2017. november 20., hétfő

RAID - Redundant Array of Independent Disks

  • (p)
Írta: Oliverda | Utoljára frissítve: 2013-02-15 23:30

Hirdetés

A RAID a Redundant Array of Independent Disks angol szavak rövidítése, mely nyersfordításban független lemezek redundáns tömbjét jelenti. Ahogy már az elnevezés is utal rá, legalább két lemez (meghajtó) szükséges az egyszerűbb RAID típusok kiépítéséhez. Elsődleges funkciója a redundancia, azaz az adatbiztonság növelése, míg e mellett bizonyos fajtái a különféle lemezműveletek sebességét is hivatott gyorsítani. Jelenleg összesen nyolc különféle RAID mód létezik, melyek a következőek:

RAID 0, RAID 1, RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 5, RAID 6, RAID 10.

Most nézzük meg az ezek közül leggyakrabban alkalmazott módokat!

RAID 0 (Striping)

A RAID 0 az eredeti elnevezéssel (redundant array of independent disks) ellentétben semmilyen redundanciát (pontosabban nulla redundanciát), azaz biztonságot nem nyújt adataink számára. Ez röviden annyit jelent, hogy a tömbben található bármelyik meghajtó meghibásodása esetében az összes adat megsemmisül. A RAID ezen módozatát csak és kizárólag az átviteli sebesség növelése érdekében lehet használni. A RAID 0 (striping) alapvetően az adatok párhuzamos feldolgozásán alapszik, ami a számítástechnika világában egyáltalán nem új keletű. Gondoljunk csak a többmagos processzorokra, a többcsatornás memóriavezérlőkre vagy a több videokártya sebességét „egyesítő” CrossFire-re és SLI-re, de felépítésükből eredően még bizony magukat az SSD-ket is ide sorolhatjuk.

A RAID 0-s tömbök sebessége azért magasabb az egyetlen egyedülálló háttértárolóénál, mert a RAID-vezérlő a felírt adatokat több kisebb részre bontja, majd szétteríti a rendszer elemei, azaz a háttértárolók (HDD, SSD) között. Ebből következik, hogy a RAID 0 tömb sebességét két faktor befolyásolja. Egyrészt a tömb elemeinek a száma, ami teljesen logikus, hiszen minél több elemből, azaz háttértárolóból épül fel a tömb, annál többfelé oszlanak a felírt adatok. Például egy két merevlemezből felépülő tömb elvileg lassabb, mint egy négy HDD-s tömb. A tömb szélessége, azaz a tárolók száma pénz- és toleranciafüggő.

A második fontos szempont az úgynevezett sávméret, vagy csíkméret (angolul stripe size), ami meghatározza, hogy az adatokat a meghajtók között mekkora darabkákra „szelje fel“ a vezérlő. Az alaplapi vezérlők esetében a csíkméret általában 4 kB-tól 128 kB-ig változtatható; ezt a tömb létrehozása során kell beállítani, később csak az adatok megsemmisülése árán változtathatjuk meg. Leegyszerűsítve: ha a sávméretet 4 kB-ra állítjuk, akkor a vezérlő egy 8 kB-os fájlt a két meghajtó között kétfelé oszt el (2 x 4), egy 1 MB-os fájlt viszont 256-felé (2 meghajtó, 128 db 4 kB-os csík). Ellenben ha a sávméret 128 kB, akkor a szóban forgó 8 kB-os fájl csak a RAID-tömb egyik elemére íródik fel (hiszen a 8 kB kisebb, mint a 128 kB), ugyanakkor egy 1 MB-os fájl 2 x 4-felé „oszlik” (2 meghajtó, 4 db 128 kB-os csík). Ebből látható, hogy a csíkméret komoly mértékben befolyásolja a teljesítményt, hiszen az első esetben a nagy, 1 MB-os fájl felírásához túl sok írási műveletre van szükség, míg a második esetben kis fájloknál elméletben még csak gyorsulásról sem beszélhetünk, hiszen csak egyetlen meghajtó dolgozik, legalábbis a felírásnál. Olvasásnál ugyanakkor általában egymás után sok kicsi, szétszórtan elhelyezkedő fájlt kell beolvasni, és ilyenkor jól jöhet a kettő vagy több, egymástól függetlenül dolgozó drive.

RAID 1 (Mirroring)

RAID 1, közismertebb nevén Mirroring (tükrözés). Ehhez is legalább két merevlemez szükségeltetik. A tükrözés szót itt gyakorlatilag szó szerint kell értenünk. Ez azt jelenti, hogy mindkét merevlemez pontosan ugyanazt az adatot tartalmazza. Ha az egyik fizikailag megsérül, akkor ott a másik, így nem veszítjük el adatainkat.

Hátránya, hogy hiába van két merevlemezünk, általában nem lesz gyorsabb az átvitel, és csak egyik merevlemezünknek megfelelő kapacitást használhatjuk ki, mivel a másik backup funkciót lát el, és ugyanazt az adatot tartalmazza. Ezen felül a megoldás az esetleges logoikai hibák ellen sem véd, azaz ha a fájlrendszer valamilyen okból sérül (pl.: vírus), akkor az ugyanúgy tükröződik az összes kötetben lévő meghajtóra is.

RAID 0+1

Ahogy az elnevezésből is sejteni lehet, ez a mód a RAID 0 és a RAID 1 előnyös tulajdonságait ötvözi. Ehhez összesen négy darab különálló meghajtóra van szükségünk. A RAID 1+0 esetén két merevlemez RAID 0-hoz hasonló módon működik, míg a másik kettő a RAID 1-hez hasonlít, azaz a RAID 0 tömbökön lévő adatot tükrözik. Ennek előnye, hogy gyors és megbízható, míg hátránya, hogy nem tudjuk mind a négy merevlemez kapacitását kihasználni (mivel a négyből kettő az első kettő tükörképe).

RAID 5

A felsoroltak közül RAID 5 a legérdekesebb megoldás, ugyanis ez a módozat a paritás információt nem a tömb egy kijelölt meghajtóján tárolja, hanem „körbeforgó paritás” (rotating parity) használatával az összes meghajtón egyenletesen osztja el, ezzel kiküszöbölve a dedikált paritás-meghajtó jelentette szűk keresztmetszetet. Egy ilyen tömbhöz legalább 3 meghajtó szükséges. Egyetlen meghajtó meghibásodása esetén az adatok maradéktalanul visszaolvashatóak, ugyanis a vezérlő a hibás meghajtó adatait a többi meghajtóról képes visszaállítani. Ebben az esetben az adatbiztonság csupán egyetlen meghajtó kapacitásába kerül, azaz például ha a tömb három 1 TB-os merevlemezből áll, akkor abból 2 TB-ot használhatunk fel adattárolásra.

Jó tudni, hogy a paritás adatok előállítása már egy relatíve nagyobb számítási teljesítményt igényel, így egy komolyabb tömb esetében érdemes hardveres vezérlőt alkalmazni az optimális teljesítmény elérésének érdekében. Sebességet tekintve a RAID 5 ugyan nem éri el a RAID 0 szintjét, ugyanakkor optimális esetben a teljesen tömb nagyobb teljesítményre képes mint egyetlen meghajtója.

Ha pontatlanságot találsz a cikkben, kérjük, írd meg a szerzőnek!
A bejegyzés utolsó frissítésének időpontja: 2013-02-15 23:30

Hirdetés

Hirdetés

Copyright © 2000-2017 PROHARDVER Informatikai Kft.