Какова связь между программным RAID и файловой системой?
Они связаны?
Должен ли я использовать файловую систему, когда я использую программный RAID или я могу получить доступ к рейдированному диску для чтения и записи RAW?
3 ответа
4
Программный RAID - это тип RAID-контроллера, который работает исключительно в программном обеспечении, с аппаратным обеспечением только для физических соединений устройств хранения, используя собственную вычислительную мощность компьютера (ЦП, ОЗУ и т.д.) Для всего, что связано с RAID. Это отличается от аппаратного RAID-контроллера, который имеет собственную кэш-память, возможно, резервную батарею, процессор и т.д. Для выполнения работы, связанной с RAID. Поскольку программный RAID использует для своей работы ЦП компьютера, ОЗУ и т.д., Программный RAID создает дополнительную нагрузку на компьютер, которой нет в аппаратных решениях RAID.
RAID, в свою очередь,
представляет собой технологию виртуализации хранилища данных, которая объединяет несколько компонентов физического диска в одно логическое устройство с целью обеспечения избыточности данных, повышения производительности или того и другого.
Другими словами, это технология, которая позволяет объединять несколько физических устройств хранения в одно логическое устройство хранения для повышения надежности, емкости (что любопытно не упомянуто в обзоре Википедии) и / или производительности. Объединенный "массив", как он называется, затем подвергается действию операционной системы почти так же, как обычный жесткий диск, и может быть разбит на разделы, отформатирован и использован так же, как обычный диск.
Файловая система позволяет компьютеру узнать, где на диске находятся данные. Файловые системы имеют ряд важных аспектов, но наиболее очевидным для пользователя является то, что они позволяют вам использовать запоминающиеся имена и структуры каталогов вместо того, чтобы запоминать номера секторов и размеры каждого файла самостоятельно. Это позволяет назвать файл «My PhD thesis.odt» и не беспокоиться о его расположении и размере на диске, вместо того, чтобы помнить, что ваша кандидатская диссертация начинается в блоке 505531735 и имеет длину 203429 байт. (Ситуация станет еще более сложной, если вы начнете беспокоиться о фрагментации данных на диске.)
В фиксированном хранилище, таком как жесткие диски, файловые системы обычно создаются поверх разделов, которые являются логическими подразделениями физического диска. Во многих случаях диск содержит только один раздел, охватывающий весь диск, но это не обязательно так. Флоппи-диски и компакт-диски обычно не разбиты на разделы, а некоторые жесткие диски могут не разбиваться на разделы (хотя это последнее исключение).
Когда мы собираем все это вместе, внизу у нас есть устройства хранения, которые фактически содержат биты, затем, возможно, контроллер RAID (в аппаратном или программном обеспечении), затем разделы, затем файловые системы, а затем файлы, которые вы на самом деле заинтересованы в хранении. на компьютере. Таким образом, с физическим оборудованием хранения на вершине, стек выглядит так:
- Физические запоминающие устройства
- RAID, если применимо
- Раздел (ы)
- Файловая система
- файлы
Как видите, файловые системы очень полезны; и если используется RAID, он очень сильно отличается от файловой системы. Можно запустить решение для хранения, которое не включает файловую систему, независимо от того, используете ли вы RAID или нет, но из-за ценности, добавляемой файловыми системами в общем использовании, это делается очень редко. (Основным исключением является нечто вроде раздела подкачки в Unix-подобной операционной системе, но пространство подкачки все еще нуждается в некоторой форме ведения записей, например, чтобы знать, какие страницы памяти принадлежат каким процессам и какие части пространства подкачки свободны или в использовании. Это можно считать специализированной файловой системой.)
Вик упомянул ZFS, которая объединяет RAID и файловую систему в интегрированное решение для управления томами, в то же время в значительной степени устраняя необходимость в ручном разбиении, но ZFS в значительной степени является исключением в этом отношении.
2
Программный RAID просто дает вам возможность абстрагировать несколько устройств, обычно дисков, в одно виртуальное устройство. Вам все еще нужна файловая система для использования дискового пространства этого виртуального диска.
ZFS является широко известным исключительным случаем, который включает в себя как менеджер томов RAID, так и файловую систему под одной крышей.
Вы можете найти хороший обзор Soft Raid в Википедии
1
Программный рейд позволяет вам упорядочить несколько блочных устройств (или несколько разделов на одном блочном устройстве) в гибкой конфигурации без необходимости использования аппаратной рейд-карты. Например, если у вас есть два диска по 500 ГБ каждый, вы можете создать один том объемом 1 ТБ (разделенный / сцепленный) и использовать его для файловой системы, которая рассматривает это как одно устройство объемом 1 ТБ. В качестве альтернативы, вы можете создать один зеркальный том размером 500 ГБ, а программный рейд позаботится о зеркалировании каждой записи на оба нижележащих диска. Файловая система увидит один диск размером 500 ГБ. Доступно больше рейдовых конфигов.
Файловая система - это абстракция над блочным устройством, которая позволяет вам упорядочить данные в каталогах и файлах, файловая система просто нуждается в блочном устройстве, чтобы хранить все данные в блоках, а на верхнем уровне она преобразует эти блоки данных в каталоги и файлы. Файловая система обычно не заботится об уровне RAID, используемом для базового блочного устройства.