
Wady RAID 5
- Niska wydajność zapisu
Przy każdej operacji zapisu konieczne jest obliczenie parzystości i zapisanie jej na odpowiednim dysku. Może to powodować opóźnienia w systemach intensywnie zapisujących dane. - Czasochłonny proces odbudowy macierzy (rebuild)
W przypadku awarii dysku proces rekonstrukcji danych z pozostałych dysków jest długi i obciążający, co może wpłynąć na wydajność całego systemu. - Ryzyko awarii podczas odbudowy
Jeśli podczas odbudowy macierzy dojdzie do kolejnej awarii, dane mogą zostać utracone. - Brak ochrony przed awarią dwóch dysków
RAID 5 nie chroni przed równoczesną awarią dwóch dysków. Do takiej ochrony wymagany jest RAID 6. - Koszty w porównaniu do RAID 0
RAID 5 jest droższy niż RAID 0, ponieważ wymaga dodatkowej pojemności na dane parzystości.
Odzyskiwanie danych z macierzy RAID 5
Proces odzyskiwania danych z macierzy RAID 5 wymaga odpowiedniej ilości miejsca na kopie dysków i wiedzy o rekonstrukcji macierzy. Należy znaleźć wielkość bloków danych oraz kolejność dysków. Ważna jest również znajomość zarządzania blokami danych w serwerach oraz dobra znajomość systemów plików.
RAID 5 to uniwersalne rozwiązanie dla systemów, które wymagają równowagi między bezpieczeństwem, wydajnością i kosztami. Jest idealny do aplikacji z przewagą odczytu danych, ale może być mniej wydajny w intensywnych operacjach zapisu. Ostateczny wybór zależy od specyfiki systemu i wymagań użytkownika.
