Думаю, ви вже чули цю абревіатуру. RAID - Redundant Array of Inexpensive Disks, або, по-російськи, надлишковий масив недорогих дисків. Це - концепція побудови дискової підсистеми з використанням декількох жорстких дисків для підвищення або захищеності даних, або загальної продуктивності. До недавнього часу використання RAID в персональних комп'ютерах було неактуальним. По-перше, жорсткі диски важко було назвати "недорогими" - вартість одного диска становила левову частку загальної вартості всього системного блоку. По-друге, RAID-контролери теж коштували недешево. Тому концепція RAID знайшла застосування в серверах, а сама абревіатура звучала трохи інакше - Redundant Array of Independent Disks (масив недешевих, а незалежних дисків).

Зараз все змінилося. Концепція RAID може і повинна використовуватися в персональних комп'ютерах. Жорсткі диски з інтерфейсом ATA (він же IDE) стрімко дешевшають, а виробники хост-контролерів для їх підключення успішно освоюють цю технологію і випускають недорогі інтегровані RAID-контролери. Тема RAID виразно стає актуальнішою і ближче кінцевому користувачеві.

Ідея RAID передбачає побудову кількох конфігурацій з жорстких дисків - так званих рівнів. Для нас, як для користувачів персональних комп'ютерів, найбільший інтерес представляють перші два рівня, а також їх комбінація. RAID Level 0 (RAID0), званий "striping", описує спосіб підвищення продуктивності дискової підсистеми за рахунок об'єднання декількох фізично незалежних дисків в один логічний. Підключивши два жорсткі диски до RAID-контролера (можна і більше, але тоді боляче дорого вийде), налаштувавши останній на рівень 0, ми отримаємо один диск, але вдвічі більшої місткості. Дані будуть зберігатися блоками по черзі то на одному, то на іншому жорсткому диску. Прискорення виходить за рахунок того, що при послідовному доступі до кількох розташованих один за одним блокам даних контролер буде проводити обмін відразу двома блоками - з двома дисками одночасно. Виходить фактично подвоєння швидкості послідовного читання і запису при тих же затримках на пошук і вибірку. Однак збереження даних в цьому випадку знижується теж в два рази, так як вихід з ладу одного лише жорсткого диска призводить до загибелі всього масиву.

RAID Level 1 (RAID1), або "mirroring", якраз і орієнтований на вирішення проблеми недостатньої надійності звичайних жорстких дисків. Робиться це за рахунок надмірності. Два або більше жорстких диска працюють в режимі дублювання, тобто одна і та ж інформація одночасно записується на всі диски в масиві. Відмовляє головний диск - підключається другий або третій і так далі, і система продовжує працювати, дані не зникають. Тим самим, загальна відмовостійкість зростає у стільки разів, скільки дисків входить до масиву. Але ось підвищення швидкодії при цьому не варто очікувати.

Комбінація двох попередніх способів - RAID Level 0 + 1 - дозволяє спорудити дубльований масив об'єднаних в один жорстких дисків. Тут уже двома дисками не обійтися, тому такий варіант вже важко назвати доступним.

Отже, з теорією розібралися, тепер про те, як справа йде на практиці. Для створення RAID-масиву потрібний хост-контролер, що підтримує цю технологію. На даний момент входять до складу чіпсета контролери RAID не підтримують. Потрібен або встановлений на материнській платі додатковий чіп, або окрема карта розширення. Краще, звичайно, перше, тому що такий варіант дешевше. Контролери на материнській платі не замінюють стандартні, що входять до складу чіпсета. Вони виступають в ролі окремого пристрою зі своїм BIOS і спеціальними драйверами, тобто для операційної системи вони схожі на SCSI-контролери. Можна використовувати такий контролер не тільки для організації RAID-масиву, але і просто для підключення жорстких дисків або пристроїв, що працюють по протоколу ATAPI.

На сьогодні дві фірми постачають практично всіх виробників материнських плат чіпами з підтримкою RAID. Це Promise Technology ( www.promise.com ) І HighPoint Technologies ( www.highpoint-tech.com ). Як правило, кожен виробник плат вибирає або Promise, або HighPoint і встановлює їх мікросхеми на свої найдорожчі моделі. Який варіант краще - питання досить складне, скоріше, навіть спірне. Щоб внести деяку ясність в питання вибору контролера для побудови RAID-масиву, я провів невелике випробування.

Для тестування я вибрав дві материнські плати, засновані на одному і тому ж чіпсеті (VIA KT133A), але оснащені різними контролерами. Перша - ASUS A7V133, що має "на борту" Promise PDC20265. Особливість цього контролера в тому, що він може працювати як в режимі Ultra100 (звичайний контролер, що підтримує UltraDMA / 100), так і в режимі FastTrak100 (RAID). Перемикання - перемичками. Для кожного з режимів потрібні окремі драйвери - або Ultra100, або FastTrak100.

Друга плата - Epox EP-8KTA3 +, оснащена контролером HighPoint HPT370. З ним все простіше - драйвери одні і ті ж, ніяких перемичок. Детальний опис цієї материнської плати шукайте в наступних номерах.

Налаштування режимів роботи кожного з контролерів виробляється за допомогою вбудованої в їх BIOS утиліти. Треба сказати, що в разі Promise параметрів настройки мінімум - фактично можна тільки створити або видалити масив, вибравши попередньо його тип (0 або 1, плюс можна неявно задати розмір блоку). HighPoint дозволяє встановити розмір блоку даних (для масиву "striping"), вибрати основний диск (для "mirroring"), зробити копіювання інформації з основного на резервний диск (для підключення в уже створений масив), вибрати режим обміну з кожним з дисків (PIO , DMA, UltraDMA / 33, 66 або 100). Створення RAID-масиву в обох випадках відбувається швидко і безболісно. Обидва контролера, не без допомоги системного BIOS, дозволяють нормально завантажувати операційну систему з підключених масивів. Інсталяція драйверів під Windows 98 SE, яку я використовував, теж проходить без проблем. Драйвери в обох випадках працюють як порти через SCSI-інтерфейс драйверів Windows.

Отже, мета мого тестування - визначити, наскільки вигідно для кінцевого користувача застосовувати RAID-масив рівня 0. Іншими словами, чи є сенс встановлювати два жорсткі диски і об'єднувати їх в один логічний. Попутно хотілося б з'ясувати, який з контролерів дає кращу продуктивність.

Випробування і виміри проводилися на машині, оснащеної процесором AMD Duron-800, пам'яттю 128 Мб, відкритий ELSA Gladiac MX (GeForce2 MX) і двома однаковими жорсткими дисками Quantum Fireball Plus AS 20 Гб, з яких і складався RAID-масив рівня 0. Для тестування я використовував найпопулярніший і "грамотний" бенчмарк Ziff-Davis Media WinBench-99 v.1.2, який складається з тестів Business DiskMark (показує загальну пропускну здатність дискової підсистеми), Hi-End DiskMark (вимірює продуктивність в декількох популярних програмах - Visual C ++, Photoshop, SoundForge і ін.) і Disk Inspection (низькорівневі тести). Крім того, я застосував тест Sandra2001 Disk Benchmark, що вимірює просто швидкість лінійного і довільного читання і запису. Результати ви можете спостерігати на діаграмі.

Подивимося спочатку на теоретичну швидкість - згідно Sandra2001. Ми бачимо, що швидкість доступу до диска при використанні RAID не змінюється при читанні, а довільний запис відбувається швидше на 40%. Швидкість послідовного читання (або записи) великих блоків даних при використанні дисків, об'єднаних в масив, зростає на 50-70%, причому при використанні контролера HighPoint з'являється ще більш суттєву перевагу під час запису. Але особливо довіряти тесту Sandra не варто - все-таки він повністю синтетичний. Інша справа - WinBench-99. Тут ми бачимо, що в реальних задачах (тест Hi-End DiskMark) використання RAID-масиву дозволяє домогтися 30-40% приросту продуктивності. Контролер Promise виявився переможцем (відрив від HighPoint - 8%). Це - результат підвищення швидкості послідовного зчитування (і записи), що переконливо доводить тест Disk Inspection: графік лінійного читання показує миттєву швидкість від 35 до 70 Мб / c, в середньому, виходить близько 57 Мб / c, в той час як один диск, без RAID, показує тільки 35 Мб / c.

Якщо не використовувати об'єднання дисків в RAID, а просто підключати один вінчестер до додаткового контролера замість використання "південного моста" VT82C686B зі складу чіпсета, то виграш теж є, особливо по тесту Business DiskMark (більше 30%).

Якщо порівнювати контролери Promise і HighPoint, то, не беручи до уваги результат Sandra2001 по довільній записи, виходить, що Promise показує кращі результати. Зауважте також, що жорсткі диски, підключені до HighPoint, чомусь трохи знижують швидкість доступу. У той же час у HighPoint більше можливостей по налаштуванню.

Отже, які переваги RAID? Можливість підвищити безпеку інформації (RAID1)? Без сумніву. Але швидкість від цього не збільшиться. Можливість підвищити швидкодію? Так, і майже в півтора рази. Але не забувайте, що тим самим ви вдвічі знижуєте надійність. Чи потрібна звичайному користувачеві, необтяженому турботами про надійність і надшвидкості жорстких дисків, материнська плата з додатковим контролером? Стане в нагоді. Навіть якщо у вас всього один вінчестер, то цілком реально підвищити його швидкодію.

Макс КУРМАЗ, [email protected] , www.kv.by/hardware

Материнські плати надані фірмою "Ронгбук"

Жорсткі диски надані фірмою "Конструктив"