Teknologi RAID

RAID 0

Sebuah RAID 0 (juga dikenal sebagai set stripe atau volume bergaris) membagi data secara merata di seluruh disk dua atau lebih (bergaris) dengan tidak ada informasi paritas untuk redundansi. RAID 0 itu bukan salah satu tingkat RAID asli dan tidak memberikan redundansi data. RAID 0 biasanya digunakan untuk meningkatkan kinerja, meskipun juga dapat digunakan sebagai cara untuk membuat sejumlah kecil disk virtual besar dari sejumlah besar yang fisik kecil.

Sebuah RAID 0 dapat dibuat dengan ukuran disk yang berbeda, tapi ruang penyimpanan ditambahkan ke array dengan setiap disk dibatasi dengan ukuran disk terkecil. Misalnya, jika 120 GB disk bergaris-garis bersama-sama dengan disk 100 GB, ukuran array akan 200 GB.

RAID 0 angka kegagalan
Bagian ini tidak mengutip manapun acuan atau sumber.
Silakan bantu memperbaiki artikel ini dengan menambahkan referensi yang layak. Disertai rujukan bahan mungkin sulit dan dihapus. (Maret 2010)

Meskipun RAID 0 itu tidak ditentukan di koran RAID asli, sebuah implementasi ideal dari RAID 0 akan membelah I / O operasi menjadi balok sama besar dan tersebar secara merata di dua disk. RAID 0 implementasi dengan lebih dari dua disk juga mungkin, meskipun kehandalan kelompok menurun dengan ukuran anggota.

Keandalan dari satu set RAID 0 yang diberikan adalah sama dengan kehandalan rata-rata dari setiap disk dibagi dengan jumlah disk di set:

Yaitu, keandalan (sebagaimana diukur dengan waktu berarti kegagalan (MTTF) atau berarti waktu antara kegagalan (MTBF) kira-kira berbanding terbalik dengan jumlah anggota -. Jadi satu set dari dua disk kira-kira setengah dapat diandalkan seperti disk tunggal Jika ada kemungkinan sebesar 5% bahwa disk akan gagal dalam waktu tiga tahun, dalam sebuah array, dua disk yang kemungkinan akan ditingkatkan menjadi \ mathbb {P} (\ mbox {setidaknya satu gagal}) = 1 – \ mathbb {P } (\ mbox {tidak gagal}) = 1 – (1 – 0.05) ^ 2 = 0,0975 = 9,75 \, \%.

Alasan untuk ini adalah bahwa sistem berkas didistribusikan di seluruh disk. Ketika drive gagal sistem file tidak dapat mengatasi dengan seperti kerugian besar data dan koherensi sejak data “bergaris-garis” di semua drive (data tidak dapat sembuh tanpa disk yang hilang). Data dapat dipulihkan dengan menggunakan alat khusus, bagaimanapun, data ini akan tidak lengkap dan kemungkinan besar korup, dan data recovery biasanya sangat mahal dan tidak dijamin.
[Sunting] RAID 0 kinerja

Sementara ukuran blok secara teknis dapat sekecil byte, maka hampir selalu kelipatan dari ukuran sektor hard disk 512 byte. Hal ini memungkinkan setiap drive mencari independen ketika secara acak membaca atau menulis data pada disk. Berapa banyak drive bertindak independen tergantung pada pola akses dari tingkat sistem file. Untuk membaca dan menulis yang lebih besar dari ukuran garis, seperti file menyalin atau pemutaran video, disk akan berusaha untuk posisi yang sama pada setiap disk, sehingga mencari waktu dari array akan sama seperti yang dilakukan oleh satu drive . Untuk membaca dan menulis yang lebih kecil daripada ukuran garis, seperti mengakses database, drive akan dapat mencari independen. Jika sektor diakses tersebar merata antara dua drive, yang jelas mencari waktu dari array akan setengah dari satu drive (dengan asumsi bahwa disk dalam array memiliki karakteristik waktu akses identik). Kecepatan transfer array akan kecepatan transfer dari semua disk ditambahkan bersama-sama, hanya dibatasi oleh kecepatan controller RAID. Perhatikan bahwa skenario ini kinerja dalam kasus terbaik dengan pola akses yang optimal.

