RAID lemezek (Redundant Array of Independent or Inexpensive Disks)

kaliforniai Berkley egyetem kaliforniai Berkley egyetem Gibson, Katz és Patterson publikálták RAID elnevezéssel. Gibson, Katz és Patterson publikálták RAID elnevezéssel. egy olyan eljárás, amely csökkenti az adattárolók költségét, egyben nővelve a teljesítményt. egy olyan eljárás, amely csökkenti az adattárolók költségét, egyben nővelve a teljesítményt. Kis történelem Kis történelem

RAID technológia lényege RAID technológia lényege nagy tárterület létrehozása - a logikai diszk haladja meg az egyes fizikai lemezek méretét. nagy tárterület létrehozása - a logikai diszk haladja meg az egyes fizikai lemezek méretét. redundancia - azaz nagyfokú hibatűrés. redundancia - azaz nagyfokú hibatűrés. teljesítménynövelés - az összekapcsolt lemezek együttes teljesítménye haladja meg az egyes lemezekét(pl. I/O müveletek átlapolása). teljesítménynövelés - az összekapcsolt lemezek együttes teljesítménye haladja meg az egyes lemezekét(pl. I/O müveletek átlapolása).

Alkalmazások Alkalmazások hatalmas adatbázisok – pl. banki, tőzsdei alkalmazások. hatalmas adatbázisok – pl. banki, tőzsdei alkalmazások. hatalmas méretű szerverek – több terabyte nagyságu ftp vagy webserverek. hatalmas méretű szerverek – több terabyte nagyságu ftp vagy webserverek. digitális hang- és videószerkesztés – fontos a gyors adatmozgatás (lemezműveletek átlapolása) digitális hang- és videószerkesztés – fontos a gyors adatmozgatás (lemezműveletek átlapolása)

RAID alapjai RAID alapjai striping – csíkokra osztás striping – csíkokra osztás diskek adatterülete azonos méretű mezőkre van osztva diskek adatterülete azonos méretű mezőkre van osztva mező mérete 1bittől több megabyte-ig terjedhet. mező mérete 1bittől több megabyte-ig terjedhet. csikok méretét az applikációs környezet határozza meg – I/O vagy adat intenzív. csikok méretét az applikációs környezet határozza meg – I/O vagy adat intenzív.

Striping Striping

I/O intezív környzet I/O intezív környzet nagy méretű csíkok biztosítják az optimális teljesítményt. nagy méretű csíkok biztosítják az optimális teljesítményt. ezáltal biztosítva van, hogy valamennyi adatrekord csikon belül van. ezáltal biztosítva van, hogy valamennyi adatrekord csikon belül van. minden lemez I/O műveletet végez minden lemez I/O műveletet végez maximális számú, egyidejű I/O műveletek maximális számú, egyidejű I/O műveletek

Adat intenzív környezet Adat intenzív környezet kis szélességű csíkok kis szélességű csíkok az adatrekord több lemezen van tárolva az adatrekord több lemezen van tárolva nagy rekordok gyors elérését teszi lehetővé nagy rekordok gyors elérését teszi lehetővé a kis méretű csíkok kizárják az átlapolást a kis méretű csíkok kizárják az átlapolást Lemez meghajtó motorok szinkronizálása Lemez meghajtó motorok szinkronizálása

RAID típusok RAID típusok a Berkley egyetem: RAID 1,2,3,4,5 a Berkley egyetem: RAID 1,2,3,4,5 késöbb: RAID 0,6 késöbb: RAID 0,6 RAID 7 – Storage Computer Corporation márka RAID 7 – Storage Computer Corporation márka RAID S – EMC vállalat használta a Symmetrix tároló rendszerekben. RAID S – EMC vállalat használta a Symmetrix tároló rendszerekben. az előzök kombinációjaként – RAID 0+1, 10, 50 az előzök kombinációjaként – RAID 0+1, 10, 50

RAID 0 RAID 0 0. disk 0. disk 1. disk 1. disk 2. disk 2. disk 3. disk 3. disk A blokk A blokk B blokk B blokk C blokk C blokk D blokk D blokk E blokk E blokk F blokk F blokk G blokk G blokk H blokk H blokk I blokk I blokk J blokk J blokk K blokk K blokkStb.

redundancia nélküli lemezek csoportja redundancia nélküli lemezek csoportja csikokra osztás paritás nélküli csikokra osztás paritás nélküli nagyméretű csíkok, de lehet szektor szélességű csíkokat is használni nagyméretű csíkok, de lehet szektor szélességű csíkokat is használni hiányzik a redundancia, de a legnagyobb teljesíményű rendszer és a legjobb hatásfokú kapaitás kihasználást szolgáltatja. hiányzik a redundancia, de a legnagyobb teljesíményű rendszer és a legjobb hatásfokú kapaitás kihasználást szolgáltatja. RAID 0 RAID 0

