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RAID कैलकुलेटर (RAID 0, 1, 5, 6 और 10)

RAID 0, 1, 5, 6 और 10 की उपयोगी क्षमता, पैरिटी या मिरर का अतिरिक्त स्थान और सहन की जा सकने वाली ड्राइव विफलताएँ निकालें—TB तथा Windows में दिखने वाली TiB इकाइयों में।

AI लेखन टूल से मसौदा तैयारअपडेट किया गया जाँचे गए उदाहरण: 6

ड्राइव निर्माता आकार दशमलव TB (10¹² बाइट) में लिखते हैं।
आज़माएँ
उपयोगी क्षमता
TB
उपयोगी क्षमता: 24 TB
अधिकतम दशमलव स्थान: 3; निकटतम; बराबर दूरी पर शून्य से दूर
द्विआधारी इकाइयों में उपयोगी क्षमता (Windows और df -h के अनुसार)
21.83TiB
कच्ची क्षमता
32TB
अतिरिक्त सुरक्षा में प्रयुक्त
8TB
स्थान की दक्षता
75.00%
हमेशा सहन होने वाली ड्राइव विफलताएँ
1
प्रति छोटे यादृच्छिक लेखन डिस्क I/O
4
एक ड्राइव, द्विआधारी इकाइयों में
7.28TiB
RAID 5 केवल एक ड्राइव की विफलता सहता है। पुनर्निर्माण में बाकी सभी ड्राइव पूरी पढ़ी जाती हैं; दूसरी विफलता या अपठनीय सेक्टर से डेटा खो सकता है। इसलिए बड़ी ड्राइवों वाले ऐरे में अक्सर RAID 6 उपयोग होता है।

8 TB की 4 ड्राइवों पर RAID 5 में 24 TB उपयोगी स्थान (Windows की द्विआधारी इकाइयों में 21.83 TiB) मिलता है, यानी कच्ची क्षमता का 75%; 1 ड्राइव की विफलता हमेशा सहन होती है।

4 × 8 TB ड्राइवों पर हर स्तर

010203040RAID 0RAID 1RAID 5RAID 6RAID 10
उपयोगी TBसुरक्षा के लिए TB
गणना कैसे होती है S
  1. ड्राइव का आकार, दशमलव और द्विआधारी इकाइयों में

    8 TB=8×1012 B=8×1012240=7.2760 TiB8\ \text{TB} = 8 \times 10^{12}\ \text{B} = \frac{8 \times 10^{12}}{2^{40}} = 7.2760\ \text{TiB}

    ड्राइव लेबल में 1 TB = 10¹² बाइट है। Windows 2⁴⁰ से भाग देकर भी “TB” लिखता है, इसलिए नई ड्राइव लगभग 9% छोटी दिखती है; macOS दशमलव TB दिखाता है।

  2. RAID 5 का उपयोगी स्थान

    3×8 TB=24 TB3 \times 8\ \text{TB} = 24\ \text{TB}

    एक ड्राइव जितनी पैरिटी सभी ड्राइवों में बाँटी जाती है। हर सदस्य को समूह की सबसे छोटी ड्राइव जितना माना जाता है।

  3. स्थान की दक्षता

    2432=75.00%\frac{24}{32} = 75.00\%
  4. विफलता सहनशीलता

    1 ड्राइव

RAID कैलकुलेटर (RAID 0, 1, 5, 6 और 10) के बारे में

सूत्र में C उपयोगी क्षमता, s सबसे छोटी ड्राइव का आकार और n ड्राइवों की संख्या है। उपयोगी क्षमता, एक ड्राइव के आकार और डेटा रखने वाली ड्राइवों के समतुल्य संख्या का गुणनफल है: RAID 0 में n, RAID 1 मिरर में 1, RAID 5 की एकल पैरिटी में n − 1, RAID 6 की दोहरी पैरिटी में n − 2 और RAID 10 के मिरर युग्मों में n ÷ 2। बाकी कच्ची क्षमता प्रतियों या पैरिटी में लगती है, जिससे ड्राइव खराब होने पर भी ऐरे चल सकता है।

ड्राइव खरीदने से पहले NAS या सर्वर की क्षमता तय करने में यह उपयोगी है। डिफ़ॉल्ट में RAID 5 की चार 8 TB ड्राइवों से कुल 32 TB में 24 TB उपयोगी स्थान मिलता है—75% दक्षता और एक ड्राइव खराब होने की सहनशीलता। Windows में यही 21.83 TB दिखता है, क्योंकि वह 2^40 (द्विआधारी TiB) से भाग देकर भी TB लिखता है।

परिणाम समान आकार की ड्राइव मानते हैं; अलग-अलग आकार हों तो हर ड्राइव को सबसे छोटी ड्राइव जितना माना जाता है। फ़ाइल सिस्टम मेटाडेटा, अतिरिक्त तैयार ड्राइव और आरक्षित स्थान नहीं घटाए गए हैं, इसलिए फ़ाइलों के लिए उपलब्ध स्थान थोड़ा कम होगा।

RAID में उपयोगी स्टोरेज की गणना करें

समान आकार s की n सक्रिय ड्राइव हों तो RAID 0 में n·s, RAID 1 में s, RAID 5 में (n − 1)·s, RAID 6 में (n − 2)·s और RAID 10 में n·s/2 क्षमता है। चार 8 TB ड्राइव का कच्चा योग 32 TB है; RAID 5 में 24 TB डेटा और एक ड्राइव के बराबर वितरित parity होती है।

ये नाममात्र के बाइट हैं। फ़ाइल-सिस्टम, snapshots, आरक्षित खाली जगह और controller metadata के बाद वास्तविक खाली जगह कम होगी। अलग आकार की ड्राइव में मानक array की योजना सबसे छोटी सदस्य-ड्राइव से बनाएँ।

क्षमता और विफलता-सहनशीलता अलग चुनें

SNIA की Data Protection Best Practices में striping, mirroring और parity का अंतर समझाया गया है। RAID 0 में कोई ड्राइव खराब होने पर array नहीं बचता। RAID 5 कोई एक और RAID 6 कोई दो ड्राइव-विफलताएँ सहता है।

RAID 1 में सभी सदस्य पूर्ण प्रतियाँ हैं: तीन 8 TB ड्राइव की एक mirror में 8 TB, 12 या 24 TB नहीं। RAID 10 में mirror जोड़ों पर striping है; एक विफलता निश्चित रूप से सहता है। दो विफलताएँ उसी जोड़े में हों तो array खो सकता है। अलग-अलग जोड़े में हों तो कुछ अतिरिक्त विफलताएँ सहना संभव है।

जाँची हुई क्षमताएँ

स्थितिउपयोगी TBउपयोगी TiBनिश्चित रूप से सहने योग्य विफलताएँ
मूल उदाहरण2421.831
तीन ड्राइव में RAID 187.282
छह ड्राइव में RAID 63229.102
आठ ड्राइव में RAID 103229.101
TiB में ड्राइव आकार3.2985348833283.001

पहली चार पंक्तियों में हर ड्राइव 8 TB है। अंतिम में चार 1 TiB ड्राइव RAID 5 में ठीक 3 TiB देती हैं। NIST के बाइनरी उपसर्ग के अनुसार 1 TB = 10¹² बाइट और 1 TiB = 2⁴⁰ बाइट हैं। इसलिए 24 TB ≈ 21.83 TiB; बाइट गायब नहीं हुए, इकाई बदली है।

योजना की आम गलतियाँ

RAID 5 के लिए कम से कम तीन ड्राइव, RAID 6 के लिए चार और RAID 10 के लिए चार या अधिक की सम संख्या दें। Hot spare सक्रिय डेटा-सदस्य नहीं है; चार सक्रिय और एक spare वाली व्यवस्था में n = 4 रखें।

पढ़ने/लिखने का भार, rebuild का समय और controller की संरचना क्षमता के सूत्र से तय नहीं होते। साधारण random-write लागत भी पूर्ण throughput benchmark नहीं है। बड़े array का चुनाव वास्तविक recovery लक्ष्य और अलग backup योजना के साथ करें।

RAID अलग backup नहीं है। गलत deletion, ransomware या साझा corruption प्रतियों तक पहुँच सकती है। डेटा की स्वतंत्र प्रतियाँ रखें; कॉपी करने के समय का अनुमान बैंडविड्थ कैलकुलेटर में निकालें।

हल किए गए उदाहरण

4 × 8 TB पर RAID 5

RAID स्तर
RAID 5
ड्राइव की संख्या
4
हर ड्राइव का आकार
8 TB
उपयोगी क्षमता
24 TB
द्विआधारी इकाइयों में उपयोगी क्षमता (Windows और df -h के अनुसार)
21.83 TiB
स्थान की दक्षता
75.00%
हमेशा सहन होने वाली ड्राइव विफलताएँ
1
एक ड्राइव, द्विआधारी इकाइयों में
7.28 TiB

जाँच का स्रोत: स्वतंत्र गणना

6 × 4 TB पर RAID 6

RAID स्तर
RAID 6
ड्राइव की संख्या
6
हर ड्राइव का आकार
4 TB
उपयोगी क्षमता
16 TB
अतिरिक्त सुरक्षा में प्रयुक्त
8 TB
स्थान की दक्षता
66.67%
हमेशा सहन होने वाली ड्राइव विफलताएँ
2
प्रति छोटे यादृच्छिक लेखन डिस्क I/O
6

जाँच का स्रोत: 16/24 = 66.67%

4 × 2 TB पर RAID 10

RAID स्तर
RAID 10
ड्राइव की संख्या
4
हर ड्राइव का आकार
2 TB
उपयोगी क्षमता
4 TB
स्थान की दक्षता
50.00%
हमेशा सहन होने वाली ड्राइव विफलताएँ
1
विफलता सहनशीलता
1 drive guaranteed; up to 2 if each failure is in a different mirror pair

जाँच का स्रोत: दो मिरर युग्मों में हर युग्म की एक विफलता सहन होती है, लेकिन एक ही युग्म की दोनों विफलताएँ नहीं

दो ड्राइव का मिरर

RAID स्तर
RAID 1
ड्राइव की संख्या
2
हर ड्राइव का आकार
1 TB
उपयोगी क्षमता
1 TB
स्थान की दक्षता
50.00%
हमेशा सहन होने वाली ड्राइव विफलताएँ
1

जाँच का स्रोत: उदाहरण जाँच: परिभाषा—हर सदस्य पूरी प्रति रखता है

सवाल

RAID 5 में कितना उपयोगी स्थान मिलता है?