RAID 0 ini berguna untuk pembuatan seperti sebagai server NFS besar hanya-baca di mana pemasangan disk banyak memakan waktu dan redundansi atau mungkin tidak relevan.

RAID 0 adalah juga digunakan dalam beberapa sistem game mana kinerja yang diinginkan dan integritas data yang tidak terlalu penting. Namun, dunia nyata tes dengan permainan telah menunjukkan bahwa RAID-0 kinerja keuntungan yang minimal, walaupun beberapa aplikasi desktop akan menguntungkan [Artikel lain memeriksa klaim tersebut dan menyimpulkan:. “Striping tidak selalu meningkatkan kinerja (dalam tertentu situasi itu akan benar-benar lebih lambat dari non-RAID setup), tetapi dalam kebanyakan situasi itu akan menghasilkan peningkatan signifikan dalam kinerja. ”
RAID 1

Sebuah RAID 1 membuat duplikat yang sama persis (atau cermin) dari satu set data pada dua atau lebih disk. Hal ini berguna ketika membaca kinerja atau keandalan lebih penting daripada kapasitas penyimpanan data. Array tersebut hanya dapat sebesar disk anggota terkecil. Sebuah klasik RAID 1 mirror pasang berisi dua disk (lihat diagram), yang meningkatkan kehandalan geometris di atas satu disk. Karena setiap anggota berisi salinan lengkap dari data, dan dapat ditangani secara independen, biasa mengenakan-dan-robek kehandalan dibangkitkan oleh kekuatan jumlah salinan mandiri.
[Sunting] RAID 1 angka kegagalan
Bagian ini tidak mengutip manapun acuan atau sumber.
Silakan bantu memperbaiki artikel ini dengan menambahkan referensi yang layak. Disertai rujukan bahan mungkin sulit dan dihapus. (Maret 2010)

Sebagai contoh sepele, mempertimbangkan RAID 1 dengan dua model yang identik dari sebuah disk drive dengan probabilitas 5% yang disk akan gagal dalam waktu tiga tahun. Asalkan kegagalan secara statistik independen, maka kemungkinan kedua disk gagal selama masa tiga tahun adalah

P (\ mathrm {dual \, kegagalan}) = \ left (0,05 \ right) ^ 2 = 0,0025 = 0.25 \, \%.

Jadi, kemungkinan kehilangan semua data 0,25% selama periode tiga tahun jika tidak ada yang dilakukan untuk array. Jika disk pertama gagal dan tidak pernah diganti, maka ada kemungkinan 5% data akan hilang. Jika hanya salah satu disk gagal, tidak ada data akan hilang. Selama disk gagal diganti sebelum disk kedua gagal, data aman.

Namun, sejak dua disk identik digunakan dan karena pola penggunaan mereka juga identik, kegagalan mereka tidak dapat dianggap independen. Jadi, kemungkinan kehilangan semua data, jika gagal disk pertama tidak diganti, mungkin akan jauh lebih tinggi dari 5%.

Sebagai masalah praktis, dalam sistem yang dikelola dengan baik di atas tidak relevan karena hard drive gagal tidak akan diabaikan tetapi akan diganti. Keandalan sistem secara keseluruhan ditentukan oleh probabilitas drive yang tersisa akan terus beroperasi melalui masa perbaikan, yaitu total waktu yang diperlukan untuk mendeteksi kegagalan, mengganti hard drive gagal, dan untuk drive yang akan dibangun kembali. Jika, misalnya, diperlukan satu jam untuk mengganti drive gagal, keandalan sistem secara keseluruhan didefinisikan oleh probabilitas drive yang tersisa akan beroperasi selama satu jam tanpa kegagalan.

Sementara RAID 1 dapat perlindungan yang efektif terhadap kegagalan disk fisik, tidak memberikan perlindungan terhadap kerusakan data karena virus, perubahan file kebetulan atau penghapusan, atau perubahan data-spesifik lainnya. Dengan desain, perubahan tersebut akan langsung dicerminkan ke setiap drive di segmen array. virus, misalnya, bahwa kerusakan data pada satu drive dalam array RAID 1 akan merusak data yang sama pada semua drive lain dalam array pada saat yang sama. Untuk alasan menggunakan sistem RAID 1 untuk melindungi terhadap kegagalan drive fisik juga harus memiliki proses backup data tradisional di tempat untuk memungkinkan restorasi data ke poin sebelumnya dalam waktu. Tampaknya jelas bahwa setiap sistem yang cukup penting untuk meminta redundansi disk juga membutuhkan perlindungan backup data yang handal.
RAID 1 kinerja

Karena semua data yang ada di dua atau lebih eksemplar, masing-masing dengan hardware sendiri, kinerja baca bisa naik kira-kira sebagai kelipatan linear dari jumlah salinan. Artinya, RAID 1 array dua drive dapat membaca di dua tempat yang berbeda pada saat yang sama, meskipun tidak semua implementasi dari RAID 1 melakukan hal ini [4]. Untuk memaksimalkan manfaat kinerja RAID 1, kontroler disk mandiri yang dianjurkan, salah satu untuk setiap disk. Beberapa lihat praktek ini sebagai pemecahan atau dupleks. Ketika membaca, kedua disk dapat diakses secara independen dan sektor diminta dapat dibagi secara merata antara disk. Untuk cermin biasa dari dua disk, ini akan, secara teori, dua kali lipat transfer rate saat membaca. Waktu akses yang jelas dari array akan setengah dari satu drive. Tidak seperti RAID 0, ini akan untuk semua pola akses, karena semua data yang hadir pada semua disk. Pada kenyataannya, kebutuhan untuk memindahkan drive kepala ke blok berikutnya (untuk melewati blok sudah dibaca oleh drive lain) secara efektif dapat mengurangi keuntungan kecepatan untuk akses sekuensial. Baca kinerja dapat lebih ditingkatkan dengan menambahkan drive ke cermin. Banyak IDE RAID 1 controller membaca hanya dari satu disk dalam pasangan, sehingga kinerja mereka membaca selalu bahwa dari satu disk. Beberapa lama RAID 1 implementasi juga akan membaca kedua disk secara bersamaan dan membandingkan data untuk mendeteksi kesalahan. Deteksi error dan koreksi pada disk modern membuat ini kurang berguna dalam lingkungan yang membutuhkan ketersediaan normal. Saat menulis, array melakukan seperti disk tunggal, karena semua cermin harus ditulis dengan data. Perhatikan bahwa skenario ini kinerja dalam kasus terbaik dengan pola akses yang optimal.

RAID 1 memiliki keunggulan administrasi banyak. Sebagai contoh, di beberapa lingkungan, adalah mungkin untuk “memecah cermin”: menyatakan satu disk sebagai tidak aktif, melakukan backup disk itu, dan kemudian “membangun kembali” cermin. Hal ini berguna dalam situasi di mana sistem file harus selalu tersedia. Hal ini mengharuskan aplikasi mendukung pemulihan dari gambar data pada disk pada titik perpecahan cermin. Prosedur ini kurang kritis di hadapan fitur “snapshot” dari beberapa sistem file, di mana beberapa ruang disediakan untuk perubahan, menyajikan sudut pandang-in-time statis dari sistem file. Atau, disk baru dapat digantikan sehingga disk tidak aktif dapat disimpan dalam banyak cara yang sama sebagai cadangan tradisional. Untuk menjaga redundansi selama proses backup, beberapa controller menambahkan dukungan disk ketiga pasangan aktif. Setelah kembali ke disk ketiga selesai, maka dibuat tidak aktif dan didukung seperti dijelaskan di atas.
RAID 2

Sebuah RAID 2 data garis pada bit (bukan blok) tingkat, dan menggunakan kode Hamming untuk koreksi kesalahan. Disk akan disinkronkan oleh controller untuk berputar bersama-sama sempurna. Sangat tinggi kecepatan transfer data yang mungkin. Ini adalah tingkat hanya asli RAID yang saat ini tidak digunakan.

Penggunaan kode (7,4) Hamming (empat bit data ditambah tiga bit paritas) juga memungkinkan menggunakan 7 disk dalam RAID 2, dengan 4 digunakan untuk penyimpanan data dan 3 digunakan untuk koreksi kesalahan.

RAID 2 adalah satu-satunya tingkat standar RAID, selain beberapa implementasi RAID 6, yang secara otomatis dapat memulihkan data yang akurat dari korupsi single-bit pada data. Lain RAID tingkat dapat mendeteksi korupsi single-bit data, atau kadang-kadang dapat merekonstruksi data yang hilang, tetapi tidak bisa dipercaya menyelesaikan kontradiksi antara bit paritas dan bit data tanpa intervensi manusia.

(Multiple-bit korupsi adalah mungkin meskipun sangat jarang RAID 2. Dapat mendeteksi tetapi tidak memperbaiki korupsi double-bit.)

Semua hard disk segera setelah menerapkan kode kesalahan koreksi yang juga digunakan Hamming kode, sehingga RAID koreksi kesalahan 2 itu sekarang berlebihan dan menambahkan kompleksitas yang tidak perlu. Seperti RAID 3, tingkat ini cepat menjadi tidak berguna dan sekarang usang. Tidak ada aplikasi komersial RAID 2.

RAID 3
Diagram setup 3 RAID blok 6-byte dan byte paritas dua, yang ditampilkan adalah dua blok data dalam berbagai warna.

A 3 RAID striping menggunakan byte-level dengan disk paritas khusus. RAID 3 sangat jarang dalam prakteknya. Salah satu efek samping dari RAID 3 adalah bahwa hal itu umumnya tidak dapat melayani permintaan secara bersamaan. Hal ini terjadi karena setiap blok data akan, menurut definisi, akan tersebar di semua anggota dari set tersebut dan akan berada di lokasi yang sama. Jadi, setiap I / O operasi membutuhkan aktivitas di setiap disk dan biasanya membutuhkan spindle disinkronisasi.

Dalam contoh kita, permintaan untuk blok “A” terdiri dari byte A1-A6 akan mengharuskan semua tiga data disk untuk mencari ke awal (A1) dan membalas dengan isinya. Permintaan simultan untuk B blok harus menunggu.

Namun, karakteristik kinerja RAID 3 sangat konsisten, tidak seperti RAID tingkat yang lebih tinggi, [klarifikasi diperlukan] ukuran strip kurang dari ukuran sektor atau blok OS sehingga, untuk membaca dan menulis, maka seluruh garis diakses setiap saat. Kinerja dari array karena itu identik dengan kinerja satu disk di dalam array kecuali untuk transfer rate, yang dikalikan dengan jumlah drive data (yaitu, drive paritas kurang).

Hal ini membuat lebih baik untuk aplikasi yang menuntut kecepatan transfer tertinggi di sekuensial lama membaca dan menulis, misalnya terkompresi video editing. Aplikasi yang membuat kecil membaca dan menulis dari tempat-tempat acak disk akan mendapatkan performa terburuk dari level ini.

Persyaratan bahwa semua disk spin synchronous, alias di berbaris, menambahkan pertimbangan desain ke tingkat yang tidak memberikan manfaat yang signifikan terhadap tingkat RAID lainnya, sehingga dengan cepat menjadi tidak berguna dan sekarang usang Kedua RAID 3 dan RAID 4 itu. cepat diganti dengan RAID 5 Namun., tingkat ini telah vendor komersial membuat implementasi dari itu. Ini biasanya diimplementasikan dalam perangkat keras, dan isu-isu kinerja ditangani dengan menggunakan disk besar.

RAID 4
Diagram setup 4 RAID dengan disk paritas khusus dengan setiap warna mewakili kelompok blok di blok paritas masing-masing (a stripe)

Sebuah RAID 4 menggunakan striping blok-tingkat dengan disk paritas khusus. Hal ini memungkinkan setiap anggota diatur untuk bertindak independen ketika hanya satu blok diminta. Jika disk controller memungkinkan, RAID 4 set dapat melayani permintaan membaca secara bersamaan. RAID 4 terlihat mirip dengan RAID 5 kecuali yang tidak menggunakan paritas didistribusikan, dan mirip dengan RAID 3 kecuali bahwa garis-garis pada tingkat blok, daripada tingkat byte. Secara umum, RAID 4 dilaksanakan dengan dukungan hardware untuk perhitungan paritas, dan minimum 3 disk diperlukan untuk konfigurasi RAID 4 lengkap.

Pada contoh di sebelah kanan, permintaan baca untuk blok A1 akan dilayani oleh disk 0. Permintaan membaca simultan untuk blok B1 harus menunggu, namun permintaan baca B2 bisa dilayani secara bersamaan oleh disk 1.

Untuk menulis paritas disk menjadi hambatan, secara simultan menulis untuk A1 dan B2 akan di samping menulis ke drive masing-masing juga berdua harus menulis ke drive paritas. Dengan cara ini RAID 4 tempat beban sangat tinggi pada drive paritas dalam array.

Kinerja RAID 4 dalam konfigurasi ini bisa sangat miskin, tetapi tidak seperti RAID 3 tidak perlu spindle disinkronisasi. Namun, jika RAID 4 diimplementasikan pada drive disinkronisasi dan ukuran strip berkurang di bawah ukuran blok OS RAID 4 array kemudian akan memiliki pola kinerja yang sama sebagai sebuah array RAID 3.

Saat ini, RAID 4 hanya dilaksanakan pada tingkat perusahaan oleh satu perusahaan tunggal, NetApp, yang memecahkan masalah kinerja yang dibahas di atas dengan milik mereka Write Anywhere Layout File.

Baik RAID 3 dan RAID 4 dengan cepat digantikan oleh RAID 5.

RAID 5
Diagram setup RAID 5 dengan paritas didistribusikan dengan setiap warna mewakili kelompok blok di blok paritas masing-masing (a stripe). Diagram ini menunjukkan algoritma asimetris kiri

Sebuah RAID 5 menggunakan striping blok-tingkat dengan data paritas didistribusikan di seluruh disk anggota. RAID 5 telah mencapai popularitas karena biaya rendah redundansi. Hal ini dapat dilihat dengan membandingkan jumlah drive yang diperlukan untuk mencapai kapasitas yang diberikan. RAID 1 atau RAID 1 +0, yang redundansi hasil, hanya memberikan s / n kapasitas penyimpanan, dimana s adalah jumlah dari kapasitas drive n digunakan. Dalam RAID 5, hasil ini s_ {\ mathrm {menit}} \ kali (n – 1) dimana Smin adalah ukuran disk terkecil di array. Sebagai contoh, empat drive 1-TB dapat dibuat menjadi array berlebihan 2-TB dalam RAID 1 atau RAID 1 +0, tapi empat sama drive dapat digunakan untuk membangun sebuah array 3-TB bawah RAID 5. Meskipun RAID 5 bisa diimplementasikan dalam kontroler disk, beberapa memiliki dukungan hardware untuk perhitungan paritas (hardware RAID kartu dengan prosesor onboard) sementara beberapa menggunakan sistem prosesor utama (suatu bentuk perangkat lunak RAID di driver vendor untuk pengendali murah). Banyak sistem operasi juga menyediakan software RAID dukungan independen dari disk controller, seperti Windows Dynamic Disk, Linux RAID md, atau RAID-Z. Minimum tiga disk diperlukan untuk konfigurasi RAID 5 lengkap. Dalam beberapa implementasi yang rusak RAID 5 set disk dapat dibuat (tiga set disk yang hanya dua yang online), sementara mdadm mendukung penuh-fungsional (non-terdegradasi) RAID 5 setup dengan dua disk – yang berfungsi sebagai sebuah RAID lambat 1, tetapi dapat diperluas dengan volume lebih lanjut.

Dalam contoh ini, permintaan baca untuk blok A1 akan dilayani oleh disk 0. Permintaan membaca simultan untuk blok B1 harus menunggu, namun permintaan baca B2 bisa dilayani secara bersamaan oleh disk 1.
[Sunting] RAID 5 penanganan paritas

Serangkaian bersamaan blok (satu di masing-masing disk di dalam array) secara kolektif disebut garis. Jika blok lain, atau sebagian daripadanya, ditulis pada bahwa blok, strip paritas yang sama, atau bagian tertentu daripadanya, dihitung ulang dan ditulis ulang. Untuk kecil menulis, ini memerlukan:

* Baca blok data lama
* Baca blok paritas tua
* Bandingkan blok data lama dengan permintaan menulis. Untuk setiap bit yang telah membalik (berubah dari 0 ke 1, atau 1-0) di blok data, flip bit yang sesuai di blok paritas
* Tulis blok data baru
* Tulis blok paritas baru

Disk yang digunakan untuk blok paritas adalah staggered dari satu jalur ke, berikutnya maka istilah blok paritas didistribusikan. RAID 5 menulis yang mahal dalam hal operasi disk dan lalu lintas antara disk dan controller.

