Redundant Array of Inexpensive/Independent Disks RAID Redundant Array of Inexpensive/Independent Disks Nadmiarowa macierz niedrogich/niezależnych dysków Paweł Piechota Krzysztof Klimkiewicz

Odrobina historii Rok 1987 na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley PODJĘCIE PRAC NAD KONCEPCJĄ MATRYCY DYSKOWEJ

Współczynniki MTBF (ŚREDNI CZAS POMIĘDZY USZKODZENIAMI) Lata 80 - 50000 godzin Obecnie - 500000 godzin Połączenie w latach 80 matrycy 5 dysków ( które z punktu widzenia systemu stanowiłyby jeden), o MTBF 50000 godzin każdy, było przedsięwzięciem bardzo ryzykownym, gdyż średni czas międzyawaryjny wyniósłby 10000 godzin A ROK TO 8766 godzin!!!

Rozwiązanie PROBLEMU: W przypadku wielości jednakowych elementów, rozwiązaniem jest wprowadzenie redundancji –ELEMENTÓW NADMIAROWYCH, służących jako „gorący zapas”. I TAK POWSTAŁA Redundant Array of Inexpensive Disk

Wyniki prac w Berkeley: Raid 0 Raid 1 Raid 2 Raid 3 Raid 4 Raid 5 Życie dodało do tego zestawu jeszcze Raid 0+1, Raid 53, Raid 6, Raid 7, Raid 10 ( kombinacje powyższych poziomów Raid)

Poziomy RAID dostępne dla przeciętnych użytkowników dostęp do płyt głównych obsługujących 3 poziomy Dlaczego tylko trzy poziomy ? większa ilość dysków potrzebnych do zaimplementowania innych poziomów (np.RAID 5) zastosowanie poszczególnych poziomów (serwery www, serwery intranetowe, serwery aplikacji, serwery plików) rodzaje dysków ( SCSI i ATA )

RAID poziom 0 (striping) macierz złożona z 2 co najmniej dysków tworzących jeden wirtualny napęd o pojemności równej sumie pojemności dysków składowych Zalety – szybkość, wydajność Wady - awaryjność Pojemność = liczba dysków x pojemność najmniejszego dysku

RAID poziom 1 (mirror) Mechanizm mirroringu obsługuje pary dysków twardych. Dane są bowiem zapisywane jednocześnie na obu dyskach (czyli tworzone jest "lustrzane odbicie" danych - stąd mirror). Dysk zawierający kopię danych jest przy tym ukryty przed użytkownikiem, który traci w ten sposób połowę pojemności macierzy. Pojemność = pojemność najmniejszego dysku w macierzy

RAID poziom 0+1(mirror + striping) W tym przypadku macierz składa się z czterech dysków lub większej, parzystej ich liczby. Każda para zawiera identyczne dane, stanowiąc macierz typu mirror. Odczyt danych jest tak samo szybki jak przy konfiguracji RAID 0, natomiast zapis odbywa się wolniej - z prędkością odpowiadającą RAID 1 WADA: bardzo kosztowny poziom RAID (ze względu na ilość dysków)

zapisaną na nim informację. RAID poziom 3 Działa jak RAID 0, ale w razie awarii jednego z dysków macierzy można odtworzyć zapisaną na nim informację.

RAID 5 Informacja o parzystości zostaje rozproszona na wszystkich dyskach macierzy i również umożliwia odtworzenie utraconych danych.

Specyficzny rodzaj macierzy Spanning polega po prostu na połączeniu wielu fizycznych dysków w jeden logiczny. Mimo, że nie oferuje on żadnego zwiększenia transferu, daje jedną, niekiedy istotną korzyść: pozwala łączyć dyski o różnej pojemności, podczas gdy w typowych macierzach RAID wielkość obszaru wykorzystywanego na dyskach ograniczona jest do pojemności najmniejszego dysku wchodzącego w skład macierzy. Dzięki temu można w pełni wykorzystać pojemność posiadanych napędów.

Kilka rad przydatnych do konfiguracji zintegrowanego kontrolera RAID Zintegrowane kontrolery RAID obsługują zazwyczaj dwa kanały IDE (4 urządzenia), stąd w celu zapewnienia maksymalnej wydajności stosujemy 2 taśmy połączeniowe ( 80 żyłowe) i za ich pomocą powinniśmy podłączyć dyski do róznych kanałów IDE, konfigurując je jako dyski nadrzędne ( MASTER) – podłączenie pod jedną taśme uniemożliwia jednoczesną transmisję danych z obydwu dysków Nie warto podłączać napędu CD/DVD do kontrolera RAID ( choć jest to wykonalne i działa najzupełniej poprawnie) 3. Jeżeli chcemy wymienić dane z innym komputerem na zasadzie podłączenia „obcego dysku” do naszego komputera to dysk ten najlepiej podłączyć do kontrolera IDE obecnego na płycie głównej, tak jak CD/DVD.

Stwórzmy macierz…

Kontroler Highpoint umożliwia stworzenie macierzy RAID 0, RAID 1, lub RAID 0+1 Jeżeli chodzi nam o szybkość transferu (wydajność) wybieramy RAID 0

Ważny moment to wybór dysków - opcja Select Disk Drives - które wejdą w skład macierzy. W przykładowej konfiguracji nie mamy mozliwości wyboru, zainstalowano bowiem tylko dwa "twardziele".

Przed utworzeniem macierzy określamy jeszcze wielkość najmniejszego bloku danych na dysku (Block Size). Wybór zależy od tego, do czego dysk będzie używany. Na przykład dla obróbki wideo wskazany jest jak największy rozmiar (tu 64 KB); dla zwykłych zastosowań wystarczy 16 lub 32 KB. Teraz można wydać polecenie Start Creation Process.

Pierwszym objawem pomyślnego zakończenia operacji utworzenia macierzy jest pojawienie się na ekranie obrazu, który wygląda niemal tak samo jak ten na początku całego procesu.

„Advanced BIOS Features” głównego biosu Prawidłowa kolejność urządzeń startowych („bootujących”): First Boot Device - CDROM Second… - ATA100RAID Third… - ATA100RAID

Po sformatowaniu macierzy - które nie różni się niczym od formatowania zwykłego dysku - można zainstalować system operacyjny. Należy jeszcze zainstalować dołączone sterowniki.

Do kontrolera dołączony jest program pozwalający na sprawdzenie statusu macierzy.