Предположим, что в нашем распоряжении имеется дисковый массив из 5 дисков. В случае если этот массив сконфигурирован как RAID уровней 3, 4 или 5, суммарная емкость четырех дисков будет использована непосредственно для данных, а емкость одного диска будет использована для хранения данных четности. Каждый страйп в таком массиве будет состоять из пяти чанков, четыре из которых будут содержать полезные данные, а пятый чанк будет содержать данные четности.

Данные четности представляют собой результат операции «исключающее или» (XOR), производящейся побитно для каждой «колонки» бит в страйпе.

В случае отказа одного из дисков в таком массиве, данные чанков отказавшего диска могут быть восстановлены с использованием данных функционирующих дисков и данных четности. При этом, даже при отсутствии одного из дисков, дисковая система продолжит работу, хотя и значительно медленней, в так называемом «деградировавшем режиме» (degraded mode).

Важно понимать, что сама технолоия RAID не контролирует целостность данных. Чанки четности не считываются в процессе нормальной работы, а контроль целостности данных возложен на рассмотренные выше механизмы защиты дисков и шин данных (ECC секторов диска и контроль четности на шине).

После замены отказавшего диска, его данные будут постепенно восстановлены, и массив вернется к нормальной работе. Процесс такого восстановления называется «реконструированием» (reconstruction) массива и может быть инициирован, как автоматически после замены отказавшего диска, так и вручную.

Одним из неочевидных свойств любого RAID-массива являтся его пониженная, по сравнению с отдельным диском, средняя продолжительность бесперебойной работы (MTBF, Mean Time Betwen Failures). Действительно, если MTBF одиночного диска составляет 1000000 часов, то MTBF дискового массива из 15 таких дисков составит 66666 часов, а если предположить, что у вас используется 10 таких массивов, то их суммарный MTBF составит всего 6666 часов – немногим более полугода, и чем дольше эти диски эксплуатировались, тем выше вероятность их выхода из строя.

Разобравшись с принципами работы RAID, давайте более детально рассмотрим каждый из его уровней.

RAID-0. Представляет собой простой страйп нескольких дисков, без контроля четности. Не обеспечивает защиты данных, но обеспечивает максимальную производительность на всех операциях ввода/вывода. Однако отказ одного любого диска в такой системе приведет к полной потере всех данных массива. Используя такой массив, вы должны осознавать риск, на который идете, и регулярно резервировать имеющиеся данные.