Глоссарий

Реализация RAID, в которой специализированный контроллер формирует логические диски и выполняет операции массива. Наличие и защита кэша зависят от модели.

Битовая карта RAID, отмечающая области с незавершённой или не отражённой на всех участниках записью, чтобы синхронизировать только потенциально несогласованные области.

Грязный кэш содержит изменённые блоки, ещё не записанные в постоянное хранилище. Такие блоки нельзя безопасно отбросить до их сброса.

Состояние отказоустойчивого RAID-массива, потерявшего часть избыточности, но сохраняющего доступ, пока сочетание отказов допустимо для его уровня и раскладки.

Дисковая корзина — узел шасси с отсеками для установки нескольких накопителей и организации их подключения к питанию и контроллеру либо HBA.

Домен отказа — группа компонентов с общей причиной недоступности, отказ которой может одновременно вывести из строя несколько копий данных или сервисов.

Защита от потери питания — функция SSD, сохраняющая данные и метаданные из энергозависимого кэша при внезапном отключении питания за счёт накопленной энергии.

Зеркалирование — поддержание одинаковых копий данных на двух и более накопителях или узлах хранения. В RAID оно обеспечивает избыточность и лежит в основе RAID 1 и RAID 10.

Избыточность данных — хранение дополнительных копий или контрольной информации, позволяющее восстановить данные при отказе носителя, блока или другого компонента.

Кэш со сквозной записью — режим, в котором кэш не подтверждает запись раньше нижележащего хранилища и не оставляет подтверждённые данные только в своей энергозависимой памяти.

Логический диск — блочное устройство, которое RAID-контроллер или программная RAID-подсистема предоставляет хосту как отдельный накопитель.

Метаданные RAID — служебные записи на дисках или контроллере, описывающие состав, уровень, состояние и параметры RAID-массива для его распознавания и сборки.

Миграция RAID-уровня — преобразование существующего массива в другой RAID-уровень без выгрузки данных, если эту операцию поддерживает контроллер.

Онлайн-расширение ёмкости — поддерживаемое контроллером увеличение ёмкости действующего RAID-массива без прекращения доступа к нему, обычно путём добавления накопителей.

Метод предварительной загрузки данных в кэш при последовательном чтении. Система читает следующие блоки заранее, снижая задержку последующих запросов.

Запись в RAID с чётностью, заменяющая все блоки данных одной полосы. Новая чётность вычисляется по поступившим данным, поэтому старые данные и чётность читать не требуется.

Полоса RAID — набор блоков одного логического диапазона, распределённых между дисками массива; в RAID 5 и RAID 6 она также включает блоки чётности.

Логический сектор (LBA), при обращении к которому накопитель возвращает неисправимую ошибку чтения или записи из-за дефекта носителя либо повреждения данных или кода коррекции ошибок.

RAID, реализованный ОС или другим программным стеком хоста без отдельного аппаратного RAID-контроллера. Использует вычислительные ресурсы сервера.

Служебная метаобласть Linux Software RAID, хранящая параметры массива, роль диска и сведения, необходимые для его автоматической сборки.

Накопитель энергии высокой мощности, применяемый для кратковременного питания кэша RAID-контроллера. При сбое питания он сохраняет данные до записи во флеш-память.

Аппаратный RAID-контроллер, интерфейсы которого поддерживают SAS-, SATA- и PCIe/NVMe-накопители; схема подключения зависит от контроллера и платформы.

Физический диск — отдельный HDD, SSD или иной накопитель, распознанный RAID-контроллером как член массива либо как независимое устройство.

Фоновая инициализация — формирование или проверка RAID-контроллером данных избыточности нового массива без отключения логического диска.

Распределение последовательных блоков данных между дисками или группами дисков RAID. Позволяет распараллеливать ввод-вывод, но само по себе не создаёт избыточности.

Избыточные контрольные данные, вычисляемые из блоков одной полосы RAID. Один блок чётности защищает от отказа одного диска, два независимых блока RAID 6 — от отказа двух.

Adaptec SmartRAID — семейство аппаратных RAID-контроллеров Microchip для SAS/SATA, а в новых tri-mode-моделях — также для NVMe-накопителей.

CacheVault — технология защиты кэша записи RAID-контроллера, сохраняющая во флеш-память подтверждённые хосту, но ещё не записанные на диски данные при потере питания.

Ceph — распределённая программно-определяемая система хранения, объединяющая диски серверов в масштабируемое объектное, блочное и файловое хранилище.

Consistency Check — фоновая проверка согласованности избыточности RAID: зеркальных копий либо рассчитанной и записанной чётности; расхождения могут исправляться.

Copyback — операция RAID-контроллера, копирующая данные с задействованного hot spare на диск замены, после чего spare снова становится резервным.

Dedicated Hot Spare — резервный диск RAID-контроллера, закреплённый за конкретным массивом или группой массивов и используемый для rebuild только при отказе их дисков.

Drive Roaming — функция RAID-контроллера, позволяющая распознать массив после перестановки его дисков между поддерживаемыми слотами или портами того же контроллера.

Failed — статус физического накопителя, который RAID-контроллер признал отказавшим и перестал использовать для штатного ввода-вывода в составе массива.

Global Hot Spare — резервный диск RAID-контроллера, не закреплённый за одним массивом и доступный для автоматической замены отказавшего диска в любом совместимом массиве.

HBA — адаптер ввода-вывода, соединяющий сервер с накопителями или SAN и не формирующий аппаратные RAID-массивы.

Семейство аппаратных и программных RAID-решений HPE для локальных SAS/SATA-накопителей и, в поддерживаемых tri-mode-конфигурациях, NVMe.

Заранее подключённый резервный накопитель RAID-системы, автоматически задействуемый для rebuild отказоустойчивого массива при отказе совместимого рабочего диска.

IT mode — прошивочный режим прежде всего SAS HBA Broadcom/LSI и их OEM-вариантов, в котором ОС видит отдельные SAS/SATA-накопители без аппаратных RAID-томов.

Intel VROC — платформенная реализация RAID для NVMe SSD, подключённых к PCIe-линиям поддерживаемых процессоров Intel; использует Intel VMD и драйвер вместо отдельного RAID-контроллера.

Способ подключения дисков без аппаратного RAID: обычно ОС видит каждый накопитель отдельно. Сам JBOD не обеспечивает избыточность; при необходимости её создаёт программный уровень.

M.2 — спецификация компактного разъёма и модулей расширения, определяющая размеры и ключи; накопители M.2 могут использовать интерфейс SATA или PCIe.

Семейство аппаратных RAID-контроллеров Broadcom, которые объединяют накопители в массивы и предоставляют ОС логические диски, обрабатывая RAID на самом контроллере.

Offline — зависящий от реализации статус накопителя или виртуального диска RAID: первый исключён контроллером из работы, второй недоступен хосту.

PCIe Bifurcation — деление линий одного слота PCI Express на несколько логических портов, например x16 на два x8 или четыре x4, для прямого подключения нескольких устройств.

Passthrough — режим контроллера, в котором отдельный накопитель предоставляется ОС как самостоятельное блочное устройство без включения в аппаратный RAID-массив.

Predictive Failure — диагностический статус накопителя, указывающий на признаки вероятного отказа по SMART или данным контроллера до фактической недоступности диска.

Технология объединения нескольких накопителей в логические блочные устройства для повышения производительности и/или отказоустойчивости в зависимости от RAID-уровня.

RAID 0 — массив минимум из двух дисков с чередованием данных без избыточности. Отказ любого участника делает весь логический том недоступным.

RAID 1 — уровень RAID с зеркалированием данных на двух или более дисках. Полезная ёмкость равна ёмкости наименьшего участника, а доступ сохраняется, пока исправна хотя бы одна копия.

Комбинированный уровень: чередование (RAID 0) поверх зеркальных пар (RAID 1). Сочетает высокую скорость и отказоустойчивость, отдавая под избыточность половину ёмкости.

RAID 1E — уровень RAID с чередованием основных и зеркальных блоков по трём и более дискам, включая нечётное число; полезная ёмкость обычно равна половине сырой.

RAID 5 — уровень RAID с чередованием данных и распределённой чётностью, выдерживающий отказ одного диска. Требует минимум трёх дисков.

Уровень RAID с чередованием данных и двойной распределённой чётностью. Выдерживает отказ любых двух дисков; минимум четыре диска.

RAID-DP — технология двойной чётности NetApp ONTAP, позволяющая RAID-группе сохранять данные при отказе любых двух входящих в неё дисков.

RAID F1 — фирменный уровень RAID Synology для SSD на основе RAID 5, неравномерно размещающий чётность, чтобы накопители не достигали предела износа одновременно.

RAID-TP — обозначение RAID с тройной чётностью, сохраняющего доступ к данным при отказе до трёх накопителей в одной RAID-группе. Детали зависят от реализации.

RAID-Z — встроенная в ZFS схема vdev с распределённой чётностью. RAIDZ1, RAIDZ2 и RAIDZ3 выдерживают отказ соответственно одного, двух или трёх накопителей.

Устройство или модуль, который формирует RAID-массивы из накопителей и предоставляет ОС логические диски, управляя размещением данных, отказами и восстановлением избыточности.

RAID-уровень — схема размещения данных и избыточности по накопителям массива, определяющая полезную ёмкость, отказоустойчивость и характеристики ввода-вывода.

Процесс восстановления избыточности массива после замены отказавшего диска: контроллер вычисляет и записывает на новый диск недостающие данные из остальных дисков.

Resilvering — восстановление избыточности в ZFS путём синхронизации данных на заменённом, вновь подключённом или отставшем устройстве.

SAS — последовательный интерфейс и набор протоколов SCSI для подключения накопителей, поддерживающий адресацию устройств, экспандеры и обычно двухпортовое подключение дисков.

Устройство коммутации SAS, расширяющее число подключаемых накопителей относительно числа портов контроллера. Передаёт SAS-трафик между инициаторами и целевыми устройствами.

SATA — последовательный интерфейс подключения HDD, SSD и оптических приводов; в обычной прямой схеме один порт контроллера соединён с одним накопителем.

Параметр чередования RAID: объём последовательных данных, размещаемых на одном диске до перехода к следующему. Значение термина stripe size зависит от вендора.

TLER — функция диска, ограничивающая время собственной коррекции ошибки чтения или записи, чтобы RAID-контроллер мог обработать сбой без преждевременного исключения накопителя из массива.

TRIM — операция ATA, которой ОС сообщает SATA SSD, что указанные логические блоки больше не используются; немедленное стирание данных при этом не гарантируется.

URE — неисправимая ошибка чтения: накопитель не может вернуть корректные данные блока после внутренних повторов и применения средств коррекции ошибок.

ZFS — файловая система и менеджер томов с пулами хранения, контрольными суммами и копированием при записи, объединяющий управление дисками и данными.

4Kn — формат накопителя с логическим и физическим сектором 4096 байт, без эмуляции 512-байтных секторов. Требует поддержки со стороны всего тракта ввода-вывода.