Что RAID на самом деле делает с данными
RAID объединяет несколько физических накопителей в один логический массив. В зависимости от уровня данные могут дублироваться, распределяться между дисками или дополняться информацией четности. Главная практическая цель избыточных конфигураций состоит в том, чтобы система продолжила работать после отказа одного или нескольких накопителей.
У RAID 1 одинаковые данные записываются на два или более диска. Если один HDD выходит из строя, второй содержит ту же информацию, и NAS продолжает обслуживать файлы. RAID 5 распределяет данные и четность по нескольким дискам и обычно способен пережить отказ одного накопителя. RAID 6 использует двойную четность и рассчитан на отказ двух накопителей. У фирменных схем вроде Synology Hybrid RAID логика размещения может отличаться, но назначение остается близким: сохранить доступность массива при выходе из строя допустимого числа дисков.
В актуальной документации Synology прямо указано, что классический RAID и SHR не являются резервным копированием. Это принципиальная граница, которую интерфейсы домашних NAS иногда визуально размывают: статус массива может показывать "Healthy", хотя независимой копии данных вообще не существует. Описание SHR и его отказоустойчивости у Synology содержит это предупреждение отдельно.
RAID отвечает на вопрос: продолжит ли хранилище работать после отказа определенного количества дисков? Резервное копирование отвечает на другой вопрос: откуда взять прежние данные, если основной экземпляр уже утрачен или испорчен?
Эти задачи пересекаются только частично.

Почему два одинаковых диска в RAID 1 не дают две резервные копии
Физически данные действительно находятся сразу на нескольких накопителях. Но копии внутри зеркала не являются независимыми.
Если пользователь удаляет каталог, NAS отправляет операцию удаления файловой системе, а массив корректно фиксирует ее на обоих дисках. Если приложение перезаписывает документ поврежденной версией, новая версия также появляется на обоих накопителях. Если программа-вымогатель получает право записи в сетевую папку и шифрует файлы, RAID dutifully сохраняет зашифрованные блоки на всех участниках зеркала.
В этом и заключается отличие резервной копии. Она должна позволять вернуться к состоянию данных до произошедшего события. Второй диск RAID 1 хранит актуальное состояние массива, а не обязательно предыдущую версию файлов.
То же относится к RAID 5, RAID 6, SHR и другим избыточным схемам. Дополнительные диски дают информацию, необходимую для восстановления массива при определенных аппаратных отказах. Истории изменения пользовательских данных из этого автоматически не возникает.
Поэтому увеличение числа дисков само по себе не повышает защиту от случайного удаления. Пять дисков RAID 6 могут быть намного устойчивее к физическому отказу HDD, чем одиночный диск, но команда удаления каталога затронет весь логический том мгновенно.
От каких проблем RAID действительно защищает
У RAID есть вполне практическая ценность, особенно для NAS, работающего круглосуточно. Отказ одного накопителя не требует немедленно останавливать сервер и восстанавливать несколько терабайт из резервной копии. Пользователи продолжают работать, медиатека остается доступна, резервные задания с компьютеров могут выполняться дальше.
Это особенно заметно на больших хранилищах. Восстановление нескольких терабайт через интернет или с внешнего USB-диска занимает часы или дни. RAID позволяет заменить отказавший накопитель и выполнить rebuild, сохраняя систему доступной.
Для домашнего пользователя это часто важнее небольшой разницы производительности между уровнями RAID. NAS обычно покупают не ради рекорда последовательного чтения, а ради постоянной доступности семейного архива, рабочих файлов, видео и резервных копий компьютеров.
Но RAID нельзя оценивать как абсолютную защиту. У каждого уровня есть допустимое число одновременных отказов. RAID 5 обычно допускает потерю одного диска. Пока массив перестраивается после первой неисправности, отказ второго участника может привести к потере массива. RAID 6 дает больший запас, поскольку содержит двойную четность.
Выбор уровня поэтому определяет отказоустойчивость, полезную емкость и нагрузку при восстановлении массива, но не отменяет необходимость отдельной копии.
Почему rebuild не является восстановлением файлов из резервной копии
После замены отказавшего диска NAS начинает реконструировать недостающие данные. У RAID 1 блоки читаются с исправного зеркала. В RAID 5 или RAID 6 недостающая информация вычисляется из оставшихся данных и четности.
