Продолженгсе табл. 23.3

Уровень RAID Описание

Применение зеркального отображения фактически не обеспечивает повышения производительности при записи данных (поскольку операции записи так или иначе должны быть выполнены на обоих дисках), но дает возможность значительно повысить производительность операций чтения данных, в зависимости от устройства контроллера, поскольку для чтения данных могут применяться оба жестких диска. Положительной особенностью технологии зеркального отображения является то, что отказ одного из двух жестких дисков, на которые распространяется действие операций зеркального отображения, не приводит к потере данных или снижению производительности, при том условии, что второй жесткий диск продолжает функционировать (точнее, может возникнуть замедление при выполнении операций чтения, в связи с тем, что до наступления отказа такие операции чтения выполнялись с использованием отказавшего жесткого диска под управлением контроллера). Основным недостатком технологии зеркального отображения является то, что для получения требуемого дискового пространства приходится приобретать вдвое больше жестких дисков, чем при обычной организации работы

RAID 5 Технология RAID 5 является наиболее часто используемой. Безусловно, на

первых порах под технологией RAID в основном подразумевалось зеркальное отображение (RAID 1), но в наше время специалисты, упоминая термин RAID, имеют в виду технологию RAID 5. Технология RAID 5 практически ничем не отличается от технологии RAID О, за одним весьма существенным исключением - она предусматривает сохранение и использование информации контроля четности для всех данных в массиве.

Рассмотрим в качестве примера массив, состоящий из пяти жестких дисков. В этом массиве данные распределяются по всем пяти жестким дискам, но определенная часть каждого диска (такая, что сумма объемов этих частей эквивалентна емкости одного диска) резервируется для хранения информации контроля четности. Вопреки распространенному мнению, информация контроля четности не накапливается на отдельном, специально выделенном для этого жестком диске. Вместо этого определенная часть информации контроля четности записывается на все диски, но с учетом того, что информация контроля четности для каждого конкретного фрагмента данных не сохраняется на том же жестком диске, где находятся эти данные. Таким образом, при выходе из строя любого жесткого диска информация контроля четности, находящаяся на других жестких дисках, может использоваться для реконструирования данных, которые находились на отказавшем жестком диске.

Важной положительной особенностью технологии RAID 5 является то, что она обеспечивает достижение производительности операций чтения данных, эквивалентную той, которая обеспечивается при чтении одновременно с нескольких жестких дисков. А основной недостаток этой технологии состоит в том, что при ее использовании из общего полезного объема дискового массива исключается объем одного жесткого диска (например, если дисковый массив состоит из трех жестких дисков, то доступным остается пространство только двух, а если в дисковый массив входят семь жестких дисков, то доступным остается пространство шести жестких дисков). Тем не менее по такому показателю, как стоимость хранения одного мегабайта, технология RAID 5 намного превосходит технологию зеркального отображения, к тому же обеспечивает более высокую производительность

Окончание табл. 23.3

Уровень RAID Описание

RAID 10 Технология RAID 10 сочетает в себе наилучшие преимущества технологий

(RAID 1 + О или RAID О и RAID 1 с точки зрения производительности и защиты данных. RAID 1 + 0) Однако эта технология во многом превосходит по стоимости все другие

варианты технологий хранения данных с применением дисковых массивов,

рассматриваемые в настоящей главе.

Технология RAID 10 представляет собой сочетание технологий RAID О (полосовое распределение без контроля четности) и RAID 1 (зеркальное отображение). В конечном итоге достигается следующее: создаются либо зеркально отображаемые наборы данных с полосовым распределением, либо организованные по принципу полосового распределения наборы данных с зеркальным отображением. Тем не менее в обоих случаях общее количество используемых жестких дисков остается одинаковым, а показатели производительности почти не отличаются друг от друга

Общий вывод состоит в том, что для инсталляций с базами данных следует применять по меньшей мере технологию RAID 5. Если же бюджет позволяет большее, то целесообразно воспользоваться некоторым дополнительными возможностями повышения производительности подсистемы ввода-вывода.

В крупных инсталляциях технология RAID 10 стала рассматриваться как стандартное средство. С другой стороны, на предприятиях средних размеров технология RAID 5, по-видимому, все еще будет оставаться доминирующей в течение определенного времени. Но все может измениться после того, как мы вступим в такую эпоху, что объем жестких дисков будет измеряться в тера-, пета- и даже эксабайтах. Несомненно, это время наступит очень скоро.

Главная рекомендация такова, что для основных баз данных следует предусмотреть использование по меньшей мере технологии RAID 5, но отвести полностью отдельный массив дисков с зеркальным отображением для журналов. На тех предприятиях, где применяется такая организация хранения данных, операционная система Windows и журналы обычно располагаются на дисковом массиве с зеркальным отображением, а физические базы данных - на массиве с технологией RAID 5. Прежде чем перейти к описанию того, чем обусловлена такая рекомендация, кратко рассмотрим, каким образом осуществляются операции чтения и записи данных журнала.

Дело в том, что информация, хранящаяся в базе данных, может считываться параллельно (именно поэтому технология RAID 5 или RAID 10 так себя оправдывает при использовании для хранения файлов базы данных с точки зрения производительности), а журналы транзакций организованы в хронологическом порядке, иными словами, информация в них должна записываться и считываться последовательно, отражая хронологию действий, выполняемых в базе данных. Разумеется, под этим не подразумевается, что требуется в действительности обеспечивать физическое упорядочение данных журнала в виде потока с постоянной интенсивностью; скорее речь идет о том, что все данные, фиксируемые в журнале, по своей организации представляют собой единый поток. Поэтому оптимальным способом ведения журнала фактически становится такой способ, при котором журнал размещается на отдельном жес-ком диске, записи журнала переносятся на диск одна за другой, а переход от той

позиции на диске, в которой в данный момент ведется запись, к позиции, в которой должно осуществляться чтение данных нс)рнала, происходит достаточно редко. Таким образом, доступ к базе данных и к журналам происходит по-разному, а из этого следует, что желательно размещать журналы на физическом устройстве, отличном от того, где хранятся данные базы данных, чтобы выполнение операций чтения и записи данных базы данных не приводило к возникновению замедлений при выполнении операций чтения и записи данных журнала, и наоборот.

Важно также отметить, что для журналов обычно не требуется такой же объем пространства, как для данных базы данных. Поэтому денежные затраты будут не столь велики, если для хранения журналов применяется дисковый массив с зеркальным отображением; таким образом, чтобы обеспечить наиболее надежное хранение журналов, достаточно приобрести два жестких диска, обеспечить их зеркальное отображение и реализовать тем самым исключительно надежный способ достижения избыточности. С другой стороны, если бы было решено использовать для хранения журналов технологию RAID 5, то пришшось бы приобрести три жестких диска, но это не привело бы к получению каких-либо преим)тцеств в связи с повышением скорости выполнения операций чтения, которое обусловлено тем, что технология RAID 5 позволяет выполнять операции чтения параллельно на всех дисках. Учитывая сказанное, можно сделать вывод, что для размещения журналов базы данных и файлов операционной системы нет смысла использовать технологию RAID 5.

Применение даже самых совершенных RAID-массивов не избавляет от необходимости создания качественной резервной копии, поскольку именно в этом состоит залог обеспечения надежного хранения данных в долгосрочной перспективе. Резервные копии несложно перенести на другую площадку, и на них не воздействуют отказы, в результате которых становится неработоспособной сама система. Ведь из строя могут выйти даже самые надежные RAID-массивы; несмотря на то, что они являются избыточными и чрезвычайно отказоустойчивыми, это произойдет, если перестанут функционировать два жестких диска массива, а не один (напомним, что при отказе одного жесткого диска RAID-массив продолжает работать). Еще одна потенциальная проблема заключается в том, что на предприятии может произойти стихийное бедствие. В таком случае могут оказаться уничтоженными все жесткие диски, что повлечет за собой очень серьезные неприятности. Информация о том, как лучше всего организовать резервное копирование баз данных, приведена в главе 24.

Приложения, в наибольшей степени создающие нагрузку на процессор

Серверный компьютер, предназначенный для эксплуатации СУБД SQL Server, почти всегда должен быть мультипроцессорным, даже если нагрузка на него относительно невелика. В противном случае так и не удастся устранить до конца небольшие замедления в работе системы, которые вызывают у пользователей огромное недовольство, поэтому приведенную выше рекомендацию следует рассматривать как очень важную, особенно учитывая то, что в наши дни двухъядерные процессоры получили столь широкое распространение. Но следует помнить, что версия SQL Server, выпускаемая под маркой Workgroup, поддерживает только системы, на которых устанавливается вплоть до двух процессоров, а если решено применить компьютер с большим количеством процессоров, то необходимо перейти к использованию либо