Blok paritas tidak membaca pada data berbunyi, karena ini akan menambah overhead yang tidak perlu dan akan mengurangi kinerja. Blok paritas yang membaca, Namun, ketika membaca blok di garis gagal karena kegagalan salah satu dari disk, dan blok paritas pada garis digunakan untuk merekonstruksi sektor bandel. Kesalahan CRC demikian tersembunyi dari komputer utama. Demikian pula, harus disk gagal dalam array, blok paritas dari disk hidup digabungkan matematis dengan blok data dari disk yang masih hidup untuk merekonstruksi data dari drive gagal on-the-fly.

Hal ini kadang-kadang disebut Interim Data Recovery Mode. Komputer tahu bahwa disk drive telah gagal, tapi ini hanya sehingga sistem operasi dapat memberitahu administrator bahwa drive harus diganti; aplikasi yang berjalan pada komputer tidak menyadari kegagalan. Membaca dan menulis ke array terus drive mulus, meskipun dengan beberapa penurunan kinerja.
[Sunting] RAID 5 tingkat kegagalan disk

Jumlah maksimum dari drive dalam kelompok 5 redundancy RAID secara teori tidak terbatas. The pengorbanan kelompok redundansi yang lebih besar probabilitas yang lebih besar kegagalan disk simultan ganda, waktu meningkat untuk membangun kembali kelompok redundansi, dan probabilitas yang lebih besar menghadapi suatu sektor tidak terpulihkan selama rekonstruksi RAID. Karena jumlah disk dalam kelompok RAID 5 meningkat, waktu rata-rata antara kegagalan (MTBF, kebalikan dari tingkat kegagalan) bisa menjadi lebih rendah dari satu disk. Hal ini terjadi ketika kemungkinan dari disk kedua yang gagal keluar dari N – 1 disk tergantung, dalam waktu yang diperlukan untuk mendeteksi, mengganti dan menciptakan disk gagal pertama, menjadi lebih besar daripada kemungkinan satu disk yang gagal.

Solid-state drive (SSD) dapat hadir revolusioner, bukan evolusioner cara menghadapi meningkatnya RAID-5 membangun kembali keterbatasan. Dengan dorongan dari produsen flash-SSD banyak, JEDEC sedang mempersiapkan untuk menetapkan standar pada tahun 2009 untuk mengukur Uber (bit rate uncorrectable error) dan “mentah” tingkat kesalahan bit (kesalahan tarif sebelum ECC, kode kesalahan koreksi). [8] Tetapi bahkan kelas ekonomi Intel X25-M SSD mengklaim tingkat kesalahan dipulihkan dari 1 sektor dalam 1015 bit dan MTBF dari dua juta jam [9] Ironisnya,. throughput lebih-lebih cepat dari SSD (STEC klaim enterprise kelasnya Zeus SSD melebihi 200 kali lipat performa transaksional 15k hari ini-RPM, HDD kelas enterprise) [10] menunjukkan bahwa tingkat kesalahan yang serupa (1 dalam 1015) akan hasilnya memperpendek dua-besarnya MTBF.

Dalam hal kegagalan sistem sementara ada yang aktif menulis, paritas dari sebuah garis dapat menjadi tidak konsisten dengan data. Jika hal ini tidak terdeteksi dan diperbaiki sebelum disk atau blok gagal, kehilangan data dapat terjadi sebagai salah paritas akan digunakan untuk merekonstruksi blok yang hilang di jalur. Ini potensi kerentanan kadang-kadang dikenal sebagai lubang menulis. cache Baterai yang didukung dan teknik yang mirip biasanya digunakan untuk mengurangi jendela kesempatan untuk terjadi. Masalah yang sama terjadi untuk RAID-6.
[Sunting] kinerja RAID 5

RAID 5 implementasi mengalami kinerja yang buruk ketika dihadapkan dengan beban kerja yang mencakup banyak menulis yang lebih kecil dari kapasitas sebuah garis tunggal. Hal ini karena paritas harus diperbarui pada setiap menulis, memerlukan baca-memodifikasi-menulis urutan untuk kedua blok data dan blok paritas. Lebih implementasi kompleks mungkin termasuk non-volatile menulis kembali cache untuk mengurangi dampak kinerja paritas incremental update.