Этот процесс называется rebuild. Его легко перепутать с восстановлением резервной копии, хотя по смыслу происходит другое.
Rebuild возвращает массив в состояние полной аппаратной избыточности. Он не возвращает удаленный вчера документ и не отменяет перезапись фотографий. Если данные уже были повреждены на логическом уровне до отказа диска и массив считает их актуальными, rebuild восстановит именно это актуальное состояние.
Кроме того, во время перестройки все оставшиеся накопители активно читаются. Для крупного массива операция может быть продолжительной. Именно поэтому при проектировании большого хранилища недостаточно рассуждать только о вероятности одиночного отказа: имеет значение, сколько времени массив проведет в деградированном состоянии.
У современных NAS эту задачу частично дополняют проверка массива, мониторинг SMART и data scrubbing. Но и они не являются резервным копированием.
Что делает scrubbing и почему он не возвращает удаленные файлы
Scrubbing предназначен для проверки согласованности данных и избыточности. В RAID-массивах процедура может проверить данные четности, а файловые системы с контрольными суммами способны обнаруживать определенные повреждения сохраненных блоков.
Например, Synology разделяет RAID scrubbing и проверку файловой системы Btrfs. Для совместимых Btrfs-томов система проверяет контрольные суммы данных, а при наличии корректной избыточной копии может попытаться исправить несовпадение. RAID scrubbing проверяет согласованность массивов SHR, RAID F1, RAID 5 и RAID 6. Производитель рекомендует выполнять такую проверку регулярно.
Механизм полезен против скрытого повреждения данных, которое накопитель не всегда проявляет как полный отказ. При этом scrubbing проверяет текущее содержимое. Если пользователь намеренно или случайно удалил правильный файл, никакого нарушения контрольной суммы не возникает. С точки зрения файловой системы операция корректна.
По той же причине scrubbing не заменяет снапшоты. Это обслуживание целостности хранилища, а не хранение истории.
Снапшот решает другую проблему
Снапшот фиксирует состояние файловой системы или набора данных в определенный момент. В системах вроде ZFS и Btrfs создание снапшота обычно не требует полного копирования всех файлов. Сохраняются ссылки на существующие блоки, а дополнительное пространство начинает расходоваться по мере последующих изменений.
Если утром был создан снапшот, а днем пользователь удалил каталог, файловая система может сохранить возможность обратиться к старому состоянию блоков. Для восстановления нескольких случайно удаленных файлов это значительно быстрее, чем разворачивать полный backup.
TrueNAS описывает ZFS snapshot как read-only point-in-time copy. Сам снапшот сначала почти не требует дополнительного пространства: место начинает использоваться по мере изменения данных, на которые он ссылается. Администраторы используют такие снимки для истории файлов и отката к предыдущему состоянию. Документация TrueNAS по ZFS snapshots описывает и локальные снимки, и их последующее копирование на другую систему.
Для домашнего NAS это один из самых полезных уровней защиты. Можно, например, сохранять почасовые версии рабочего каталога за последние сутки, ежедневные за неделю и более редкие за несколько месяцев.
Но локальный снапшот все еще находится внутри того же хранилища.
Почему снапшот на том же NAS тоже не является полноценной резервной копией
Если сам NAS будет уничтожен вместе с дисками, локальные снапшоты исчезнут вместе с исходными файлами. Кража устройства, пожар, затопление, электрическое повреждение нескольких компонентов или серьезный отказ пула затрагивают один и тот же физический экземпляр.
Это простой способ определить качество копии: нужно посмотреть не на число файлов и дисков, а на общие точки отказа.
Исходные данные и снапшот на одном томе имеют общие диски.
Два пула в одном NAS уже разделяют накопители, но сохраняют общий корпус, блок питания, контроллер, прошивку, помещение и зачастую учетную запись администратора.
Второй NAS в другой комнате устраняет часть общих рисков, но остается в одной квартире и обычно в одной локальной сети.
Удаленный сервер или облачное хранилище разделяет уже гораздо больше точек отказа.
Поэтому локальный снапшот полезен прежде всего скоростью восстановления. Его не следует исключать из схемы защиты только потому, что он не является независимым backup. Просто ему нужно отвести правильную роль.

