RAID. RAID 0: striping

Transcrição

1 RAID RAID is a technology that is used to increase the performance and/or reliability of data storage. The abbreviation stands for Redundant Array of Inexpensive Disks. A RAID system consists of two or more disks working in parallel. These disks can be hard discs but there is a trend to also use the technology for solid state drives. The software to perform the RAID-functionality and control the hard disks can either be located on a separate controller card (a hardware RAID controller) or it can simply be a driver. Some versions of Windows, such as Windows Server 2003, as well as Mac OS X include software RAID functionality. Hardware RAID controllers cost more than pure software but they also offer better performance. RAID-systems can be based with an number of interfaces, including SCSI, IDE, SATA or FC (fibre channel.) There are systems that use SATA disks internally but that have a FireWire or SCSI-interface for the host system. There are different RAID levels, each suiting specific situations. RAID levels are not standardized by an industry group. This explains why companies are sometimes creative and come up with their own unique implementations. Sometimes disks in a RAID system are defined as JBOD, which stands for Just a Bunch Of Disks. This means that those disks do not use a specific RAID level and are used as if they were stand-alone disks. This is often done for disks that contain swap files or spooling data. Below is an overview of the most popular levels: RAID 0: striping In a RAID 0 system, data are split up in blocks that get written across all the drives in the array. By using multiple disks (at least 2) at the same time, RAID 0 offers superior I/O performance. This performance can be enhanced further by using multiple controllers, ideally one controller per disk.

2 Advantages RAID 0 offers great performance, both in read and write operations. There is no overhead caused by parity controls. All storage capacity is used, there is no disk overhead. The technology is easy to implement. Disadvantages RAID 0 is not fault-tolerant. If one disk fails, all data in the RAID 0 array are lost. It should not be used on mission-critical systems. Ideal use RAID 0 is ideal for non-critical storage of data that have to be read/written at a high speed, such as on a Photoshop image retouching station. RAID 1: mirroring Data are stored twice by writing them to both the data disk (or set of data disks) and a mirror disk (or set of disks). If a disk fails, the controller uses either the data drive or the mirror drive for data recovery and continues operation. You need at least 2 disks for a RAID 1 array.

3 RAID 1 systems are often combined with RAID 0 to improve performance. Such a system is sometimes referred to by the combined number: a RAID 10 system. Advantages RAID 1 offers excellent read speed and a write-speed that is comparable to that of a single disk. In case a disk fails, data do not have to be rebuild, they just have to be copied to the replacement disk. RAID 1 is a very simple technology. Disadvantages The main disadvantage is that the effective storage capacity is only half of the total disk capacity because all data get written twice. Software RAID 1 solutions do not always allow a hot swap of a failed disk (meaning it cannot be replaced while the server keeps running). Ideally a hardware controller is used. Ideal use RAID-1 is ideal for mission critical storage, for instance for accounting systems. It is also suitable for small servers in which only two disks will be used. RAID 3 On RAID 3 systems, data blocks are subdivided (striped) and written in parallel on two or more drives. An additional drive stores parity information. You need at least 3 disks for a RAID 3 array.

4 Since parity is used, a RAID 3 stripe set can withstand a single disk failure without losing data or access to data. Advantages RAID-3 provides high throughput (both read and write) for large data transfers. Disk failures do not significantly slow down throughput. Disadvantages This technology is fairly complex and too resource intensive to be done in software. Performance is slower for random, small I/O operations. Ideal use RAID 3 is not that common in prepress. RAID 5 RAID 5 is the most common secure RAID level. It is similar to RAID-3 except that data are transferred to disks by independent read and write operations (not in parallel). The data chunks that are written are also larger. Instead of a dedicated parity disk, parity information is spread across all the drives. You need at least 3 disks for a RAID 5 array. A RAID 5 array can withstand a single disk failure without losing data or access to data. Although RAID 5 can be achieved in software, a hardware controller is recommended. Often extra cache memory is used on these controllers to improve the write performance.

5 Advantages Read data transactions are very fast while write data transaction are somewhat slower (due to the parity that has to be calculated). Disadvantages Disk failures have an effect on throughput, although this is still acceptable. Like RAID 3, this is complex technology. Ideal use RAID 5 is a good all-round system that combines efficient storage with excellent security and decent performance. It is ideal for file and application servers. RAID 10: a mix of RAID 0 & RAID 1 RAID 10 combines the advantages (and disadvantages) of RAID 0 and RAID 1 in a single system. It provides security by mirroring all data on a secondary set of disks (disk 3 and 4 in the drawing below) while using striping across each set of disks to speed up data transfers.