RAID 1 RAID 1 0. disk 0. disk 0. tükör disk 0. tükör disk 1. disk 1. disk 1. tükör disk A blokk A blokk A blokk tükörje A blokk tükörje E blokk E blokk E blokk tükörje E blokk tükörje B blokk B blokk B blokk tükörje B blokk tükörje F blokk F blokk F blokk tükörje F blokk tükörje D blokk D blokk C blokk tükörje C blokk tükörje G blokk G blokk G blokk tükörje G blokk tükörje D blokk D blokk D blokk tükörje D blokk tükörje H blokk H blokk H blokk tükörje H blokk tükörje

legelterjedtebb RAID-es módszer legelterjedtebb RAID-es módszer nincs csíkokra osztás, egy lemeznek egy vagy több tükör lemeze van, ezeket a számítógép egyként kezeli. nincs csíkokra osztás, egy lemeznek egy vagy több tükör lemeze van, ezeket a számítógép egyként kezeli. több csoport egyidejűleg olvas több csoport egyidejűleg olvas az írást minden tükörcsoport végre kell hajtsa az írást minden tükörcsoport végre kell hajtsa Teljes redundancia Teljes redundancia RAID 1 RAID 1

RAID 2 RAID Adat bitek diszkjei Ellnőrző bitek diszkjei

csíkok szélessége 1 bit csíkok szélessége 1 bit egy csík adatbyte – ból és 5 ellenörző, hibajavító bitből áll (ECC). egy csík adatbyte – ból és 5 ellenörző, hibajavító bitből áll (ECC). 1 bit-es hibákat javitja, a két bites hibákat felfedezi. 1 bit-es hibákat javitja, a két bites hibákat felfedezi. mivel az ujjab lemezek rendelkeznek ECC- vel, ennek a módszernek nincs jelentősége. mivel az ujjab lemezek rendelkeznek ECC- vel, ennek a módszernek nincs jelentősége. RAID 2 RAID 2

RAID 3 RAID 3 0. disk 0. disk 1. disk 1. disk 2. disk 2. disk 3. disk 3. disk 0. byte 0. byte 1. byte 1. byte 2. byte 2. byte paritás byte 3. byte 3. byte 4. byte 4. byte 5. byte 5. byte paritás byte

Csíkok szélessége 1 byte. Csíkok szélessége 1 byte. íráskor a paritás byte külön lemezre kerül. íráskor a paritás byte külön lemezre kerül. olvasáskor paritásellenőrzés. olvasáskor paritásellenőrzés. hibásodás esetén a müködő lemezek adataiból kizáró- vagy logikai művelettel előallítható a hiányzó adat. hibásodás esetén a müködő lemezek adataiból kizáró- vagy logikai művelettel előallítható a hiányzó adat. nem lehetséges az átlapolás. nem lehetséges az átlapolás. egyfelhasználós rendszerekben alkalmas egyfelhasználós rendszerekben alkalmas RAID 3 RAID 3

RAID 4 RAID 4 0. disk 0. disk 1. disk 1. disk 2. disk 2. disk 3. disk 3. disk 0. mező 0. mező 1. mező 1. mező 2. mező 2. mező 0,1,2 mező paritása 3. mező 3. mező 4. mező 4. mező 5. mező 5. mező 3,4,5 mező paritása

lehetséges az átlapolás, mert az adatok az egyedi lemezekről is olvashatók. lehetséges az átlapolás, mert az adatok az egyedi lemezekről is olvashatók. ellenben íráskor, mivel a paritás diszket minden művelet esetén változtatni kell, nem lehetséges az átlapolás. ellenben íráskor, mivel a paritás diszket minden művelet esetén változtatni kell, nem lehetséges az átlapolás. nem használt módszer. nem használt módszer. RAID 4 RAID 4

RAID 5 RAID 5 0. disk 0. disk 1. disk 1. disk 2. disk 2. disk 3. disk 3. disk 0. mező 0. mező 1. mező 1. mező 2. mező 2. mező paritás mező paritás mező 3. mező 3. mező 4. mező 4. mező 5. mező 5. mező 6. mező 6. mező paritás mező paritás mező 7. mező 7. mező 8. mező 8. mező

a paritás információ nem egy lemezen van a paritás információ nem egy lemezen van nagyméretű mezők esetén lehetséges az átlapolás nagyméretű mezők esetén lehetséges az átlapolás Minden íráskor a paritásinformációt felül kell írni -> csökken a teljesítmény. Minden íráskor a paritásinformációt felül kell írni -> csökken a teljesítmény. RAID 5 RAID 5