RAID 5 में (n − 1) × ड्राइव आकार मिलता है, क्योंकि एक ड्राइव जितना स्थान पैरिटी रखता है। चार 8 TB ड्राइव से 24 TB (75%) और आठ से 56 TB (87.5%) मिलते हैं। कम-से-कम 3 ड्राइव चाहिए और एक ड्राइव की विफलता सहन होती है। ड्राइव बढ़ने से दक्षता बढ़ती है, लेकिन पुनर्निर्माण में दूसरी विफलता के बिना पढ़े जाने वाले डेटा की मात्रा भी बढ़ती है।

RAID 5 और RAID 6 में क्या अंतर है?

RAID 6 एक के बजाय दो स्वतंत्र पैरिटी (P और Q) रखता है। दूसरी ड्राइव जितनी क्षमता खर्च करके वह किसी भी 2 ड्राइव की विफलता सहता है। छह 4 TB ड्राइव पर RAID 5 में 20 TB और RAID 6 में 16 TB मिलता है। छोटे यादृच्छिक लेखन की सामान्य पढ़ें-बदलें-लिखें विधि में RAID 5 पर 4 और RAID 6 पर 6 डिस्क I/O होते हैं। वास्तविक गति नियंत्रक, कैश और कार्यभार पर निर्भर करती है।

क्या RAID 10, RAID 5 से बेहतर है?

RAID 10 छोटे यादृच्छिक लेखन और पुनर्निर्माण में लाभ दे सकता है; RAID 5 अधिक डेटा रखता है। RAID 10 में कच्ची क्षमता का 50% मिलता है: 4 × 8 TB से 16 TB, जबकि RAID 5 में 24 TB। छोटे लेखन में 4 के बजाय 2 डिस्क I/O लगते हैं; पुनर्निर्माण में हर ड्राइव पढ़ने के बजाय मिरर साथी की प्रति बनती है। RAID 10 निश्चित रूप से 1 ड्राइव की विफलता सहता है; अलग-अलग युग्मों में विफलता हो तो आधी ड्राइव तक। वास्तविक प्रदर्शन कार्यभार और नियंत्रक पर निर्भर है।

Windows में 8 TB ड्राइव 7.28 TB क्यों दिखती है?

ड्राइव निर्माता दशमलव इकाई 1 TB = 10^12 बाइट उपयोग करते हैं। Windows 2^40 = 1,099,511,627,776 बाइट से भाग देकर भी TB लिखता है। 8 × 10^12 ÷ 2^40 = 7.28, इसलिए स्थान गायब नहीं हुआ; टेराबाइट स्तर पर लगभग 9% अंतर इकाइयों का है। IEC में द्विआधारी इकाई टेबिबाइट (TiB) है। Mac, OS X Snow Leopard से दशमलव इकाइयाँ दिखाते हैं।

क्या RAID बैकअप है?

नहीं। RAID ड्राइव खराब होने पर ऐरे चलाए रख सकता है, लेकिन फ़ाइल मिटना, रैनसमवेयर और फ़ाइल सिस्टम की खराबी सभी प्रतियों को प्रभावित कर सकते हैं। RAID 0 में अतिरिक्त सुरक्षा प्रति होती ही नहीं। अलग बैकअप रखें: CISA का 3-2-1 नियम है—ज़रूरी फ़ाइलों की 3 प्रतियाँ, 2 अलग प्रकार के माध्यमों पर, जिनमें 1 प्रति दूसरी जगह रखी हो।

इस कैलकुलेटर के बारे में

C=s×{nRAID 01RAID 1n−1RAID 5n−2RAID 6n/2RAID 10C = s \times \begin{cases} n & \text{RAID 0} \\ 1 & \text{RAID 1} \\ n-1 & \text{RAID 5} \\ n-2 & \text{RAID 6} \\ n/2 & \text{RAID 10}\end{cases}

स्रोत

  1. SNIA Data Protection Best Practices — mirroring writes to every member
  2. SNIA Common RAID Disk Data Format (DDF) Specification, rev. 2.0 — RAID level definitions
  3. Patterson, Gibson & Katz (1988), A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID), SIGMOD
  4. IEC 80000-13:2008 — binary prefixes (1 TiB = 2⁴⁰ bytes)

संदर्भों से जाँच की गई

इस कैलकुलेटर में स्वतंत्र स्रोतों के उत्तरों वाले 6 हल किए गए उदाहरण शामिल हैं। ये परीक्षण समूह में चलते हैं और आप इन्हें यहाँ भी चला सकते हैं।

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