Создание RAID-массива нулевого уровня, как средство повышения быстродействия дисковой подсистемы. RAID массив: виды и процесс создания

Буквально на днях я, наконец-то, произвёл свой долгожданный маленький "апгрейд": в довесок к уже эксплуатирующемуся винчестеру SEAGATE ST3120026AS был приобретён SEAGATE ST3120813AS. Суть покупки, как мне казалось, должна была разрешить две моих насущных проблемы, а именно: сложившуюся в последнее время катастрофическую нехватку дискового пространства или проще говоря свободных "ГИГО-ШМИГО байтов" и крайне невысокую (по моим меркам) скорость работы дисковой подсистемы. С первой проблемой обстоит полная арифметическая ясность сводимая к задачке уровня сложения. А вот вторая, являющаяся частичным следствием первой, предполагала создание некоего массива носителей, с целью повышения быстродействия операций чтения и записи. И решил я сделать RAID.....

Я вкратце напомню об основных положениях, описывающих функционирование RAID - массива нулевого уровня, как наиболее подходящего в моём конкретном случае. Начну с приятного, т.е с перечисления положительных сторон RAID массива 0 уровня :

ЭТАП 1 - Плюсы и минусы

Теоретически двукратный прирост в скорости работы дисковой подсистемы (читай ускорение операций чтения и записи), на "практическом полигоне" даёт результат далёкий от заоблачного (двойного прироста) и составляет от 30 до 50% процентов, что всё же весьма неплохо, учитывая тот факт, что большинство производителей изначально закладывают в южный мост поддержку сей возможности и конечному потребителю вроде меня не приходится выкладывать деньги за отдельную плату расширения. Для наглядности приведу агит-листок от Intel-а...

Картинка на мой взгляд весьма коммерчески привлекательна, но есть в ней один изъян - цифры завышены. Выраженное в относительных единицах (условная скорость устройств относительно скорости одного IDE винта) быстродействие измерено в тестовых пакетах, а следовательно не может отражать реальной картины хаотичной работы обыкновенного пользователя на компьютере. Да, безусловно прирост есть и составляет как я уже упоминал ранее от 30 до 50 процентов в зависимости специфики производимой на ПК работы, но пара SATA винтов заведённых в RAID 0, в реальной жизни, как мне кажется редко когда обставят обыкновенный IDE винт на 76%, если он только не покрыт бэдами...."Ехаем" далее: картинка нумбер два....

На схеме изображён 865PE собственной персоной, хочу обратить внимание на скорости, или точнее сказать пропускную способность каналов... Поясню, так например согласно рисунку "проц" "обЧается" c северным мостом на максимальной теоретической скорости 6.4, 4.3, 3.2GB/s, разброс скоростей связан с различными вариантами частоты системной шины: 800/533/400MHz, далее с памятью обмен происходит на 6.4GB/S, с видеокартой на 2GB/s, а вот южный мост с SATA винтом будет работать на максимально возможных 150 увы MB/s. Таким образом здесь в пору упомянуть о красивом словосочетании типа "бутылочного горлышка", что в переводе на нормальный означает только одно - узким местом в любом ПК изначально является дисковая подсистема. Исходя из этого и возвращаясь к вышенаписанному становится ясно, что даже 30-50 процентов прироста - это огромный плюс к быстродействию всей системы. "Ехаем" далее: картинка нумбер три....

Картинка ничто иное как подтверждение самой возможности - взято из инструкции к материнской плате ASUS P4P800, индекс R в маркировке южного моста как раз указывает на это. "Ехаем" далее: картинка нумбер 4....

Коротко: принцип работы RAID массива 0 уровня заключается в параллельной записи данных на два носителя сразу, на основе разделения потока данных контроллером (при чтение происходит обратный процесс). Вот собственно говоря откуда и возникает прирост быстродействия.

Переходим к "минусам", или отрицательым сторонам "получаемой конструкции". Один из очевидных минусов - это невозможность использовать носители по отдельности от массива, т.е функциональность элементов массива ограничена рамками создаваемой системы. "Чрезвычайно раздутым" минусом на мой взгляд является высказывание о крайней степени неустойчивости и ненадёжности в хранении данных, в случае неожиданной "гибели" составляющего элемента массива (винчестера) система данных умирает следом. Согласен, проблема действительно обостряется с ростом числа накопителей, учавствующих в создании RAID массива, т.к теоретически возрастает риск выхода из строя системы, слагающийся из суммы рисков выхода из строя отдельных элементов массива. Но не стоит также забывать, что на практике RAID массивы "летят" не чаще своих одиночных собратьев. Финансовая сторона вопроса также не в пользу RAID, один жёсткий диск двукратной ёмкости примерно в полтора раза дешевле двух накопителей равной(одинарной) ёмкости. Следствием удвоения количества накопителей является также повышенное энергопотребление системы, что может оказаться фатальным в системах с маломощными блоками питания. Акустический вопрос увы никто не снимал с повестки дня - шум хоть и не двукратный, от применения RAID, но всё же ощутимо выше. Если подвести краткий итог всем минусам - то я бы сказал, что они носят половинчатый характер. А заключается эта половинчатость в кажушейся серьёзности отрицательных сторон, на практике большинство из них вполне преодолимы.