Random menulis kinerja buruk, terutama pada tingkat concurrency tinggi umum dalam database multi-user yang besar. Read-memodifikasi-write kebutuhan siklus implementasi paritas RAID 5’s menghukum acak menulis sebanyak urutan besarnya dibandingkan dengan RAID 0.

Kinerja masalah bisa begitu parah sehingga beberapa ahli database telah membentuk sebuah kelompok yang disebut BAARF -. Pertempuran Melawan Setiap Raid Lima

Kinerja membaca RAID 5 hampir sama baiknya dengan RAID 0 untuk jumlah yang sama disk. Kecuali untuk blok paritas, distribusi data melalui drive mengikuti pola yang sama sebagai RAID 0. Alasannya RAID 5 agak lambat adalah bahwa disk harus melompati blok paritas.
RAID 5 ukuran yang dapat digunakan

Paritas data menggunakan sampai kapasitas satu drive dalam array (ini dapat dilihat dengan membandingkannya dengan RAID 4: RAID 5 mendistribusikan data paritas di disk, sedangkan RAID 4 centralizes di salah satu disk, tapi jumlah data paritas adalah yang sama). Jika drive berbeda-beda dalam kapasitas, yang terkecil dari mereka menetapkan batas. Oleh karena itu, kapasitas yang dapat digunakan dari sebuah array RAID 5 adalah (N-1) \ s_ cdots {\ mathrm {menit}}, dimana N merupakan jumlah drive dalam array dan Smin adalah kapasitas dari drive terkecil di array .

Jumlah hard disk yang dapat dimasukkan ke array tunggal hanya dibatasi oleh kapasitas penyimpanan dalam implementasi controller hardware, atau oleh OS dalam perangkat lunak RAID. Satu peringatan adalah bahwa tidak seperti RAID 1, karena jumlah disk di array meningkat, kemungkinan kehilangan data akibat kegagalan multiple drive meningkat. Hal ini karena ada penurunan rasio “losable” drive (jumlah drive yang bisa gagal sebelum data hilang) ke drive total.

RAID 6
Diagram 6 setup RAID, yang identik dengan RAID 5 selain penambahan blok paritas kedua redundansi dan data kemampuan pemulihan kerugian

RAID 6 meluas RAID 5 dengan menambahkan blok paritas tambahan, sehingga menggunakan striping blok-level dengan dua blok paritas didistribusikan di seluruh disk anggota.
Kinerja (kecepatan)

RAID 6 tidak memiliki penalti kinerja untuk operasi baca, tetapi tidak memiliki penalti kinerja Operasi tulis karena overhead yang terkait dengan perhitungan paritas. Kinerja sangat bervariasi tergantung pada bagaimana RAID 6 diimplementasikan dalam arsitektur penyimpanan produsen – dalam perangkat lunak, firmware atau dengan menggunakan firmware dan ASICS khusus untuk perhitungan paritas intensif. Hal ini dapat secepat sistem RAID-5 dengan satu drive kurang (jumlah yang sama drive data). [13]
[Sunting] Efisiensi (sisa potensi penyimpanan)

RAID 6 ada ruang lebih efisien dari RAID 5 dengan drive cadangan panas ketika digunakan dengan sejumlah kecil drive, tetapi sebagai array menjadi besar dan memiliki hard disk lebih kerugian dalam kapasitas penyimpanan menjadi kurang penting dan kemungkinan kehilangan data yang lebih besar. RAID 6 memberikan perlindungan terhadap kehilangan data dalam array membangun kembali, ketika drive kedua hilang, sebuah blok yang buruk membaca ditemui, atau ketika sebuah operator manusia sengaja menghapus dan menggantikan disk drive yang salah saat mencoba mengganti drive gagal.

