raid, szkola, systemy operacyjne, klasa 1
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
ZARZĄDZANIE LOKALNYMI SIECIAMI KOMPUTEROWYMI
Technologia macierzy dyskowych RAID
(ang. Redundant Array of Independent Disks)
Połączenie wydajności, skalowalności i łatwego dostępu
w celu ochrony danych.
Niezawodność systemu RAID polega na przechowywaniu informacji potrzebnej do
odbudowania danych, jeśli jeden z dysków macierzy zawiedzie.
Systemy RAID pracują na kilku poziomach.
Poza 6 podstawowymi (0-5) producenci
wprowadzają dodatkowe elementy i mówią o RAIDach kolejnych poziomów: 6, 7, 10. Te
dodatkowe elementy, to np. kontrolery, wentylatory, szyny – na wypadek awarii innego
elementu niż dysk; lustrzane bloki rozciągnięte na różne dyski – awaria więcej niż jednego
dysku.
Poziomy stale ewoluują wraz ze zmianami na rynku.
Uwaga!
Konwencjonalny system RAID chroni dane tylko przed awariami określonego typu:
uszkodzeniami danych lub całego dysku.
Wybierając RAID należy zwracać uwagę nie tylko na
niezawodność
, ale również na:
•
szybkość pracy
,
•
skalowalność
(ile dodatkowych dysków może się pomieścić w obudowie; pojemność
pojedynczego dysku. Nadmiarowość innych komponentów: zasilaczy, wentylatorów,
kanałów SCSI, oddzielnych źródeł zasilania.),
•
łatwy setup
(łatwość instalowania i usuwania modułów i komponetów systemu;
łatwość użycia narzędzi kontroli dostarczonych przez producenta),
•
kompatybilność
(funkjonalność dostarczanych przez producenta narzędzi
umożliwiających setup i kontrolę urządzenia),
•
konstrukcję systemu,
•
dokumentację,
•
serwis,
•
cenę.
Tabela poniżej przedstawia charakterystykę poszczególnych poziomów RAIDów.
Pojęcia:
striping
– dzielenie danych i ich zapis na różnych dyskach macierzy;
mirroring
= lustrzane odbicie.
1
ZARZĄDZANIE LOKALNYMI SIECIAMI KOMPUTEROWYMI
RAID 0
RAID 1
RAID 2
RAID 3
RAID 4
RAID 5
Definicja
Striping bez danych parzystości
Dyski lustrzane
Striping na poziomie bitów
Striping na poziomie bajtów, z
dyskiem parzystości
Striping na poziomie bloków
danych, z dyskiem parzystości
Striping bloków danych i
parzystości
Działanie
Dane są dzielone i zapisywane na
kilku dyskach widzianych jako
jeden duży logiczny dysk
Identyczne dane są zapisywane
na dwóch dyskach (mirroring)
Dane są dzielone na bity i
zapisywane na różne dyski
Bajty danych są zapisywane na
oddzielnych dyskach. Jeden
dysk przechowuje wszystkie
dane parzystości
Dane są dzielone na bloki i
zapisywane na oddzielnych
dyskach. Jeden dysk
przechowuje wszystkie dane
parzystości.
Bloki danych razem z danymi
parzystości są zapisywane na
oddzielnych dyskach.
Zalety
Największa szybkość.
Wykonywane są równoległe
transakcje zapisu i odczytu
(niemożliwe w przypadku jednego
dysku). Prosta organizacja zapisu
danych. Relatywnie niska cena –
nie potrzeba dysku parzystości.
Duplikowanie danych
gwarantuje bardzo dużą
niezawodność. Kontroler
wybiera dysk w najkrótszym
czasie szukania. Dostępny już z
dwoma dyskami.
Większe szybkości transferu
danych. Odpowiednie dla
dużych, sekwencyjnych
zapotrzebowań na dane. Prosta
organizacja zapisu danych na
wszystkie dyski macierzy.
Odporność na awarie:
dopuszczalne uszkodzenie
pojedynczego dysku.
Odpowiedni do aplikacji
wymagających zarówno dużej
szybkości transferu danych, jak
i niezawodności.
Korzystny współczynnik
cena/wydajność. Odpowiedni
poziom bezpieczeństwa.
Równoległe transakcje.
Szczególnie nadaje się dla
systemów wielozadaniowych.
Duża wydajność – pozwala na
równoległe transakcje zapisu i
odczytu. Rozszerzalność:
każdy dodatkowy dysk
zwiększa pojemność danych i
parzystości. Pozwala na awarię
pojedynczego dysku.
Wady
Zupełny brak odporności na
awarie – cały system pada w
przypadku uszkodzenia jednego
dysku. Żadnej nadmiarowości –
uszkodzone dane są nie do
odzyskania.
Mała szybkość – dane
zapisywane na dwa oddzielne
dyski. 50% kosztów idzie na
nadmiarowość danych.
Najwyższa cena za 1MB
użytkowy.
Taką samą wydajność można
uzyskać stosują RAID 3, przy
niższych kosztach. Złożona
korekcja błędów.
Niemożliwe równoległe
transakcje. W odróżnieniu od
RAID 4 i 5 przy każdej
transakcji konieczny jest dostęp
do
Niewielka szybkość, ponieważ
jeden dysk zawiera wszystkie
dane parzystości, dostęp do
niego jest konieczny przy
każdej transakcji zapisu. W
jednym czasie może się
odbywać jeden zapis, co
stanowi wąskie gardło tego
poziomu.
Usuwa wąskie gardło RAID 4
przez podział danych
parzystości na wszystkie dyski,
jednak jest ciągle wolniejszy
niż RAID 0.
wszystkich
dysków
macierzy.
Przeznaczenie
Aplikacje wymagające dużej
przepustowości kanałów I/O. Nie
nadaje się do aplikacji typu data
critical.
Wysoka niezawodność –
odpowiedni do takich
zastosowań jak obronność,
medycyna.
Odpowiedni dla serwerów
UNIXowych
Aplikacje video, CAD/CAM,
przetwarzanie 3D, multimedia.
Mało obciążone serwery
archiwizacji z wysokim
stosunkiem odczyt/zapis.
Typowe operacje w LAN,
serwery plików, odbudowa baz
danych.
z
dużymi
złożonymi plikami.
2
[ Pobierz całość w formacie PDF ]