260 likes | 476 Views
Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi. RAID Timo Rauta 2007. Sisällys (1 / 2). Yleistä Mikä RAID on? Hyötyjä Haittoja Toiminta Peilaus, raidoitus, pariteetti Käsitteitä RAID-tasot RAID 0, RAID 1, RAID 4, RAID 5. Sisällys (2 / 2). Suorituskyky Yhteenveto Esimerkkiasennus.
E N D
Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi • RAID • Timo Rauta • 2007
Sisällys (1 / 2) • Yleistä • Mikä RAID on? • Hyötyjä • Haittoja • Toiminta • Peilaus, raidoitus, pariteetti • Käsitteitä • RAID-tasot • RAID 0, RAID 1, RAID 4, RAID 5 Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi
Sisällys (2 / 2) • Suorituskyky • Yhteenveto • Esimerkkiasennus Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi
Yleistä • Redundant Array of Inexpensive Disks • Esitelty 1988 Kalifornian yliopiston tutkijoiden toimesta • Redundanssiin pohjautuva suorituskykyinen ja/tai vikasietoinen levyjärjestelmä • Ideana niputtaa yksittäisiä kiintolevyjä yhteen Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi
Yleistä • Hyötyjä: • Yksittäisen tai joissain tapauksissa useamman levyn rikkoutuminen ei aiheuta datahävikkiä • Suorituskyvyn kasvaminen rinnakkaisuuden johdosta • Hallittavuus • Käyttöjärjestelmä näkee useat levyt yhtenä kokonaisuutena Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi
Yleistä • Haittoja: • Osa järjestelmään liitettävien levyjen kapasiteetista menee vikasietoisuuden toteuttamiseen • Levyjen sijoittaminen Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi
Toiminta • Voidaan toteuttaa laitteisto- tai ohjelmistopohjaisesti • Ohjelmistopohjainen toteutus sidottu käyttöjärjestelmään • Laitteistopohjainen ratkaisu tehokkaampi, ei syö järjestelmän resursseja yhtä paljon Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi
Peilaus (Mirroring) • Varmennustekniikka, jossa tieto kopioidaan (peilataan) toiselle levylle • Yhden levyn hajotessa data voidaan lukea toiselta • 50% kiintolevyjen kapasiteetista hyötykäyttöön • Heikentää aavistuksen suorituskykyä levylle kirjoittaessa, parantaa sitä levyltä luettaessa Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi
Raidoitus (Striping) • Data jaetaan osiin (raitoihin) ja raidat kirjoitetaan levyille • Luku/kirjoitusnopeus kasvaa rinnakkaisuuden ansiosta • Ei sisällä minkäänlaista vikasietoisuutta Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi
Pariteetti (Parity) • Pariteetin laskeminen lisää striping-tekniikkaan vikasietoisuuden • Jokaisesta raidasta lasketaan pariteetti joka tallennetaan eri levylle • Toteutetaan XOR-operaattoria käyttäen Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi
XOR - totuustaulu Taulukko 1 -- XOR-totuustaulu Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi
Pariteettiesimerkki • Olkoon kirjoitettava data 110100101010, raidan koko 4 bittiä, ja käytössä 4 kovalevyä, jolloin levyille kirjoitettavat palaset ovat: D1 = 1101, D2 = 0010, D3 = 1010 Lasketaan näistä pariteetti XOR-operaattorin avulla: DP = D1 XOR D2 XOR D3 DP = 1101 XOR 0010 XOR 1010 DP = 0101 Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi
Pariteettiesimerkki • Oletetaan nyt, että D2 hajoaa ja rekonstruktoidaan sillä oleva data pariteettia hyödyntäen: D2 = D1 XOR D3 XOR DP D2 = 1101 XOR 1010 XOR 0101 D2 = 0010 Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi
Käsitteitä • Hot Swapping • Hot Spares • Raidan koko (Stripe Size) Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi
RAID 0 Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi
RAID 0 • Striping • Rinnakkaiset kirjoitus- ja lukuoperaatiot • Ei vikasietoisuutta => Ei varsinainen RAID Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi
RAID 1 Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi
RAID 1 • Mirroring • Levyn data peilataan toiselle • Sietää yhden levyn hajoamisen • 50% levykapasiteetista redundanssiin • Rinnakkainen lukuoperaatio Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi
RAID 4 Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi
RAID 4 • Yksittäinen levy pariteeteille • Sietää yhden levyn hajoamisen • Rinnakkaiset luku- ja kirjoitusoperaatiot • Yksittäinen pariteettilevy hidastaa kuitenkin kirjoitusoperaatioita Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi
RAID 5 Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi
RAID 5 • Hajautettu pariteetti • Sietää yhden levyn hajoamisen • Rinnakkaiset luku- ja kirjoitusoperaatiot • Poistaa RAID 4 –tason yksittäisen pariteettilevyn muodostaman pullonkaulun Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi
Suorituskyky • Mittaukset tehty laboratorioluokan RAID-koneella • 3 x Seagate 7200.9 80 GB –levyt • Bonnie++ -testausohjelmisto • Testit ajettu 5 kertaa per konfiguraatio ja tuloksista otettu keskiarvo Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi
Kirjoitussuorituskyky Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi
Lukusuorituskyky Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi
Yhteenveto • RAID lisää suorituskykyä / vikasietoisuutta • Voidaan toteuttaa ohjelmisto- tai rautapohjaisesti • Ei korvaa varmuuskopioita • Kiintolevyjen kapasiteetin kasvun ja hinnan pudotuksien myötä vaihtoehto myös kotikäyttäjälle? Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi