Вам чай с сахаром или руки с мылом помоете?

Глупый вопрос, не правда ли? Особенно глупо звучит, если Вы вдруг пропустили начало 90х годов прошлого века в России. Зато сейчас заканчивается первое десятилетие уже этого века, а все чаще приходится слышать не менее странную фразу: “зачем бэкап делать, если я уже RAID настроил?”. И звучит это, к сожалению, чаще всего не в момент создания системы, а уже в тот момент, когда данные надо спасать, причем спасать далеко не традиционными способами. И чем дороже был куплен RAID-контроллер, тем больше возмущение – “Я потратил такие деньги на контроллер, я разве похож на Рокфеллера, чтобы еще и резервную копию делать?! Все пропало! Производители сговорились! Нет справедливости на свете! Ведь я купил контроллер как раз для того, чтобы защитить свои данные!” Как Вы понимаете, речь идет главным образом о “домашних” пользователях, но иногда и в малом бизнесе наблюдаются подобные проблемы.

И возмущение это могло бы быть справедливым, если бы только хоть один производитель RAID-контроллеров позиционировал свой продукт как замену резервному копированию. Так для чего же тогда нужен RAID? Может ли он обеспечить защиту данных? Ответ, как это обычно и бывает, не так однозначен: может, но только в некоторых случаях. В каких? Очень просто - RAID (кроме RAID-0) обеспечит доступность данных при выходе из строя одного или более (например, двух в случае RAID-6) дисков. Вот собственно и вся защита, которую теоретически может Вам обеспечить аппаратный или программный RAID. Не больше! Обратите внимание на слово “доступность” – именно это главная задача, т.е. целю является не защита данных вообще, а минимизация возможных простоев. А могут ли данные на RAID-массиве “пропасть”? Конечно могут! И вариантов здесь очень много, вот лишь несколько примеров:

• Программная ошибка  - самый простой случай и никак не зависит от наличия RAID.
• Ошибка пользователя – не менее редкий (а скорее более распространенный) вариант.
• Поломка сразу двух дисков в RAID-5 (либо трех в RAID-6). Скажете, что это маловероятно? Вовсе нет – если используются диски большого объема, то вероятность повторного сбоя во время перестроения (rebuild) массива при выходе одного из дисков заметно возрастает. Кроме того, возможна банальная проблема с блоком питания, который просто “убьет” электронику в нескольких дисках.
• “Накопившиеся” логические ошибки на массиве. Откуда они берутся? На аппаратных RAID-контроллерах обычно есть кэш, который может значительно увеличить производительность дисковой операций записи. Но если кэш на запись никак не защищен, то неожиданная перезагрузка системы приведет потере данных в кэше контроллера. Если эта перезагрузка произошла, когда данные просто “ждали” в кэше, то будет ошибка на уровне файловой системы. А вот если в момент перезагрузки данные из кэша уже записывались на диски, то часть данных может оказаться записанными, а часть – нет. И теперь уже ошибки есть не только на уровне файловой системы, но и на уровне самого RAID-массива, так как неизвестно какая часть страйпа записана, а какая –нет. Для “отлова” таких ошибок большинство производителей предлагают соответствующие процедуры (consistency check), но кто ими пользуется пока гром не грянул? Защитить себя от этих проблем можно и батарейкой (BBU), конденсаторами с флэш-памятью или отключением кэша на запись. Но первое стоит денег, а второе - производительности.
• Кэш есть не только на контроллере, но и на самих дисках. И операции записи кэшируются и на самих дисках. Всегда рекомендуется этот кэш выключать, но для SATA дисков и слабеньких контроллеров это радикально снижает производительность дисковой подсистемы. И те, кто не желает получить медленную систему все-таки оставляют этот кэш включенным. Что может случиться? Правильно, как и несколькими строками выше, перезагрузка может повлечь за собой потерю данных в кэше. И даже если контроллер думает, что с массивом все нормально, но на самом диске данные будут записаны совсем не те, которые нужны. И если этот сбой произошел на блоке с четностью, то до тех пор пока с массивом все нормально, данные будут доступны, а как только этот блок будет использован для восстановления (после сбоя совсем другого диска), в восстановленных данных будет “мусор”.
• Контроллер взаимодействует с дисками, которые могут “отвечать” на команды контроллера с различными задержками (например, когда диск пытается сделать remap сбойного сектора). И контроллер может не дождаться ответа и отправит диск “на покой”. А что будет если это уже второй диск в RAID5? Правильно – данным можно сказать “прощай”. Да, конечно, диски из списков совместимости такими проблемами страдают крайне редко, но вот часто ли домашний пользователь смотрит на эти пресловутые списки? К сожалению  нет, гораздо чаще голосование происходит либо рублем, либо в пользу “любимой” марки.