6 What about RAID 2, 4, 6 or 7? These levels do exist but are not that common, at least not in prepress environments. This is just a simple introduction to RAID-system. You can find more in-depth information on the pages of wikipedia or ACNC. RAID is no substitute for back-up! All RAID levels except RAID 0 offer protection from a single drive failure. A RAID 6 system even survives 2 disks dying simultaneously. For complete security you do still need to back-up the data from a RAID system. That back-up will come in handy if all drives fail simultaneously because of a power spike. It is a safeguard when the storage system gets stolen. Back-ups can be kept off-site at a different location. This can come in handy if a natural disaster or fire destroys your workplace. The most important reason to back-up multiple generations of data is user error. If someone accidentally deletes some important data and this goes unnoticed for several hours, days or weeks, a good set of back-ups ensure you can still retrieve those files.

7 RAID RAID é uma tecnologia que é usada para aumentar o desempenho e / ou a confiabilidade de armazenamento de dados. A abreviatura significa Redundant Array of Inexpensive Disks. Um sistema RAID consiste em dois ou mais discos funcionando em paralelo. Estes discos podem ser discos rígidos, mas há uma tendência para também usar a tecnologia para drives de estado sólido. O software para executar a funcionalidade RAID e controle os discos rígidos podem ser localizados em uma placa controladora separada (um controlador RAID hardware) ou pode ser simplesmente um driver. Algumas versões do Windows, como o Windows Server 2003, bem como Mac OS X incluem a funcionalidade RAID de software. Controladores RAID de hardware custar mais do que software pura, mas eles também oferecem um melhor desempenho. RAID-sistemas podem ser baseados com um número de interfaces, incluindo SCSI, IDE, SATA ou FC (Fibre Channel). Existem sistemas que usam discos SATA internamente, mas que têm uma interface SCSI ou FireWire para o sistema host. Há níveis RAID diferentes, cada um adequando situações específicas. Níveis RAID não são padronizados por um grupo da indústria. Isso explica por que as empresas às vezes são criativos e vir para cima com as suas próprias implementações exclusivas. Às vezes, os discos em um sistema RAID são definidos como JBOD, que significa "Apenas um monte de discos". Isso significa que esses discos não usar um nível de RAID específica e são usados como se fossem discos de stand-alone. Isso é muitas vezes feito por discos que contêm arquivos de troca de dados ou spool. Abaixo está uma visão geral dos níveis mais populares: RAID 0: striping Em um sistema RAID 0, os dados são divididos em blocos que são escritos em todas as unidades na matriz. Usando vários discos (pelo menos 2), ao mesmo tempo, RAID 0 oferece desempenho de I / O superior. Esse desempenho pode ser melhorado ainda mais usando vários controladores, de preferência um controlador por disco. Vantagens RAID 0 oferece um excelente desempenho, tanto em ler e escrever operações. Não há sobrecarga causada pelos controles de paridade. Toda a capacidade de armazenamento é usado, não há sobrecarga de disco. A tecnologia é fácil de implementar. Desvantagens RAID 0 não é tolerante a falhas. Se um disco falhar, todos os dados na matriz RAID 0 são perdidas. Não deve ser usado em sistemas de missão crítica. Uso ideal RAID 0 é ideal para não-crítica de armazenamento de dados que devem ser lidos /

8 gravados em alta velocidade, como em uma estação de retoque de imagem Photoshop. RAID 1: espelhamento Os dados são armazenados duas vezes por escrevê-los a ambos os dados do disco (ou conjunto de discos de dados) e um disco de espelho (ou um conjunto de discos). Se um disco falhar, o controlador usa uma unidade de dados ou a unidade de espelho para recuperação de dados e continua a operação. Você precisa de pelo menos 2 discos para um array RAID 1. RAID 1 sistemas são muitas vezes combinados com RAID 0 para melhorar o desempenho. Tal sistema é por vezes referido pelo número combinado: um sistema RAID 10. Vantagens RAID 1 oferece velocidade de leitura e uma excelente velocidade de gravação, que é comparável à de um único disco. No caso de um disco falhar, os dados não precisam ser reconstruir, apenas têm que ser copiados para o disco de substituição. RAID 1 é uma tecnologia muito simples. Desvantagens A principal desvantagem é que a capacidade de armazenamento eficaz é apenas metade da capacidade total do disco porque todos os dados são escritos duas vezes. Software RAID 1 soluções nem sempre permitem uma troca a quente de um disco com falha (o que significa que não pode ser substituído enquanto o servidor continua funcionando). O ideal é um controlador de hardware é utilizado. Uso ideal RAID-1 é ideal para o armazenamento de missão crítica, por exemplo, para sistemas de contabilidade. Também é adequado para pequenos servidores em que apenas dois discos serão utilizados. RAID 3 No RAID 3 sistemas, blocos de dados são subdivididos (listrado) e escrito em paralelo em duas ou mais unidades. Uma unidade adicional armazena informações de paridade. Você precisa de pelo menos 3 discos para a 3 RAID array. Uma vez que a paridade é usada, um conjunto de distribuição RAID 3 pode resistir a uma falha de disco único sem perder dados ou o acesso a dados. Vantagens RAID-3 oferece alta taxa de transferência (tanto ler e escrever) para grandes transferências de dados. Falhas de disco não desacelerar significativamente o rendimento. Desvantagens Esta tecnologia é bastante complexo e muito recurso intensivo a ser feito em

9 software. Desempenho é mais lento para o acaso, pequenas I / O operações. Uso ideal RAID 3 não é tão comum na pré-impressão. RAID 5 RAID 5 é o nível de RAID mais comuns seguro. É semelhante ao RAID-3, exceto que os dados são transferidos para os discos por operações independentes ler e escrever (não em paralelo). Os pedaços de dados que são escritos também são maiores. Em vez de um disco de paridade dedicado, informações de paridade são espalhados por todas as unidades. Você precisa de pelo menos 3 discos para a 5 RAID array. Um conjunto de RAID 5 pode resistir a uma falha de disco único sem perder dados ou o acesso a dados. Embora RAID 5 pode ser conseguido em software, um controlador de hardware é recomendado. Muitas vezes, a memória cache extra é usado em estes controladores para melhorar o desempenho de gravação. Vantagens Transações de leitura de dados são muito rápidos enquanto a transação de dados de gravação são um pouco mais lento (devido à paridade que tem que ser calculado). Desvantagens Falhas de disco têm um efeito sobre o rendimento, embora isso ainda é aceitável. Como RAID 3, esta é a tecnologia complexa. Uso ideal RAID 5 é um sistema all-round bom que combina armazenamento eficiente com segurança e excelente desempenho decente. É ideal para servidores de arquivos e aplicativos. RAID 10: uma mistura de RAID 0 e RAID 1 RAID 10 combina as vantagens (e desvantagens) de RAID 0 e RAID 1 em um único sistema. Ele oferece segurança, espelhamento todos os dados em um conjunto secundário de discos (disco 3 e 4 no desenho abaixo) durante o uso striping através de cada conjunto de discos para acelerar a transferência de dados. E sobre RAID 2, 4, 6 ou 7? Estes níveis não existem mas não são tão comuns, pelo menos não em ambientes de préimpressão. Esta é apenas uma simples introdução ao RAID-sistema. Você pode encontrar mais informações detalhadas nas páginas da wikipedia ou ACNC. RAID não é substituto para back-up! Todos os níveis RAID, exceto RAID 0 oferecem proteção a partir de uma única falha na unidade. Um RAID 6 sistema ainda sobrevive dois discos simultaneamente morrendo. Para segurança completa, você ainda precisa fazer back-up dos dados de um sistema RAID.

10 Que back-up virá a calhar, se não todas as unidades ao mesmo tempo por causa de um pico de energia. É uma salvaguarda quando o sistema de armazenamento de serem furtados. Back-ups podem ser mantidos fora do local em um local diferente. Isto pode vir a calhar se um desastre natural ou incêndio destrói o seu local de trabalho. A razão mais importante para back-up de múltiplas gerações de dados é erro do usuário. Se alguém acidentalmente apaga alguns dados importantes e isso passa despercebido por várias horas, dias ou semanas, um bom conjunto de back-ups garantir que você ainda pode recuperar esses arquivos.