Poziomy macierzy RAID - ich przeznaczenie, możliwości i wady.

Wydawało mi się to zagadnienie oczywiste, ale jak życie pokazuje nie miałem racji. Dlatego napiszę kilka zdań o przeznaczeniu poziomów RAID (tych, które mają rzeczywiste zastosowanie).

RAID0

Stosujemy gdy:
- Ważna jest szybkość odczytu i zapisu.
- Mamy ograniczoną ilość miejsca, lub interface do podłączenia dysków, a zależy nam na wydajności.
- Gdy zależy nam na wydajności, ale ma być tanio.
- Gdy przechowywane dane nie są istotne, możemy je utracić.
- Gdy potrzebujemy tymczasowo więcej miejsca (ciągłej przestrzeni), niż możemy uzyskać z pojedynczego dysku.

Najczęściej stosuje się przy obróbce materiałów wideo, gdzie istnieje możliwość odtworzenia przetwarzanych materiałów. Coraz więcej laptopów ma dwa dyski połączone tym poziomem RAID (właśnie korzystam z laptopa 2xSSD w RAID0), co powinno implikować dbałością o backupy użytkowników takich laptopów.

Wady:
- RAID0 nie zabezpiecza danych.
- Awaria jednego dysku z RAID0 powoduje brak dostępu (utratę!) danych ze wszystkich dysków podłączonych do tej macierzy.


RAID1

Stosujemy gdy:
- Chcemy zabezpieczyć dane (są zapisywane jednocześnie na dwóch, lub więcej, dyskach).
- W zależności od kontrolera możemy uzyskać przyśpieszenie odczytu.

Najczęściej stosuje się w niewielkich serwerach, gdy dwa duże dyski łączy się w RAID1 w celu zabezpieczenia danych. RAID1 stosuje się również w dużych macierzach, gdy chcemy fizycznie wydzielić małą przestrzeń dyskową, np.: na logi transakcyjne, lub na potrzeby jakiegoś podsystemu, który może wygenerować dużo operacji I/O i w ten sposób chcemy zapewnić dostępność danych z reszty macierzy. Nie spotkałem jeszcze łączenia trzech dysków w RAID1.

Wady:
- Koszt 1MB przechowywanych danych.
- Zapis wymaga więcej operacji I/O.


RAID5

Stosujemy gdy:
- Chcemy zabezpieczyć dane przed awarią jednego dysku z macierzy.
- Odczyt danych przebiega szybciej,
- Jest to ekonomiczny sposób zabezpieczenia danych, jeżeli bierzemy pod uwagę cenę dysków.
- Najczęściej stosowana ze sprzętowym kontrolerem RAID, co pozytywnie wpływa na wydajność całego systemu.

Dobry poziom RAID do przechowywania dużej ilości danych, jednak lepiej gdy operacje odczytu przeważają nad operacjami zapisu. Jeden z najczęściej wykorzystywanych poziomów RAID, zapewnia ekonomiczne wykorzystanie dysków. Minimalna liczba dysków: 3.

Wady:
- Spowolnienie zapisu danych - dużo zależy od ilości dysków w macierzy i kontrolera.
- Awaria dwóch dysków powoduje utratę danych. Problem może pojawić się, gdy zepsują się jednocześnie dwa dyski (zwlekamy z wymianą dysku, nie mamy dysku zapasowego), lub gdy popełni się błąd podczas wymiany wadliwego dysku, lub drugi dysk ulegnie awarii podczas odtwarzania danych po utracie pierwszego dysku.. Warto stosować dysk(dyski) "hot spare" w macierzy.
- Cena sprzętowego kontrolera RAID.


RAID6

Stosujemy gdy:
- Chcemy zabezpieczyć dane przed jednoczesną awarią jednego lub dwóch dysków z macierzy. Uzyskujemy większe bezpieczeństwo niż przy RAID5
- Odczyt danych przebiega szybciej,
- Jest to ekonomiczny sposób zabezpieczenia danych, jeżeli bierzemy pod uwagę cenę dysków; choć nie tak ekonomiczny jak RAID5.
- Stosowana ze sprzętowym kontrolerem RAID, co pozytywnie wpływa na wydajność całego systemu.

Rzadziej spotykany poziom RAID ze względu na brak implementacji w popularnych macierzach - chociaż się to zmienia. Zapewnia dużo większe bezpieczeństwo danych niż RAID5 przy podobnej wydajności i cenie. Minimalna liczba dysków: 4.

Wady:
- Spowolnienie zapisu danych - dużo zależy od ilości dysków w macierzy i kontrolera.
- Ma sens przy dużej ilości dysków, co implikuje najczęściej zakup nie tylko kontrolera RAID, ale i półek na dyski.
- Cena sprzętowego kontrolera RAID6.
- Ten poziom RAID wspiera stosunkowo mała liczba kontrolerów, choć ulega to zmianie.


RAID10 (1+0, 0+1)

Stosujemy gdy:
- Ważna jest szybkość odczytu i zapisu.
- Chcemy zabezpieczyć dane przed awarią co najmniej jednego dysku.

Często spotykany poziom RAID, zapewnia bezpieczeństwo oraz wydajność zapisu i odczytu. Różnice pomiędzy RAID1+0 i 0+1 są dla większości osób niewielkie, ale ja stosuję 1+0. Najczęściej stosuję w połączeniu z RAID1 i RAID5(lub 6) przy tuningu przestrzeni dyskowej pod systemy bazodanowe. Lecz sprawdza się też przy edycji nieskompresowanego materiału wideo, rozbudowanych systemach monitoringu i wszędzie tam, gdzie przetwarza się dane w taki sposób, że występuje dużo operacji zapisu.
Popularność RAID10 wynika również z tego, że ponieważ nie wymaga czasochłonnych obliczeń jest prosty do implementacji softwarowej. Jest też obecny w najprostszych kontrolerach wspierających RAID.

Wady:
- Koszt 1MB przechowywanych danych.
- Zapis wymaga dwa razy więcej operacji I/O niż przy poziomie RAID0.



***


Jeszcze wymienię dwa egzotyczne poziomy RAID:

RAID50 (5+0)

Stosujemy gdy:
- Bardzo wysoki poziom zabezpieczenia przed awarią dysku.
- Przez zwiększenie liczby dysków zyskujemy lepszą wydajność.

Minimalna liczba dysków: 6

Wady:
- Koszt 1MB przechowywanych danych.

RAID60 (6+0)
Stosujemy gdy:
- Bardzo wysoki poziom zabezpieczenia przed awarią dysku. Na pojedynczej macierzy jest to najwyższy stopień zabezpieczenia przed awarią dysków.
- Przez zwiększenie liczby dysków zyskujemy lepszą wydajność (mniejszą niż dla RAID50).

Minimalna liczba dysków: 8

Wady:
- Koszt 1MB przechowywanych danych.


Osobiście uważam, że zamiast stosować RAID50 i RAID60 lepiej mirrorować dane na dwie osobne macierze, na których mamy utworzony RAID5 lub RAID6. Przez "mirrorować" rozumiem taką technologię, jaką umożliwia posiadany sprzęt, a determinują zastosowania. To jest już poziom ochrony danych wymagający bardzo indywidualnego podejścia.


***

Kilka zdjęć macierzy można zobaczyć na tych archiwalnych zdjęciach:
Niestety nie mam zdjęć na prawdę wyjątkowej macierzy InfiniBand :-(


********

Więcej informacji:
Informatyka, FreeBSD, Debian


***

Inne wpisy:


Update: 2014.05.24
Create: 2014.05.24

Formatowanie warunkowe - zmiana koloru tekstu lub tła (Excel, Calc, Arkusz Google)

W ostatnim czasie dwa razy spotkałem się z pytaniami o formatowanie warunkowe w arkuszu kalkulacyjnym. Chodziło o uzyskanie zmiany koloru czcionki, lub tła komórki, w zależności od zawartości komórki. Postanowiłem więc napisać jak to zrobić:

Excel:
  • Narzędzia Główne / formatowanie warunkowe / reguły wyróżniania komórek  (nie formatowanie dostępne z prawego przycisku myszy!!!)
  • Kolor komórki zależy od ustalonego warunku: mniejsze, większe, równe, itp. - czyli np.: w zależności od wartości komórki AP obliczonej z np. kolumny AK 


OpenOffice / LibreOffice - Calc:
Przykład pierwszy; gdy zawartość komórki jest równa "1" to tło ma być czerwone:
  • menu format /formatowanie warunkowe /
  • wartość komórki / równa / 1
  • nowy styl / tło / kolor czerwony


Przykład drugi; gdy zawartość komórki jest równa jednej z trzech innych komórek:
  • menu format /formatowanie warunkowe / Warunek 1
  • wartość komórki / równa / $Arkusz1.$A$10
  • nowy styl / tło / kolor czerwony / Warunek 2
  • wartość komórki / równa / $Arkusz1.$A$11
  • nowy styl / tło / kolor czerwony / Warunek 3
  • wartość komórki / równa / $Arkusz1.$A$12
  • nowy styl / tło / kolor czerwony
(kolejne warunki dodajemy przyciskiem: dodaj)


Przykład trzeci; połączenie zastosowania stylu i funkcji.
  • Wybieramy jakaś nieużywaną komórkę i definiujemy jej styl np.: określając kolor tła na czerwony. (prawy przycisk myszy, formatuj komórki, tło). Pozostawiamy ta komórkę jako zaznaczoną (jako bieżącą).
  • Następnie wybieramy: menu format / style i formatowanie
  • Klikamy ikonę w górnym pasku: nowy styl z zaznaczenia i nazywamy go "czerwony"
  • Powtarzamy operację, ale tym razem wybieramy kolor zielony i nazywany styl zielony
  • Do każdej z komórek, do formuł tam zawartych, możemy dodać jedną z funkcji, np.:
+STYL(JEŻELI(BIEŻĄCY()=1;"czerwony"))
+STYL(JEŻELI(BIEŻĄCY()>3;"czerwony";"zielony"))
A2+STYL(JEŻELI(LICZ.JEŻELI($A$10:A$20;A$2);"czerwony"))
  • Ponieważ wartość funkcji STYL() wynosi 0 to możemy ją bez obaw dodawać do własnych formuł.
  • Jeżeli któraś z komórek zamiast daty pokaże liczbę, to trzeba ustawić: prawy przycisk myszy / formatuj komórki / liczby / kategoria / data
Przykłady w pliku poniżej:
plik: przyklad-formatowanie-warunkowe.ods
Nie zadziałała funkcja BIEŻĄCY(), dlatego w piątym wierszu funkcje przepisują wartość z wiersza drugiego, ale porównują daty z zakresem A10:A20. Jeżeli data występuje we wskazanym zakresie to do danej komórki zastosowany zostaje styl "czerwony". Potrzebowałem funkcję, która porówna komórkę z zakresem. Funkcja LICZ.JEŻELI() nadaje sie do tego bardzo dobrze.


Arkusz Google:
prawy przycisk myszy / formatowanie warunkowe / (reszta czynności jest opisana; można ustanowić warunek, dodać kolejne warunki, wybrać kolory czcionki lub tla)


Butelka ze smoczkiem

Ważną sprawą jest kupienie właściwej butelki do karmienia dziecka. Przez właściwą rozumiem taką butelkę, która nie zaburza procesu karmienia piersią.
Zwykła butelka ułatwia wypływ pokarmu, gdy dziecko naciska smoczek dziąsłami, co prowadzi później do gryzienia mamy, ponieważ mleko z tej naturalnej drogi tak łatwo wylecieć nie chce...
Rozwiązaniem tego problemu jest zastosowanie butelki i smoczka, które symulują naturalny proces podawania mleka. Dziecko musi zassać i pracować językiem, by pokarm leciał.
Takie butelki (ze smoczkami) są odrobinę droższe, ale są warte każdej ceny. My używaliśmy smoczka i butelki firmy Medela.



Bateria termostatyczna.

Od pierwszych dni myjemy córkę pod bieżącą wodą. Najpierw pod kranem w umywalce - tak jak widzieliśmy w szpitalu. Później nastąpił trzy tygodniowy okres borykania się z wanienką, po czym przenieśliśmy kąpiele pod prysznic (do kabiny prysznicowej).

Dzięki temu, że kąpieli nie trzeba specjalnie przygotowywać, zdarzają się sytuacje, że od decyzji, że kąpiemy dziecko do samej kąpieli upływają sekundy :-) Nic nie trzeba nalewać, przenosić. Rozebrać dzieciaka i do kąpieli! Dodatkowo córka nie ma żadnego problemu z zalewaniem twarzy przez tryskającą wodę, bawi się wręcz sama polewając sobie twarz, nabierając wodę do ust, itp.

Mycie dziecka pod kranem jest super łatwe, a ponieważ rodzic, lub rodzice, trzymają dziecko, więc kontrolują temperaturę wody. Inaczej sprawa wygląda przy kąpieli w kabinie prysznicowej. Nasze dziecko zaczyna kąpiel od zabawy. W tym czasie temperatura wody może się zmienić, zarówno w małym zakresie jak i drastycznie. Dlatego wymieniłem pod prysznicem baterię na baterię termostatyczną.
Kupiłem baterię uznanej firmy (Kludi OBJEKTA-MIX), tak by mieć większą pewność poprawnego jej działania. Rozwiązanie okazało się rewelacyjne i tak jak polecam mycie dziecka pod bieżącą wodą, tak zastosowanie baterii termostatycznej ułatwiło kąpiele w bardzo znacznym stopniu.

Teraz mogę zanieść dziecko i jedną ręką odkręcić wodę, która po kilku sekundach ma właściwą temperaturę (od 0s do 6s - jeśli ciepła woda musi dotrzeć do kranu) . Nie potrzeba już ustawiać temperatury przed kąpielą i następnie kontrolować co chwila czy się nie zmieniła.

Warto dodać, że konstrukcja baterii termostatycznych wymusza, że najpierw leci woda zimna (nim woda osiągnie nastawioną temperaturę) - nie poleci najpierw woda gorąca! Tak samo zmiana strumienia wody na silniejszy (np.: do spłukania) nie powoduje zmiany temperatury. Również przepływ wody w baterii jest niesłyszalny. Bardzo sobie cenię te ułatwienie.

Wymiana baterii jest bardzo prosta i można jej dokonać samodzielnie.
Warto jednak zwrócić uwagę na większe wymiary baterii termostatycznych i sprawdzić, czy nie będzie to problemem. Trzeba też zwrócić uwagę na wymagane przez baterie termostatyczne położenie rur z ciepłą i zimną wodą po właściwych stronach (ciepła woda po lewej stronie).


Przy okazji wymiany baterii wyczyściłem też centralne filtry wody zimnej i ciepłej. Jak widać większych zanieczyszczeń nie zebrało się dużo przez rok od ostatniego czyszczenia.



Multimetry i mostki RLC - zestawienie wybranych parametrów

Wykonałem zestawienie parametrów multimetrów i mostków RLC, które uznałem za ważne:

Arkusz kalkulacyjny z zestawieniem wybranych parametrów multimetrów i mostków RLC.

Arkusz kalkulacyjny Google zapewne najlepiej działa z przeglądarką Google... Jeżeli nie będziesz mieć dostępu do niektórych danych spróbuj użyć przeglądarki Chrome. Arkusz jest dostępny w trybie tylko do odczytu.

Parametry rozdzieliłem pomiędzy kolejne arkusze. Tak jest bardziej czytelnie. Dostęp do nich jest po lewej stronie ekranu, na dole strony arkusza kalkulacyjnego..

Na stronie Urządzenia pomiarowe, multimetry umieściłem odwołania do stron poświęconych miernikom ujętym w arkuszu kalkulacyjnym. Są tam instrukcje obsługi i parametry urządzeń. Nie mając możliwości przetestowania każdego z urządzeń dane czerpałem właśnie z parametrów zamieszczonych przez producenta lub dystrybutora.


Dlaczego wybrałem takie informacje w arkuszu?

Jakie napięcia stałe (DC) najczęściej mierzę:
- Najmniejszy zakres: przydatne przy mierzeniu napięć na rezystorach pomiarowych.
- Do 3V: Pomiary referencyjnych źródeł napięcia jak 1.2V, 2.5V, 2.7V; potrzeby jest wtedy jak najdokładniejsze wskazanie i powtarzalność pomiarów.
- Do 6V: Pomiar standardowych nadnapięć zasilających - np.: mikrokontrolery: 3.3V, 5V. Duża precyzja nie jest potrzebna, ponieważ są to często mierzone wartości to uwzględniłem je w osobnej rubryce. Zakres do 5V był by zbyt "mały" do pomiarów stabilizatorów 5V, które to często podają napięcia odrobinę większe. Lepiej też nie mierzyć na skrajach zakresów pomiarowych, a odstęp pomiędzy 5V a 6V wynosi bezpieczne 20%.
- Do 30V: Pomiary napięć 9V, 12V, 24V i pośrednich. Nie potrzebuję tu super dokładnych wskazań, ponieważ zazwyczaj wystarczy odczyt z dokładnością do 0,01V lub 0,1V.
- Największy zakres.

Podział na kilka rubryk (zakresów) pozwala szybko zorientować się jakiego błędu przy pomiarze możemy się spodziewać dla danej mierzonej wartości. W ten sposób również sprowadzam do wspólnego mianownika różne zakresy występujące w miernikach. 

Jakie napięcia zmienne (AC) najczęściej mierzę:
Najmniejszy zakres.
- Do 30V: Najczęściej mierzę napięcie po stronie wtórnej transformatorów.
- Do 300V: Pomiar napięcie sieci elektrycznej.
Największy zakres.
Wyszczególniam w zestawieniu do jakiej częstotliwości mierzy miernik, oraz czy posiada pomiar RMS (AC, AC+DC).

***

Dygresja dotycząca mierzenia niskiego napięcia sieci elektrycznej. Jakie napięcie w "gniazdku" mieści się w normie? 

***

Pomiar natężenia prądu stałego (DC):





Pomiar natężenia prądu zmiennego (AC):





Pomiar rezystancji:
Wyodrębniłem tylko trzy zakresy:
Najmniejszy zakres: zazwyczaj zaczyna się od kilkudziesieciu lub kilkuset Ω i obejmuje pomiar małych wartości (np.: boczników). Ten zakres wymaga jak największej dokładności (oczywiście jeśli ktoś potrzebuje takich pomiarów).
- Zakres najbliższy 10kΩ. Ten zakres pozwala oszacować dokładność miernika zarówno przy doborze rezystorów kilkusetomowych, jak i kilkudziesięcioomowych.
Największy zakres. Ten zakres pokazuje niestandardowe możliwości miernika, jak pomiar gigaomów.

Nie wprowadziłem zakresu dla setek kiloomów, megaomów, itp. W tych zakresach zazwyczaj nie ma potrzeby pomiaru z dużą dokładnością, a dokładność miernika można poznać po mniejszych zakresach.
Jeżeli ktoś np.: będzie potrzebował selekcjonować rezystory w danym zakresie to zapewne i tak sięgnie do dokumentacji danego miernika, a sam miernik zostanie wybrany by zapewnił odpowiednia precyzje.

Ze  względy na mostki RLC wprowadziłem rozdzielenie pomiaru za pomocą prądu stałego i zmiennego. Wprowadziłem dwa zakresy częstotliwości przy której prowadzone są pomiary:
- Standardowa 1kHz.
- I największą przy, której dokonuje się takich pomiarów: 100kHz (obsługiwaną tylko przez niektóre mierniki).







Pomiar indukcyjności:





Pomiar pojemności




Inne pomiary: częstotliwość, temperatura, itp:




***

Jeżeli zauważysz błąd, napisz mi o tym proszę. Pamiętaj też o prawach autorskich i jeżeli wykorzystasz dane opracowane prze zemnie nie zapomnij napisać skąd masz te informacje.
Plusik dla mnie w googlach będzie dodatkową motywacją by poszerzać zestawienia.