Sisteme de Operare Avansate Tehnologia RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks)

1. UNIVERSITATEA "POLITEHNICA" BUCUREŞTI FACULTATEA DE ELECTRONICĂ, TELECOMUNICAŢII ŞI TEHNOLOGIA INFORMAŢIEI Sisteme de Operare AvansateTehnologia RAID (Redundant Array ofInexpensive Disks) Conducător proiect: Conf. Dr. Ing. Ştefan Stăncescu Absolvent: Ion Alexandru Masterand: Ing. Adrian-Alexandru LUCA

2. Conceptul RAID implica trei principii ale stocarii si recuperarii datelor:* Zonarea discului* Performanta ridicata* Redundanta datelor

3. Avantajele RAID • Securitate mare a datelor; • Toleranta la defecte; • Disponibilitatea imbunatatita; • Performanta imbunatatita; • Cresterea capacitatii integrate.

4. Concepte de baza ale tehnologiei RAID • Conceptul de mirroring (oglindire)

5. "Duplexing"

6. "Striping" (Distribuire)

7. "Parity" (Paritate) Paritatea la RAID foloseste un concept similar cu celfolosit la memorie. De exemplu, daca avem "x" elemente de date, si se folosesc aceste "x" elemente de date pentru acrea un element paritate, se ajunge, in final, la "x+1" elemente totale de date. Daca oricare din cele "x+1” elemente s-ar pierde, ar putea fi recuperat atata timp cat raman "x" elemente.

8. Nivelul RAID 0: Non-RedundantStripedArray Avantaje: • RAID 0 implementeaza un disc cu suprafata divizata. Datele sunt • sparte în blocuri si fiecare bloc este scris pe un disc separat. • Performantele I/O sunt mult îmbunatatite prin împartirea • încarcarilor I/O pe mai multe canale si drive-uri. • Cea mai buna performanta este obtinuta când datele sunt • împartite pe mai multe controlere cu un singur drive pe controler. • Nu este implicat niciun calcul de paritate. • Are un design foarte simplu si este foarte ușor de implementat. Dezavantaje: • Nu este RAID autentic, pentru ca nu este tolerant la erori. • Defectarea unui singur disc duce la pierderea tuturor datelor din sistem. • Nu poate fi folosit în aplicatii critice.

9. Nivelul RAID 1: Mirrored Array Avantaje: • Scriere si doua citiri posibile pe o pereche oglindita. • Rata de citire dubla fata de un disc simplu si aceeasi rata descriere cu a discului simplu. • Redundanta de 100% a datelor nu mai necesita reconstruirea încazul defectarii unui disc, ci doar o copie de pe discul ramas. • Rata de transfer pe blocuri este egala cu cea a unui disc simplu. • În anumite circumstante, RAID 1 poate rezista la defectari multiplesi simultane ale discurilor. • Este cel mai simplu design de stocare RAID. Dezavantaje: • Cel mai înalt nivel de redundanta din toate tipurile de RAID: 100%. • În mod normal, functia RAID este implementata la nivel software, supraîncarcând CPU si, posibil, degradând transferul în cazulactivitatilor solicitante. Este recomandata implementarea hardware.

10. Nivelul RAID 2: Parallel Avantaje: • 1. Tipul corectiei de date este on the fly. • 2. Sunt posibile rate de transfer a datelor foarte mari. • 3. Cu cât este mai mare rata de transfer a datelor necesare, cu atât este mai bun raportul dintre discurile de date si discul ECC Hamming. • 4. Designul este relativ simplu în comparatie cu RAID 3, 4 si 5. Dezavantaje: • 1. Raportul dintre discurile de date si discurile ECC este foarte mare, folosind cuvinte de lungime mica. • 2. Pretul ridicat impune cerinte nejustificate pentru rata de transfer. • 3. Rata de transfer este egala cu cea a unui disc simplu, în cel maibun caz. • 4. Nu este fiabil si nu exista implementare comerciala.

11. Nivelul RAID 3: Parallel Array with Parity. Avantaje: • Ratele de citire si scriere sunt foarte mari. • Defectarea discurilor are o foarte mica influenta. • Raportul mic între discul de paritate si discurile de date implica oeficienta foarte mare. Dezavantaje: • Rata de transfer este egala cu (cel mult) cea a unui disc simplu. • Designul controlerului este relativ complex. • Este dificil si consumator de resurse, daca esteimplementat software.

12. Nivelul RAID 5: Striped Array with Distributed Parity. Avantaje: • Are cea mai mare rata de citire si o rata medie de scriere. • Raportul mic între discul de paritate si discurile de date implica o eficienta foarte mare. • Este cel mai versatil nivel de RAID. Dezavantaje: • Defectarea discului are un impact de nivel mediu. • Are cel mai complex design al controlerului. • Este dificil de recuperat datele, în cazul unei defectiuni a discului • Rata de transfer pe blocuri este aceeasi cu cea a unui discsimplu.

13. RAID 01 (transfer de înalta performanta al datelor) este rezultatulobtinut prin mixarea unui RAID 0 cu 1, numarul minim fiind de patru hard diskuri. RAID 10 (fiabilitate mare si performanta ridicata) reprezinta alta permutare între RAID 0 si 1, datele duplicate pe cele doua hard disk-uri fiind apoifeliate si inregistrate simultan pe celelalte doua drive-uri componente din matrice. RAID 53 (rate I/O mari si transfer performant de date) ar trebui numit,de fapt, RAID 03, deoarece este implementat ca o matrice distribuita ale carei segmente sunt matrice RAID 3. RAID 53 are aceeasi toleranta la defecte ca RAID 3 si acelasi nivel de control.

14. Comparaţie între nivelele RAID Aceasta comparatie este preluata din [10]

15. Bibliografie : [1] EireSpace Communications Ltd. - "RAID Arrays" [2] Matt "Panders" Anderson & Ken "Caesar" Fisher: Ars Technica - "The skinny on RAID" [3] Radu Toacse: CHIP 2000/12 - "RAID IDE, dar pentru server" [4] Decebal Schiller:CHIP 2002/09 - "Paralelul moare! Traiasca Serialul!" [5] Charles M. Kozierok: PCGuide - "Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID)" [6] Aurel Serb: BYTE - "Ariile de discuri" [7] Ciprian Neamtu: bluedog IT Channel - "R.A.I.D. in actualitate" [8] Jonathan Angel: NetworkMagazine – "RAID" [9] Radu Toacse:CHIP 2000/10 - "Memorie de elefant" [10] Radu Rădescu - "Tehnologia Raid" [11 ] http://www.pcguide.com/ref/hdd/perf/raidaccesat pe data de 25 noiembrie 2013 [12] http://en.wikipedia.org/wiki/Redundant_array_of_independent_disksnaccesat pe data de 23 noiembrie 2013 [13] http://en.wikipedia.org/wiki/Nested_RAID_levelsaccesat pe data de 23 noiembrie 2013 [14] http://www.techarp.com/showarticle.aspx?artno=569&pgno=6accesat pe data de 25 noiembrie 2013 [15] http://www.tomshardware.com/reviews accesat pe data de 1 decembrie 2013 [16] http://www.revistait.ro/tehnologie/totul-despre-raid/accesat pe data de 29 noiembrie 2013 [17 ]http://www.acnc.com/04_01_0_1.htmlaccesat pe data de 2 noiembrie 2013