TK081001 Palvelinympäristö 5 opintopistettä!! Petri Nuutinen! 8 opintopistettä!! Petri Nuutinen!
RAID RAID = Redundant Array of Independent Disks Useasta fyysisestä kiintolevystä muodostetaan yhteinen kokonaisuus, levypakka (disk array), joka näkyy tiedostojärjestelmälle yhtenä loogisena levynä Palvelimissa yleisesti käytössä Eri tasoja tavoitteena kustannustehokas, vikasietoinen vai suorituskykyinen ratkaisu Tarjoaa useampia luku- ja kirjoituspäitä sekä levypintoja à korkeampi I/O- ja siirtotaso Toteutustapa voi olla komponentti- tai ohjelmistopohjainen (rauta/softa)
RAID Rauta-RAID - Erillinen RAID-levyohjain hoitaa hallinnan à ei rasita CPU:ta - Tarjoaa käyttöjärjestelmälle yhtenäisen, loogisen levyn. Aivan kuten mikä tahansa kiintolevy - Sallii levyn vaihtamisen lennossa - Sallii varalevyn, Hot spare. - Ohjaimessa voi olla useita kanavia, jolloin siihen voi liittää monia levyjärjestelmiä - Eri kanaville voi asettaa eri RAID tasot - Tukee IDE, SATA- ja SCSI-levyjä. Ei kuitenkaan voida sekoittaa. Tukee myös FibreChannelia.
RAID Softa-RAID - Käyttöjärjestelmässä tehdään useasta fyysisestä levystä looginen RAID-levy - Harvoin tukee useita RAID-tasoja - Kuormittaa koneen CPU:ta - Tukee varalevyä, Hot Spare - Ei tue levyn lennossa vaihtamista - Erikokoisia levyjä voidaan sekoittaa, mutta kapasiteetti lasketaan pienimmän levyn mukaan (Koko = n x pienin levy) - Voi toteuttaa kaikille levyille, jotka käyttöjärjestelmä tunnistaa. Huom! Myös fyysisesti erillislle levyjärjestelmille
RAID RAID-ohjaimet vakiona integroitu parempiin emolevyihin sekä erillisen ohjaimen hinta alentunut à kannattaa hyödyntää, ei tarvita softa-raidia (vai tarvitaanko?) IDE RAID vs. SCSI RAID (= hinta vs. luotettavuus, nopeus). Suuremmat erot ohjaimessa esim. välimuisti 2 / 128MB Luotettavinkaan RAID ei korjaa käyttäjien virheitä tai tulipaloja, jos varmuuskopiointeja ei voida unohtaa.
RAID RAID-järjestelmässä kiintolevyjä on aina vähintään kaksi (yleensä useampia). Kiintolevyjen vähimmäismäärä ja ohjaustapa riippuvat valitusta RAID-tasosta Yleisimmin käytetyt tasot ovat: RAID 0 RAID 0+1 RAID 10 RAID 1 RAID 5
JBOD Partitio Levy 1 Levy 2 Levy 3
JBOD JBOD = Just a Bunch of Disks Vähintään 2 levyä Yhdistää levyt yhdeksi isoksi partitioksi Voi olla dynaaminen, joka on JBOD:n etu Data kirjoitetaan peräkkäin (1. levy, 2. levy jne) Ei nopeuta, ei vikasietoa (= Ei todellinen RAID) Yksi levy hajoaa à kaikki data menetetään Käytössä 100% levyistä Ei suosittu vikasietoisuuden puuttumisen vuoksi
RAID 0 Lähde: http://www.cs.uta.fi/tarkki
RAID 0 Striping, levyt jaetaan juovapareiksi, joista muodostetaan liuska (stripe) Vähintään 2 levyä Data tallennetaan kaikkien levyjen kesken Levyn luku ja kirjoitus voidaan rinnakkaistaa à suorituskyky nousee Erinomainen suorituskyky Ei vikasietoisuutta. Jos yksi levy hajoaa, kaikki data menetetään Sovelias ei-kriittisille korkeaa suorituskykyä vaativille sovelluksille Käytössä 100% levyistä
RAID 1