Kapasitas yang dapat digunakan dari sebuah array RAID 6 adalah (N-2) \ s_ cdots {\ mathrm {menit}}, dimana N merupakan jumlah drive dalam array dan Smin adalah kapasitas dari drive terkecil di array.

Implementasi

Menurut Storage Networking Industry Association (SNIA), definisi RAID 6 adalah: “Segala bentuk RAID yang dapat terus melaksanakan membaca dan menulis permintaan untuk semua disk virtual array RAID di hadapan setiap dua kegagalan disk bersamaan. Beberapa metode, termasuk perhitungan periksa data ganda (paritas dan Reed-Solomon), data paritas ortogonal dual mengecek dan paritas diagonal, telah digunakan untuk mengimplementasikan RAID Tingkat 6 “.

Komputasi Paritas

Dua sindrom yang berbeda harus dihitung untuk memungkinkan hilangnya setiap dua drive. Salah satunya, P dapat menjadi XOR sederhana dari data di garis-garis, seperti RAID 5. Sebuah sindrom, kedua independen lebih rumit dan membutuhkan bantuan dari teori medan.

Untuk mengatasi ini, bidang Galois GF (m) diperkenalkan dengan m = 2k. Suatu hasil penting dari teori medan mengatakan bahwa GF (m) \ F_2 cong [x] / (p (x)) dimana p (x) adalah polinom tereduksi derajat k. Artinya, sebuah elemen dari lapangan adalah nilai biner dikalikan oleh beberapa kekuatan variabel abstrak x. Biasanya sepotong data dapat ditulis sebagai dk – 1dk – 2 … d0 dalam basis 2 mana setiap di adalah baik 0 atau 1. Ini dipilih agar sesuai dengan elemen dk – 1xk – 1 + dk – 2xk – 2 + … + D1x + d0 di bidang Galois. Biarkan D_0 ,…, D_ {n-1} \ di GF (m) sesuai dengan garis-garis data di hard drive dikodekan sebagai elemen bidang dengan cara ini (dalam praktek mereka mungkin akan dipecah menjadi potongan berukuran byte). Jika g adalah beberapa generator dari lapangan dan \ oplus Selain menunjukkan di lapangan sementara menunjukkan rentetan perkalian, maka \ mathbf {P} dan \ mathbf {Q} dapat dihitung sebagai berikut:

Untuk seorang ilmuwan komputer, cara yang baik untuk berpikir tentang ini adalah bahwa \ oplus adalah operator XOR bitwise dan gi adalah tindakan dari pergeseran umpan balik linear mendaftar di sepotong data. Dengan demikian, dalam rumus di atas, [15] perhitungan P hanyalah XOR masing-masing stripe. Hal ini karena selain dalam bidang dua karakteristik hingga mengurangi dengan operasi XOR. Perhitungan Q adalah XOR dari versi bergeser setiap stripe.

Secara matematis, generator merupakan elemen dari lapangan seperti yang gi berbeda untuk setiap i nonnegatif memuaskan i <n.

Jika salah satu drive data hilang, data dapat menghitung ulang dari P sama seperti dengan RAID 5. Jika dua data drive hilang atau drive yang berisi P adalah kehilangan data dapat pulih dari P dan Q menggunakan proses yang lebih kompleks. Bekerja rincian tidak sulit dengan teori medan. Misalkan Di dan Dj adalah nilai-nilai yang hilang dengan i \ neq j. Menggunakan nilai-nilai lain D, konstanta A dan B dapat ditemukan sehingga D_i \ oplus D_j = A dan g iD_i ^ \ ^ g oplus jD_j = B. Mengalikan kedua sisi persamaan terakhir oleh gn – i dan menambah mantan menghasilkan persamaan (g ^ {n-i + j} \ oplus1) D_j = g ^ {ni} A B \ oplus dan dengan demikian solusi untuk Dj yang dapat digunakan untuk menghitung Di.

Perhitungan Q adalah CPU intensif dibandingkan dengan kesederhanaan P. Jadi, RAID 6 diimplementasikan dalam perangkat lunak akan memiliki pengaruh yang lebih signifikan terhadap kinerja sistem, dan solusi perangkat keras akan lebih kompleks.

Sumber : http://en.wikipedia.org/wiki/Standard_RAID_levels
http://translate.google.co.id/#en|id|

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: