RAID diskové pole - konfigurace a nastavení

Online konfigurátor diskového RAID pole

Tento online RAID konfigurátor vypočítá charakteristiky diskového pole při zadání kapacity disku, počtu disků a typu pole. Podporované úrovně RAID jsou RAID 0, RAID 1, RAID 10 (1+0), RAID 5/50/51/5E/5EE a RAID 6/60./61.

Výpadky více disků v diskových polích RAID

Schopnost "RAIDu" neztratit data v případě poruchy je založena na jeho odolnosti proti selháním. Pokud RAID přežije selhání disku s pravděpodobností například 80 %, nejedná se o pole odolné proti poruchám. Pravděpodobnost přežití musí být 100 %, aby bylo pole považováno za odolné proti poškození. V praxi je tedy užitečné znát pravděpodobnosti selhání.

Podívejme se na různá uspořádání pole RAID z hlediska odolnosti proti poruchám. Pole RAID 0 nepředstavuje pole odolné vůči selhání, pole RAID 1, RAID5 a RAID10/50/60 jsou odolná vůči selhání a přežijí výpadek jednoho disku, zatímco pole RAID 6 přežije výpadek dvou členských disků.

Současné selhání více disků v RAID je událost, kdy dojde k selhání druhého a následujících disků dříve, než se dokončí obnova (způsobená selháním prvního disku). Vzhledem k tomu, že obnova diskového pole RAID může trvat hodiny a často i dny, stává se termín "současné selhání disku" poněkud vágním pojmem.

Jaká je pravděpodobnost selhání RAID5 v konfiguraci 4x3TB do neobnovitelného stavu?

Diskové pole RAID5 zajišťuje redundanci dat rozdělením paritních informací mezi všechny disky v poli. Dokáže přežít selhání jednoho disku bez ztráty dat, ale pokud dojde k selhání dvou nebo více disků současně, data se stanou neobnovitelnými.

Pro výpočet pravděpodobnosti selhání pole RAID5 do neobnovitelného stavu musíme vzít v úvahu pravděpodobnost selhání dvou nebo více disků současně. Předpokládejme, že pravděpodobnost selhání jednoho disku je p a všechny disky mají stejnou pravděpodobnost selhání.

Pravděpodobnost selhání dvou nebo více disků současně lze vypočítat pomocí binomického rozdělení. Pravděpodobnost přesně k selhání v "n" nezávislých pokusech, z nichž každý má pravděpodobnost úspěchu "p", je dána vzorcem binomického rozdělení:

P(k) = C(n,k) * p^k * (1-p)^(n-k)

kde C(n,k) je binomický koeficient, který vyjadřuje počet možností výběru k položek ze souboru "n" různých položek.

V tomto případě máme n=4 disků a chceme vypočítat pravděpodobnost k=2 nebo více selhání, takže můžeme pravděpodobnosti sečíst:

P(2 nebo více selhání) = P(2) + P(3) + P(4)

P(2) = C(4,2) * p^2 * (1-p)^2 = 6 * p^2 * (1-p)^2
P(3) = C(4,3) * p^3 * (1-p)^1 = 4 * p^3 * (1-p)^1
P(4) = C(4,4) * p^4 * (1-p)^0 = p^4

Nahradíme-li p = 1/10000 (protože moderní pevné disky mají obvykle poruchovost přibližně 1 z 10 000 hodin provozu), dostaneme:

P(2) = 3,69E-08
P(3) = 3,70E-12
P(4) = 1,00E-16

Z toho vyplývá, že

P(2 nebo více poruch) = P(2) + P(3) + P(4) = 3,69E-08 + 3,70E-12 + 1,00E-16 = 3,69E-08

Pravděpodobnost selhání diskového pole RAID 5 se čtyřmi 3TB disky do neobnovitelného stavu je tedy přibližně 3,69E-08, tedy přibližně 1 ku 27 milionům. Upozorňujeme však, že tyto výpočty jsou založeny na určitých předpokladech a reálná míra selhání se může lišit v závislosti na mnoha faktorech, jako je kvalita disků, provozní podmínky a pracovní zátěž.