RAID 1 Mirroring. Kaikki data peilattu (kirjoitettu) useammalle eri levylle Vähintään 2 levyä Lukupyyntö voidaan toteuttaa kummasta levystä tahansa. Kirjoituspyyntö suoritetaan molemmille levyparille, jolloin nopeuden määrää hitaampi levy Melko yleinen vikasietoisuutta vaativissa järjestelmissä (systeemilevyt). Sallii levyrikon, koska data kirjoitettu kahteen kertaan Kallis toteuttaa, koska hukkaa puolet kapasiteetista
RAID 2
RAID 2 Hamming Code ECC Kirjoittaa data ja ECC-tarkistussumman usealle levylle (esim 4+3) Hyvin suuret tiedonsiirtonopeudet mahdollisia datat liuskoitetaan bittitasolla, lukupäät synkronoidaan Halvempi kuin RAID 1, mutta silti kallis. Toisteisten levyjen määrä on logaritmisessa suhteessa datalevyjen määrään Ympäristöön, jossa paljon levyvirheitä Harvinainen
RAID 3
RAID 3 Organisoitu kuten RAID 2, mutta tarvitsee vain yhden ylimääräisen levyn Vähintään 3 levyä Data hajautettu pieniin juoviin Erittäin suuri luku- ja kirjoitusnopeus Toteutettu yleensä järjestelmissä, jossa vaaditaan suurta I/ O:ta kuten videoeditointi, kuvankäsittely Jos yksi levy hajoaa, data luettavissa
RAID 4
RAID 4 Erilliset data- ja paritettilevyt Vähintään 3 levyä Data viipaloidaan Hyvin suuri lukunopeus, hyvin hidas kirjoitusnopeus Koska kirjoitus kohdistuu aina myös pariteettilevyy, niin siitä saattaa tulla pullonkaula Jos yksi levy hajoaa, data luettavissa Melko harvinainen
RAID 5
RAID 5 RAID 4:n tapainen, mutta pariteetit jaettu tasaisesti jokaiselle levylle Vähintään 3 levyä Suosituin RAID-taso Hyvin suuri lukunopeus, keskinkertainen kirjoitusnopeus Jos yksi levy hajoaa, data on luettavissa Tarvitsee vain yhden ylimääräisen levyn pariteetin laskemiselle, sekin jaettu kaikkien levyjen kesken Hyvä hyötysuhde Käytetään internet-, sovellus- ja tiedostopalvelimissa
RAID 6
RAID 6 Esitelty alkuperäisten RAID-tasojen jälkeen Kehitetty versio RAID 5:stä Kaksi erillistä pariteettijärjestelmää Hyvin hidas kirjoitusnopeus Taso vaatii n + 2 levyä Sietää useamman samanaikaisen levyrikon Erittäin kriittisiin järjestelmiin
RAID 0+1
RAID 0+1 Toteutetaan RAID1:nä, jonka levyt ovat RAID 0 viipaloituja eli kaksi RAID 1:llä peilattua RAID 0 -levypakkaa Erittäin hyvä suorituskyky Vähintään 4 levyä Vikasietoisuus vastaa RAID 5, yhden levyn hajotessa tulee RAID 0 Kallis, kapasiteetista vain 50% käytössä Käytetään tiedostopalvelimissa sekä suorituskykyä vaativissa järjestelmissä
RAID 10
RAID 10 Toteutetaan RAID 0:na, jonka levyt ovat RAID 1 peilejä eli kaksi RAID 0:lla yhdistettyä RAID 1 levypakkaa Erittäin hyvä suorituskyky Vähintään 4 levyä Vikasietoisuus vastaa RAID 1:n vikasietoa Joissakin tilanteessa sallii useamman levyn rikkoutumisen
RAID 50/53
RAID 50/53 Raid 0:lla yhdistetyt RAID 3 levypakat Vähintään 6 levyä Vikasietoisuus RAID 3 tasoa Sallii yhden levyrikon/raid 5 -segmentti Hyvin kallis Harvinainen
RAID Myös valmistajakohtaisia RAIDratkaisuja: - Storage Computer Corporationin RAID 7 - EMC Corporationin RAID S
Lähteet http://www.acnc.com/04_00.html http://www.cs.uta.fi/tarkki/suoritus/luennot/raid.html http://www.raidrecoveryguide.com/ http://koti.mbnet.fi/~stinger/raid.php http://www.laitetekniikka.com/laitteet/levyasemat/raid.htm