Зеркалирование (RAID уровня 1)

Зеркалирование является фундаментальным инструментом архитектора VLDB для снижения частоты отказов дисков. Диски с поддержкой зеркальных копий — это системы, в которых идентичные копии Ваших данных записываются на два или более дисков при каждой операции записи, что позволяет Вашим приложениям работать до тех пор, пока цела хотя бы одна из копий. Несмотря на то, что наблюдается определенная потеря производительности при выполнении операции записи в массивах с зеркалированием по сравнению с конфигурациями без избыточности, зеркалирование обеспечивает наилучшую производительность операции записи среди дисковых конфигураций, устойчивых к сбоям. Зеркалирование особенно полезно для хранения файлов данных Oracle с высокой интенсивностью записи. Многие архитекторы используют зеркалирование для защиты оперативных и архивных журнальных файлов даже тогда, когда стоимостные ограничения не позволяют использования зеркалирования всей дисковой подсистемы.

Дублирование адаптеров, шин и источников питания делает зеркалирование еще более нечувствительным к отказам оборудования. В продублированной конфигурации с зеркалированием, n–уровневая избыточность использует n одинаковых адаптеров. На сегодняшний день несколько клиентов компании Oracle используют трехуровневое дублирование для достижения гибкости операции восстановления. Тройное зеркалирование обеспечивает устойчивость к отказам подобно двойному зеркалированию и позволяет администратору БД восстанавливать СУБД на любое время в прошлом без использования стримеров. Позже мы обсудим одну технику тройного дублирования.

• Производительность при случайном чтении

  — хорошая. Если реализация контроллера RAID 1 оптимизирует операцию чтения, то несколько выше, чем у независимого диска, в противном случае — идентична независимому диску. Контроллер RAID 1 с оптимизатором будет обслуживать запрос на чтение, используя ту копию, для которой стоимость выполнения операции чтения минимальна, оставляя другой диск(и) в зеркальной группе для параллельного обслуживания других запросов.

• Производительность при случайной записи
  
  — хорошая. Если реализация контроллера RAID 1 использует оптимизацию чтения, то несколько хуже, чем у независимого диска, в противном случае — идентична независимому диску. Хотя запись нескольких копий может выполняться параллельно, скорость всей операции записи ограничена скоростью самого медленного устройства. Цена записи n–уровневой реализации RAID 1 равна max(w1,w2, · · · ,wn), где wi — цена записи на i–тое устройство. Оптимизация чтения данных рассинхронизирует состояния зеркалированных дисков, вследствие чего wi ≠ wj
  
  для i ≠ j даже для идентичных дисков.
• Производительность при последовательном чтении — удовлетворительная. См. . Про пускная способность ограничена производительностью одного диска.



• Производительность при последовательной записи — удовлетворительная. См. . Пропускная способность ограничена производительностью одного диска.
• Частота отказов — отличная. N–уровневое дублирование дисковой системы может обеспечить работоспособность системы при выходе из строя до n . 1 дисков в зеркальном наборе. Однако RAID 1 не устраняет проблемы выхода из строя адаптера, шины ввода/вывода, RAID-контроллера, источника питания, аппаратных или программных ошибок. Для устранения этих видов ошибок необходимо дублирование оборудования. При n–кратном дублировании всех компонент система останется работоспособной при выходе из строя до n-1 адаптеров, шин ввода/вывода и пр. в пределах одного комплекта дублирования. Дублирование является наиболее отказоустойчивой дисковой конфигурацией.



• Длительность простоя — отличная. Продолжительность отказа, вызванного n - 1 или меньшим числом дисков или других продублированных компонент равно периоду времени, необходимому для замены этих компонент. В течение этого времени все приложения находятся в рабочем состоянии. Продолжительность простоя при потере данных, обусловленной выходом из строя всех n дисков сопоставима с показателем для RAID 0 конфигурации. В этом случае все зависимые приложения будут недоступны.



• Снижение производительности в течение отказа — отличное. При выходе из строя диска в RAID 1 не будет наблюдаться снижения производительности всего массива. Однако, на время замены диска, операция включения нового диска в массив будет генерировать большой объем ввода/вывода в восстанавливаемой зеркальной группе, что может привести к существенному снижению производительности приложений, читающих или записывающий данные на эту зеркальную группу. Замена других продублированных аппаратных компонент не влечет за собой снижения производительности.
• Стоимость приобретения — плохая. Стоимость емкости при n–уровневом зераклировании в n раз выше, чем стоимость аналогичной емкости для RAID 0. Реализация RAID 1 требует специального контроллера RAID 1 в дополнение к тому же числу адаптеров, что и для RAID 0. Полное зеркалирование ограничено возможностями подсистемы ввода/вывода, поскольку n–уровневое зеркалирование требует в n раз больше посадочных мест, чем конфигурации без избыточности.
• Стоимость обслуживания — удовлетворительная. Стоимость включает обучение персонала администрированию систем с использованием зеркалирования, разработку программного обеспечения для интеграции процедур зеркалирования в плановые операции обслуживания и т.д.

Содержание раздела

---

---