Выше я перечислил только самые распространенные случаи, все это может накладываться друг на друга и число потенциальных проблем вырастает как снежный ком. Если в момент какого-то из сбоев происходит еще и “рисковая” операция с массивом (например добавление диска в массив), то вероятность успешного восстановления данных “своими руками” (я уже даже не говорю про средства самого контроллера) стремительно приближается к нулю. Что мы, увы, очень часто наблюдаем (правда со стороны).

Так может быть, скажете Вы, RAID контроллеры это “зло” и средство для обогащения жадных производителей? Столько ужасов рассказано, может быть RAID дома и не нужен вовсе? Когда же имеет смысл его использовать?

• Если нужно повысить скорость работы дисковой подсистемы (когда производительности одного диска мало). Если хобби это обработка видео или “игры” с виртуальными машинами, то почему бы и нет?
• Компьютер – часть домашнего офиса и там хранится коммерчески важная информация. Вам ведь нужно обеспечить защиту данных до того, как будет сделана резервная копия.
• Жалко времени на переустановку системы в случае выхода из строя диска. Вполне логично, особенно если компьютер это не полигон для испытаний и еженедельная переустановка Windows не входит в воскресное расписание.
• Хранятся большие объемы данных в оперативном доступе и нет никакого желания восстанавливать их в случае сбоя диска.

О чем же нужно помнить, если решили упростить себе жизнь, используя RAID?

1. Использование любого RAID, установка BBU, отключение кэшей, регулярные проверки – ничто не гарантирует сохранность данных, если нет проверенной резервной копии.
2. Копии важных данных должны храниться на разных носителях и очень желательно, чтобы один из этих носителей не был бы доступен для записи.

А ниже несколько рекомендаций на случай, если все-таки хочется наплевать на все то, что было сказано выше, и сделать по-своему:

1. Создавая RAID-массив, записывайте все настройки (порядок дисков, размер страйпа и т.п.). Записывайте даже если Вы просто приняли все предлагаемые значения. Фактическое значение этого самого “default” для разных версий прошивки (firmware) аппаратного контроллера может отличаться. Разумеется не нужно хранить эти данные в текстовом файле на самом массиве – не пожалейте листа бумаги.
2. Поддерживайте актуальную версию прошивок и драйверов. Хотя и не нужно бросаться грудью на амбразуры и устанавливать новую прошивку в день ее выхода – если у Вас сейчас нет проблем, подождите с недельку-другую, может быть именно с ней возникнут проблемы и она будет вскоре заменена.
3. Используйте все доступные средства мониторинга. Если о случившемся сбое Вы узнали не из сообщения об ошибке в почте, а из того что система уже не загружается, зачастую уже поздно бывает что-то спасать.
4. Делайте регулярную проверку целостности данных.
5. Сделайте копию хотя бы самых-самых важных данных, например на DVD диски.
6. Если планируете что-то изменить в конфигурации массива (добавить диски, изменить уровень RAID и т.п.), перечитайте еще раз пункт №5 (а лучше все это сообщение). Если изменение прошло успешно, вспомните про пункт №1 и измените соответствующие записи.
7. Для аппаратных контроллеров диски выбирайте не по цене или общему впечатлению о бренде, а из списков совместимости для данного контроллера.
8. Если что-то сломалось, прежде всего скопируйте самые важные данные, а уже потом занимайтесь самолечением.
9. Если сломалось все так, что данные уже недоступны, не делайте резких движений и обратитесь к профессионалам. Найти таковых не представляет особенных проблем – даже если Вы находитесь вдали от двух столиц, общение можно свести к пересылке по почте и телефонному общению. Поверьте, почтовые затраты померкнут на фоне стоимости работ по восстановлению. Если есть возможность, сделайте посекторную копию всех дисков и экспериментируйте уже “на кошках”.

Все это конечно не оградит Вас от потери данных, но поможет заметно снизить риск этих потерь и вполне возможно сделает чуть ниже стоимость работ по восстановлению (если все-таки час “Х” настанет). Еще раз: будьте готовы к тому, что для восстановления данных нужно будет обратиться в специализированные организации. И не удивляйтесь когда стоимость работ окажется в несколько раз выше цены дисков и контроллера вместе взятых. Если же такие траты Вам не по плечу, то задумайтесь еще раз о резервном копировании тех данных, которые не хотите терять. И мойте руки с мылом, а в чай кладите сахар.