ЭТАП 2 - Что требуется для....

Для создания RAID массива нулевого уровня необходимо наличие минимум двух накопителей идентичной ёмкости, одинаковых интерфейсов. Желательно, а я бы сказал обязательно, чтобы накопители были максимально схожи в техническом плане, т.е параметры влияющие на быстродействие устройства были схожими (размер буфера, среднее время поиска и т.д). Производители материнских плат предлагающие функции поддержки RAID массивов у своих "детищ" настоятельно советуют использовать в массиве только идентичные диски! И этот призыв имеет под собой весьма серьёзную "почву", в первую очередь это обусловлено достижением максимального быстродействия (абстрагируемся от реальности и считаем, что два идентичных накопителя и работать будут одинаково) и в тоже время существенным снижением проблем с последующей эксплуатацией массива. Логично полагать, что RAID, созданный из разнородных (не в плане ёмкости и интерфейса подключения, а в смысле технических характеристик) дисков будет в какой то степени "кривобоким" одно из устройств, обладающее значительно меньшим быстродействием будет своеобразно подтормаживать весь массив. Не скрою, это всего лишь мои догадки, но уверен на "реальных" тестовых приложениях они воплотятся в существенное снижение быстродействия по сравнению с массивом из однородных накопителей. Далее необходима поддержка создания RAID массива южным мостом материнской платы. Что касается мощного блока питания, то ситуация ни коем образом не напоминает режим SLI, для которого требуются поистине "зверинные" мощности блока или блоков питания. Если только у Вас не китайский нонейм 250-ти ватт или на 100% загруженная машина, то по энергетическим требованиям Вы скорее всего пройдёте. Не будучи голословным приведу пример своей машины, в качестве блока питания функционирует 300 ваттный PowerMan, при этом процессор Pentium 4 2.8GHz (Presscott степпинг C0, греется жутко), разогнан до 3,36, гиг оперативы 2-мя планками по 512 KingStone, видеокарта читаем , Audigy, тв тюнер Aver Media 203-й, DVD-RW привод, 2-ва упомянутых выше винта, и мощности хватает....

ЭТАП 3 - Установка и создание RAID-массива 0-го уровня

Подключаем два SATA диска интерфейсными кабелями к материнской плате. Все последующие манипуляции производятся на программном ровне. Прилагаемые принтскрины являются выдержками из инструкции по установке и настройке РЭЙДА, свои увы снять не могу нет цифровика:(. Первым делом заходим в биос.....

Переводим выделенную опцию в YES, тем самым активировав поддержку RAID функции на уровне биоса. Сохраняемся и выходим, после перезагрузки наблюдаем картинку....

Смысл отображаемой информации сводится к следующему: в РЭЙД массив не включено ни одного диска, а не рэйдовские "висят" на портах 0 и 1, с указанием их маркировки, статуса, и возможности загрузки с них. Далее предлагается жмакнуть CTRL+I для "посещения" утилиты конфигурирования. Что мы собственно говоря и делаем:

Коротко о меню:

1. Создание РЭЙД массива .

2. Удаление РЭЙД массива.

3. Сброс дисков к исходному, не Рэйдовскому состоянию.

Выбираем первый пункт и вперёд....

На этой вкладке выбираем размер "полосы"(перевод с англ:), наше - 128KB - наилучшая производительность для большинства домашних компьютеров и рабочих станций. Далее выбираем тип РЭЙДА - RAID 0 и в заключение жмакаем Create Volume.

Действительно хотите создать РЭЙД массив - такие настойчивые предупреждения типа предостережения, как будто мы Гагарина в космос запускаем. Жмакаем "ЕНТЕР".....Получаем результат...

Единственное примечание - при установке Windows XP на первом этапе жмём F6, когда спросит, и устанавливаем драйвера с, заранее созданной, дискетты для нормального определения РЭЙДА. А вот как выглядит визуальное подтверждение того, что мои накопители работают в РЭЙД массиве..

ЭТАП 4 - Итоги (весьма краткие)

Не самый навороченный тестовый пакет показал следующий результат:

Нужно отметить, что показатели SATA 150 и ATA UltraDMA 6 по моим наблюдения чисто гипотетические, так как по памяти помню, что полученные мною значения для данных позиций были всегда ниже "образцовых", так для SATA 150, в пору когда у меня был один винт от SEAGATE результат был где то в районе 126-135MB/s. Вот такие пироги..... Так, работая сейчас на системе с RAID-массивом, могу с полной уверенностью сказать, о том, что это того стоит, прирост не колоссальный и не привносит ошеломляющего ускорения в систему, но он стабилен и весьма заметен и ощутим не только "тестовым глазом"...

p.s Да и не забудьте посадить на южный мост радиатор:)

Маслёнков Андрей

Практика эксплуатации показывает, что рэйд массив нулевого уровня даёт превосходные скоростные показатели, что находит косвенное подтверждение в результатах синтетических тестов, присланных мне посетителем сайта Игорем Александровичем на его системе, конфигурация которой представлена ниже:

"Материнка: ASUS P5E3 WS Pro (RTL) Socket775 2xPCI-E+2xGbLAN+1394 SATA RAID ATX 4DDR-III

Процессор: CPU Intel Core 2 Duo E8500 3.16 ГГц/ 6Мб/ 1333МГц LGA775
OEM! + кулер Scythe Ninja2 Socket 775/478/754/939/940/AM2(20.5дБ, 1000об/мин, Al+тепловые трубки) 2732

Видеокарта: 512Mb DDR-5 ASUS EAH4870 DK/HTDI/512MD5 (RTL) DualDVI+TV Out

Винт: 2 шт. HDD 150 Gb SATA-II 300 Western Digital VelociRaptor 10000rpm 16Mb

Память: Corsair XMS3 DDR-III DIMM 4Gb KIT 2*2Gb

В "одиночном забеге" получены следущие результаты:

В "спарке" винтов вида RAID0:

Создаем 1,5-Тб RAID-массив в домашних условиях

Объемы информации растут быстрыми темпами. Так, согласно данным аналитической организации IDC, в 2006 году на Земле было сгенерировано около 161 млрд. Гб информации, или 161 экзабайт. Если представить этот объем информации в виде книг, то получится 12 обычных книжных полок, только длина их будет равна расстоянию от Земли до Солнца. Многие пользователи задумываются о приобретении все более емких накопителей, благо цены на них снижаются, и за 100 долларов сейчас можно приобрести современный винчестер на 320 Гб.

Большинство современных материнских плат имеют на борту интегрированный RAID-контроллер с возможностью организовывать массивы уровней 0 и 1. Так что всегда можно приобрести пару SATA-дисков и объединить их в RAID-массив. В данном материале как раз рассматривается процесс создания RAID-массивов уровней 0 и 1, сравнение их производительности. В качестве тестируемых взяты два современных жестких диска Seagate Barracuda ES (Enterprise Storage) максимальной емкости – 750 Гб.

Несколько слов о самой технологии. Избыточный массив независимых (или недорогих) дисковых накопителей (Redundant Array of Independent/Inexpensive Disks – RAID) разрабатывался в целях повышения отказоустойчивости и эффективности систем компьютерных запоминающих устройств. Технология RAID была разработана в Калифорнийском университете в 1987 году. В ее основу был положен принцип использования нескольких дисков небольшого объема, взаимодействующих друг с другом посредством специального программного и аппаратного обеспечения, в качестве одного диска большой емкости.

Первоначальная конструкция RAID-массивов предусматривала простое соединение областей памяти нескольких отдельных дисков. Однако в последствии оказалось, что подобная схема снижает надежность матрицы и практически не влияет на быстродействие. Например, четыре диска, объединенных в матрицу, будут сбоить в четыре раза чаще, чем один подобный накопитель. Для решения этой проблемы инженеры из института Беркли предложили шесть различных уровней RAID. Каждый из них характеризуется определенной отказоустойчивостью, емкостью винчестера и производительностью.

В июле 1992 года была создана организация RAID Advisory Board (RAB), которая занимается стандартизацией, классифицированием и изучением RAID. В настоящее время RAB определила семь стандартных уровней RAID. Избыточный массив независимых дисковых накопителей обычно реализуется с помощью платы контроллера RAID. В нашем случае жесткие диски подключались к интегрированному RAID-контроллеру материнской платы abit AN8-Ultra на базе чипсета nForce 4 Ultra. Для начала рассмотрим возможности, предлагаемые чипсетом для построения RAID-массивов. nForce 4 Ultra позволяет создавать RAID-массивы уровней 0, 1, 0+1, JBOD.

RAID 0 (Stripe)

Расслоение дисков, также известное как режим RAID 0, уменьшает число обращений к дискам при чтении и записи для многих приложений. Данные делятся между несколькими дисками в массиве так, чтобы операции чтения и записи проводились одновременно для нескольких дисков. Этот уровень обеспечивает высокую скорость выполнения операций чтения/записи (теоретически - удвоение), но низкую надежность. Для домашнего пользователя – наверное, самый интересный вариант, позволяющий добиться существенного роста скорости чтения и записи данных с накопителей.

RAID 1 (Mirror)

Зеркалирование дисков, известное как RAID 1, предназначено для тех, кто хочет легко резервировать наиболее важные данные. Каждая операция записи производится дважды, параллельно. Зеркальная, или дублированная, копия данных может храниться на том же диске или на втором резервном диске в массиве. RAID 1 обеспечивает резервную копию данных, если текущий том или диск поврежден или стал недоступен из-за сбоя в аппаратном обеспечении. Зеркалирование дисков может применяться для систем с высоким коэффициентом готовности или для автоматического резервирования данных вместо утомительной ручной процедуры дублирования информации на более дорогие и менее надежные носители.

Системы RAID 0 могут дублироваться с помощью RAID 1. Расслоение и зеркалирование дисков (RAID 0+1) обеспечивает более высокую производительность и защиту. Оптимальный способ по соотношению надежность/быстродействие, однако, требует большого количества накопителей.

JBOD

JBOD – данная аббревиатура расшифровывается как "Just a Bunch of Disks", то есть просто группа дисков. Данная технология позволяет объединять в массив диски различной емкости, правда, прироста скорости в этом случае не происходит, скорее, даже наоборот.

У рассматриваемого нами интегрированного RAID-контроллера NVIDIA RAID есть и другие интересные возможности:

Определение неисправного диска. Многие пользователи многодисковых систем покупают несколько одинаковых жестких дисков, чтобы полностью воспользоваться преимуществом дискового массива. Если массив дает сбой, определить неисправный диск можно только по серийному номеру, что ограничивает возможность пользователя правильно определить поврежденный диск.

Дисковая система предупреждения NVIDIA упрощает идентификацию, отображая на экране материнскую плату с указанием неработающего порта, чтобы вы точно знали, какой диск нужно заменить.

Установка резервного диска. Технологии зеркалирования дисков позволяют пользователям назначать резервные диски, которые могут быть сконфигурированы в качестве горячего резерва, защищая дисковый массив в случае сбоя. Общий резервный диск может защитить несколько массивов дисков, а специальный резервный диск может служить в качестве горячего резерва для определенного дискового массива. Поддержка резервного диска, который обеспечивает дополнительную защиту поверх зеркалирования, традиционно ограничивалась высокоуровневыми многодисковыми системами. Технология хранения NVIDIA переносит эту возможность на ПК. Специальный резервный диск может заменить неисправный, пока не закончится ремонт, что позволяет команде поддержки выбирать любое удобное время для ремонта.

Морфинг . В традиционном многодисковом окружении пользователи, которые хотят изменить состояние диска или многодискового массива должны зарезервировать данные, удалить массив, перегрузить ПК и затем сконфигурировать новый массив. Во время этого процесса пользователь должен пройти немало шагов только чтобы сконфигурировать новый массив. Технология хранения NVIDIA позволяет изменить текущее состояние диска или массива с помощью одного действия, которое называется морфинг. Морфинг позволяет пользователям обновить диск или массив для увеличения производительности, надежности и вместимости. Но более важно то, что вам не нужно выполнять многочисленные действия.

Кросс-контроллер RAID. В отличие от конкурентных многодисковых (RAID) технологий, решение NVIDIA поддерживает как Serial ATA (SATA), так и параллельные ATA накопители в рамках одного RAID массива. Пользователям необязательно знать семантику каждого жесткого диска, так как различия в их настройках очевидны.

Восстановление данных "на лету". При сбое диска зеркалирование дисков позволяет продолжить работу без остановок благодаря дублированной копии данных, хранящейся в массиве. Технология хранения NVIDIA идет на шаг дальше и позволяет пользователю создать новую зеркальную копию данных во время работы системы, не прерывая доступ пользователя и приложений к данным. Восстановление данных «на лету» устраняет простой системы и увеличивает защиту критической информации.

Горячее подключение. Технология хранения NVIDIA поддерживает горячее подключение для SATA дисков. В случае сбоя диска пользователь может отключить неисправный диск без выключения системы и заменить его новым.

Пользовательский интерфейс NVIDIA. Благодаря интуитивно понятному интерфейсу любой пользователь, даже не имеющий опыта работы с RAID, может легко использовать и управлять технологией хранения NVIDIA (также известной как NVIDIA RAID). Несложный «мышиный» интерфейс позволит быстро определить диски для конфигурирования в массиве, активизировать расслоение и создать зеркальные томы. Конфигурация может быть легко изменена в любое время с помощью того же интерфейса.

Подключаем и конфигурируем

Итак, с теорией разобрались, теперь рассмотрим последовательность действий, необходимых для подключения и настройки жестких дисков для их работы в RAID-массиве 0 и 1 уровней.

Сначала подключаем диски к материнской плате. Необходимо подключить диски к первому и второму или третьему и четвертому SATA-разъемам, так как первые два относятся к первичному (Primary) контроллеру, а вторая пара – к вторичному (Secondary).

Включаем компьютер и заходим в BIOS. Выбираем пункт Integrated Peripherals, далее – пункт RAID Config. Нашему взору предстает следующая картинка:

Ставим RAID Enable, затем включаем RAID для того контроллера, куда подключили диски. На данном рисунке – это IDE Secondary Master и Slave, но нам нужно поставить Enabled в пункте SATA Primary или Secondary, в зависимости от того, куда вы подключили накопители. Нажимаем F10 и выходим из BIOS.

После перезагрузки появляется окошко конфигурирования RAID-дисков, чтобы настроить, нажимаем F10. NVIDIA RAID BIOS – именно тут и нужно выбрать, как именно сконфигурировать диски. Интерфейс очень понятный, просто выбираем нужные диски, размер блока, и все. После этого нам предложат отформатировать диски.

Для корректной работы RAID-массива в ОС Windows необходимо установить драйвер NVIDIA IDE Driver – он обычно имеется на диске с драйверами, идущем в комплекте с материнской платой.

После установки драйверов RAID-массив необходимо инициализировать. Сделать это несложно – кликаем правой кнопкой мыши по значку "Мой компьютер" на рабочем столе, заходим в "Управление – Управление дисками". Служба сама предложит инициализировать и форматировать диски. После прохождения данных процедур RAID-массив готов к использованию. Впрочем, перед установкой рекомендуем ознакомиться с полной инструкцией, идущей в комплекте с материнской платой – там все подробно расписано.

Жесткий диск Seagate Barracuda ES был представлен в июне прошлого года. Винчестер был разработан для поддержки решений хранения данных, использующих наиболее быстрорастущие приложения – серверы большего объема, объемные медиа-материалы, а также различные схемы защиты данных.

Barracuda ES имеет интерфейс SATA, максимальную емкость в 750 Гб, а скорость вращения шпинделя составляет 7200 об/мин. Благодаря поддержке технологии Rotational Vibration Feed Forward (RVFF), повысилась надежность при работе в близко стоящих мультидисковых системах. Также стоит отметить технологию Workload Management, которая защищает диск от перегрева, что положительно сказывается на надежности дисков.

Как уже было отмечено выше, накопитель оснащен интерфейсом SATA II, поддерживает NCQ и имеет 8/16 Мб кэш. Доступны также 250, 400 и 500 Гб варианты.

На тестирование компания Seagate любезно предоставила два топовых накопителя ST3750640NS емкостью 750 Гб, оснащенных 16 Мб кэш-памяти. По своим техническим характеристикам диски Barracuda ES являются почти полной копией обычных десктопных винчестеров, и лишь более требовательны к условиям окружающей среды (температура, вибрация). Плюс, есть отличия в поддержке фирменных технологий.

Технические характеристики :

Внешний вид

Так выглядит сам накопитель.

Примечательно, что диски отличаются как прошивками, так и контроллерами – в одном случае используется чип ST micro, в другом – Agere.

В комплекте с ним идет миниатюрный джампер, который переключает режим работы интерфейса с 3 Гбит/с на 1,5 Гбит/с.

Тестирование

Конфигурация тестового стенда :

Несколько слов о системе охлаждения. Винчестеры установлены в корзину, которая охлаждалась одним 92 мм вентилятором Zalman ZM-F2. Для сравнения результаты испытуемого сравним еще с тремя жесткими дисками: IDE Samsung SP1604N, 2 Мб кэш, 160 Гб WD 1600JB, IDE, 8 Мб кэш, 160 Гб, WD4000YR емкостью 400 Гб, SATA, 16 Мб кэш, Seagate 7200.10 емкостью 250 Гб, SATA, 16 Мб кэш.

При тестировании использовалось следующее программное обеспечение:

• FC Test 1.0 build 11;
• PC Mark 05;
• AIDA 32 3.93 (входящий в нее плагин для тестирования накопителей).

Ввиду того, что результаты Seagate Barracuda ES практически идентичны (разница укладывается в погрешность измерения) результатам Seagate Barracuda 7200.10 750 Гб, ранее, было решено не включать результаты тестирования одиночного накопителя, дабы не перегружать графики лишней информацией.

Результаты тестирования в программе AIDA 32 3.93:

Здравствуйте. Сегодня мне попали в руки два новеньких жестких диска , долго думал что с ними можно сделать, чтобы оказать помощь моим читателям. Подумав, я всё-таки решил, что лучше рассказа о RAID 1, созданного самой операционной системой, я вряд ли смогу что-нибудь написать. Итак, что такое RAID 1?

RAID 1 — это массив из двух дисковых носителей, информация на которых дублируется на обоих дисках. То есть вы имеете два диска, которые являются полными копиями друг друга. Для чего это делается? В первую очередь, для увлечения надежности хранения информации. Так как вероятность выхода из строя обоих дисков одновременно мала, в случае выхода из строя одного диска, у вас всегда останется копия всей информации на втором. На RAID 1 массиве можно хранить любую информацию как и на обычном жестком диске, что позволяет не волноваться о важном проекте, над которым вы работали очень долгое время.

Сегодня же мы рассмотрим, как создается RAID массив средствами самой Windows при использовании двух пустых дисков (уверенно заявляю, что данная инструкция работает на Windows 7, 8 и 8.1). Если вас интересует создание RAID массива с использованием уже заполненного диска, то вам необходима на эту тему.

И, собственно, инструкция к вашему ознакомлению:

1) Для начала установите жесткие диски в системный блок и запустите компьютер.

2) Открываем «Панель управления → Система и безопасность → Администрирование → Управление компьютером → Запоминающие устройства → Управления дисками». При первом включении утилита сообщит об установке новых дисковых устройств и предложит выбрать разметку для них. Если у вас диск 2,2Тб и более выбирайте GPT, если меньше — то MBR.

3) В нижней части окна находим один из наших новых жестких дисков и нажимаем по нему правой клавишей. Выбираем «Создать зеркальный том»:

4) Откроется мастер создания образа. Жмём далее.

5) На этой странице вам нужно добавить диск, который будет дублировать выбранный до этого диск. Поэтому выбираем в левой части диск и жмём кнопку «Добавить»:



Жмём далее.

6) Выбираем букву, которой будет обозначен новый том. Я выбрал M (от англ. Mirror). Нажимаем далее.

7) Задаем файловую систему, размер кластера и имя тома. Также рекомендую установить галочку напротив «Быстрое форматирование», пусть делает всё сразу. И снова далее.

8) Проверяем что у нас получилось, если всё правильно жмём «Готово».

Если Вы хотите увеличить быстродействие своей операционной системы в два раза, то наша статья для Вас!

Каким бы мощным не был Ваш компьютер, у него до сих пор остаётся одно слабое звено, это жёсткий диск, единственное устройство в системном блоке имеющее внутри механику. Вся мощь вашего процессора и 16 ГБ оперативной памяти будут сведены на нет устаревшим принципом работы обычного HDD. Не зря компьютер сравнивают с бутылкой, а жёсткий диск с её горлышком. Сколько бы воды в бутылке не было, выливаться она будет через узкое горлышко.

Известно два способа ускорить работу компьютера, первый, это купить дорогой твердотельный накопитель SSD, а второй, по максимуму использовать возможности вашей материнской платы, а именно, настроить RAID 0 массив из двух жёстких дисков. Кстати, а кто нам мешает создать RAID 0 массив из двух SSD!

Как настроить RAID 0 массив и установить на него Windows 10. Или как увеличить быстродействие дисковой системы в два раза

Как вы догадались, сегодняшняя статья о создании и настройке дискового массива RAID 0 состоящего из двух жёстких дисков. Задумал я её несколько лет назад и специально приобрёл два новых винчестера SATA III (6 Гбит/с) по 250 ГБ, но в силу сложности данной темы для начинающих пользователей пришлось её тогда отложить. Сегодня же, когда возможности современных материнских плат подошли к такому уровню функциональности, что RAID 0 массив может создать даже начинающий, я с большим удовольствием возвращаюсь к этой теме.

Примечание : Для создания RAID 0 массива можно взять диски любого объёма, например по 1 ТБ. В статье, для простого примера, взяты два диска по 250 ГБ, так как свободных дисков другого объёма не оказалось под руками.

Всем компьютерным энтузиастам важно знать, что RAID 0 («striping» или «страйпинг»), это – дисковый массив из двух или более жёстких дисков с отсутствием избыточности. Перевести данную фразу на обычный русский можно так: при установке в системный блок двух или более жёстких дисков (желательно одного объёма и одного производителя) и объединении их в дисковый массив RAID 0, информация на эти диски записывается/читается одновременно, что в два раза увеличивает производительность дисковых операций. Единственное условие - ваша материнская плата должна поддерживать технологию RAID 0 (в наше время практически все материнки поддерживают создание рейд-массивов).

Внимательный читатель может спросить: «А что такое отсутствие избыточности?»

Ответ. Технология виртуализации данных RAID разработана в первую очередь для безопасности данных и начинается с , который обеспечивает двойную надёжность (запись данных производится на два жёстких диска параллельно и при поломке одного винчестера вся информация остаётся в сохранности на другом HDD). Так вот, технология RAID 0 не записывает данные параллельно на два жёстких диска, RAID 0 разбивает при записи информацию на блоки данных и записывает её на несколько винчестеров одновременно, за счёт этого производительность дисковых операций вырастает в два раза, но при выходе из строя любого жёсткого диска вся информация на втором HDD теряется.

Вот по этому создатели технологии виртуализации RAID - Ренди Кац и Дэвид Паттерсон, не считали RAID 0 за какой-либо уровень RAID и назвали его "0", так как он не является безопасным из-за отсутствия избыточности.

Друзья, но согласитесь, что жёсткие диски ломаются не каждый день, а во вторых, с двумя HDD, объединёнными в RAID 0 массив, можно работать как с простым жёстким диском, то есть, если вы периодически будете делать операционной системы, то вы застрахуете себя от возможных проблем на 100%.

Итак, перед созданием RAID 0 массива предлагаю установить один из двух наших новых жёстких дисков SATA III (6 Гбит/с) в системный блок и проверить его на скорость чтения записи утилитами CrystalDiskMark и ATTO Disk Benchmark. Уже после создания RAID 0 массива и установки на него Windows 10 мы ещё раз проверим скорость чтения записи этими же утилитами и посмотрим, на самом ли деле данная технология увеличит быстродействие нашей операционной системы.

Для проведения эксперимента возьмём далеко не новую материнскую плату ASUS P8Z77-V PRO построенную на чипсете Intel Z77 Express. Преимущества материнских плат построенных на чипсетах Intel Z77, Z87 и более новых H87, B87 заключаются в продвинутой технологии Intel Rapid Storage Technology (RST), которая специально разработана для RAID 0-массивов даже из SSD.

Подсоединяем жёсткий диск SATA III WDC WD2500AAKX 250 ГБ к высокоскоростному порту на материнской плате и включаем компьютер.

Нашими программами.

Забегая вперёд скажу, результаты теста вполне обычные для обычного HDD самого современного интерфейса SATA III .

CrystalDiskMark

Является старейшей программой для тестирования производительности жёстких дисков, скачать можете на моём облачном хранилище, ссылка https://cloud.mail.ru/public/6kHF/edWWJwfxa

Программа производит тест случайного и последовательного чтения/записи на винчестер блоками по 512 и 4 кб.

Выбираем нужный накопитель, к примеру наш с Вами HDD под буквой C: и жмём All.

Итоговый результат. Максимальная скорость записи информации на жёсткий диск достигала 104 Мб/с, скорость чтения - 125 Мб/сек.

ATTO Disk Benchmark

Итоговый результат. Максимальная скорость записи информации на жёсткий диск достигала 119 Мб/с, скорость чтения - 121 Мб/сек.

Ну а теперь настраиваем наш RAID 0 массив в БИОС и устанавливаем на него операционную систему Windows 10.

Настройка RAID 0 массива

Подсоединяем к нашей материнской плате два одинаковых в объёме (250 ГБ) жёстких диска SATA III : WDC WD2500AAKX-00ERMA0 и WDC WD2500AAKX-001CA0.

На нашей материнке есть 4 порта SATA III (6 Гбит/с), использовать будем №5 и №6

Включаем компьютер и входим в БИОС с помощью нажатия клавиши DEL при загрузке.

Идём на вкладку Advanced, опция SATA Configuration.

Опцию SATA Mode Selection выставляем в положение RAID

Для сохранения изменений жмём F10 и выбираем Yes. Происходит перезагрузка.

Если вы подключили в БИОС технологию RAID, то при следующей загрузке на экране монитора появится предложение нажать клавиатурное сочетание (CTRL-I ), для входа в панель управления конфигурации RAID.

Ещё в данном окне отображены подключенные к портам 4 и 5 наши жёсткие диски WDC, пока находящихся не в RAID-массиве (Non-RAID Disk). Жмём CTRL-I и входим в панель настроек.

В начальном окне панели нам нужна первая вкладкаCreate a RAID Volume (Создать том RAID), чтобы войти в неё жмём Enter.

Здесь производим основные настройки нашего будущего RAID 0 массива.

Name : (Имя RAID-массива).

Нажмите на клавишу "пробел" и введите имя.

Пусть будет "RAID 0 new" и жмём Enter. Передвигаемся ниже с помощью клавиши Tab.

RAID Level : (Уровень RAID).

Мы создаём RAID 0 (stripe) - дисковый массив из двух жёстких дисков с отсутствием избыточности. Выберите этот уровень стрелками на клавиатуре и нажмите Enter.

Опускаемся ниже с помощью клавиши Tab.

Stripe Size :

Оставляем как есть.

Capacity : (объём)

Выставляется автоматически. Объём двух наших винчестеров 500 ГБ, так как мы используем уровень RAID 0 (stripe) и два наших жёстких диска работают как один. Ж мём Enter.

Больше ничего не меняем и передвигаемся к последнему пункту Create Volume и жмём Enter.

Появляется предупреждение:

WARNING: ALL DATA ON SELECTED DISKS WILL BE LOST.

Are you sure you want to create this volume? (Y/N):

ВНИМАНИЕ: ВСЕ ДАННЫЕ на выбранных дисках будут потеряны.

Вы уверены, что хотите создать этот объем? (Y / N):

Жмём Y (Да) на клавиатуре.

RAID 0 массив создан и уже функционирует, находится со статусом Normal (нормальный). Для выхода из панели настроек жмём на клавиатуре клавишу Esc.

Are you sure you want to exit (Вы уверены что хотите выйти? Нажимаем Y (Да). Происходит перезагрузка.

Теперь при каждой загрузке компьютера на экране монитора на несколько секунд будет появляться информация о состоянии нашего RAID 0 массива и предложение нажать сочетание клавиш (CTRL-I), для входа в панель управления конфигурации RAID.

Установка Windows 10 на RAID 0 массив

Подсоединяем к нашему системному блоку , перезагружаем компьютер, входим в БИОС и меняем приоритет загрузки на флешку. А можно просто войти в меню загрузки компьютера и выбрать загрузку с установочной флешки Windows 10 (в нашем случае Kingston). В меню загрузки можно увидить созданный нами RAID 0 массив с названием "RAID 0 new".

Установить.

Выборочная: Только установка Windows (для опытных пользователей)

Можете создать разделы в этом окне или сделать это после инсталляции операционной системы, без разницы.

Windows 10 установлена на RAID 0 массив.

Идём в Управление дисками. Операционная система Windows 10 видит пространство двух наших жёстких дисков по 250 ГБ как один жёсткий диск объёмом 500 ГБ.

Диспетчер устройств. В дисковых устройствах находится наш RAID 0 массив.

Ну а теперь, самое главное, проводим тесты скорости работы RAID 0 массива.

CrystalDiskMark

Максимальная скорость записи информации на жёсткий диск достигала 186 Мб/с, скорость чтения - 248 Мб/сек.

В следующей статье мы создадим RAID 0 из твердотельных накопителей SSD и существенно превзойдём пропускную способность самого современного и быстрого интерфейса SATA 6 Гбит/с.

В этой статье мы поговорим о RAID-массивах. Стоит сразу отметить, что говорить мы будем только про программные RAID-массивы, а аппаратные RAID-массивы будут обсуждаться позже. Итак, что такое RAID-массив?

Что такое RAID-массив?

RAID-массив — это технология использования свободного пространства на нескольких локальных жестких дисках, с целью увеличения производительности и получения отказоустойчивости. Эта технология позволяет выполнять запись на все диски небольшими блоками с распределением нагрузки между дисками. Данные разбиваются на блоки и записываются частями на все диски одновременно. Во время чтения так же, происходит одновременное чтение данных со всех дисков. Поэтому, технология RAID-массива значительно увеличивает производительность чтения и записи. Ведь считывание одного файла происходит сразу с нескольких источников. Пример может служить такая сеть, как torrent. Если не знаете, то torrent — это технология, по которой один пользователь может получать файл сразу от нескольких других пользователей. С torrent`ов очень часто скачивают фильмы. Люди, у которых уже есть фильм, все вместе передают ее тому, у кого его нет. А фильм весит много. А пока один пользователь передает, допустим, первую треть фильма, второй передает вторую треть, а третий — последнюю. Так же происходит и чтение документа с RAID-массива. Вы получаете целый документ из трех источников, вместо одного. Ну а что быстрее: наполнить бочку из одного шланга или сразу из трех?(Число 3 тут употребляется только для примера. Число используемых жестких дисков ограничено только Вашим бюджетом).

Какие существуют RAID-массивы?

Рассмотрим типы RAID-массивов и я снова напомню, что рассматриваем только программные RAID-массивы.

Чередующийся том(RAID-0) — запись и чтение происходит одновременно с нескольких дисков(2 или больше), которые подключены к данной технологии. Данный тип RAID-массива ни обеспечивает никакой отказоустойчивости. Сдохнет один диск, толку от остальных не будет.

Процесс создания программных RAID-массивом не является сложным занятием. Особенно легко этот процесс дастся тем, кто имеет опыт . Для создания данного RAID-массива нужно открыть Управление компьютером , перейти в раздел Управление дисками Новый чередующийся том . Чтобы данный пункт был активен, нужны два локальных диска с не размеченными областями. Дальше все настройки интуитивно понятны, следуйте подсказкам Мастера создания тома и все пройдет гладко. Если у Вас нет не размеченной области, то Вы можете , чтобы эти области у Вас появились.

Зеркальный том(RAID-1). Данный тип RAID-массива не увеличивает производительность, но обеспечивает отказоустойчивость. Располагается он на двух дисках. И как следует из названия, у них зеркальное отображение. А это означает, что всё что происходит на одном диске, происходит и на другом. Все данные, все изменения из первого диска будут зеркально отображаться на втором диске. При каком-либо сбое основного диска, зеркало разбивается. И тут же в дело вступает второй диск, который представляет из себя полную копию первого. И пока первый диск на ремонте, благодаря второму диску, система до сих пор в работе. Потом можно будет отремонтировать сломанный диск и восстановить зеркало. Диски должны иметь одинаковое свободное пространство. Минус состоит в том, что для хранения 100 ГБ данных, понадобиться 200 ГБ памяти. Взамен — полная отказоустойчивость, так можно создать точную копию ОС.

Для создания данного RAID-массива нужно открыть Управление компьютером , перейти в раздел Управление дисками , сделать правый клик по не размеченной области и выбрать Новый зеркальный том . С дальнейшими действиями я надеюсь Вы справитесь. Тут, опять же, необходимо иметь не размеченную область на двух жестких дисках.

Чередующийся том с проверкой четности(RAID-5) — данный том собрал в себе преимущества двух первых: производительность и отказоустойчивость. Для такого тома требуются как минимум 3 диска, с одинаковым свободным объемом на каждом диске. Чередование записи происходит так же как и в системе RAID-0, но на каждом диске отводится некоторый объем для записи четности — сжатые сведения о содержимом остальных дисков. Таким образом, при выходе из строя одного из дисков, данные, содержащиеся в нем, можно восстановить благодаря информации с других дисков. Чтение со всех дисков идет одновременно, но при записи, кроме данных приходится еще записывать данные о четности. Поэтому скорость записи немного ниже, чем скорость чтения. Но в любом случае, увеличение производительности в отличие от простого тома, очень существенное. Данные о четности, в сумме, занимают объем равный объему одного из дисков. Это значит, что если Вы используете 3 диска по 300ГБ, то под данные о четности уходит 300 ГБ. А полезный объем будет равен 600 ГБ. Такова плата за отказоустойчивость.

На RAID-5 нельзя хранить системную операционную систему или другую системную информацию. Создание RAID-5 массива происходит так же, как и создание вышеописанных томов, только соответственно нужно выбрать Новый том RAID-5 .

Перечисленные здесь RAID-массивы являются программными. Для их создания не нужно никакое аппаратное обеспечение, кроме жестких дисков. А вот еще больше возможностей и плюсов несут в себе аппаратные RAID-массивы. Вскоре, мы поговорим и о них.

Читайте так же: и . Уверен, что данные статьи так же заинтересуют тех, кто интересуется увеличением работоспособности своего компьютера.