Bevezetés
Ez a CP Technologies fehér könyv a RAID-ot tárgyalja. A független lemezek redundáns tömbje (RAID) merevlemezek, egy vagy több vezérlőkártya és beágyazott szoftverek gyűjteménye a merevlemezeken történő adattárolás megbízhatóságának és redundanciájának növelésére. A RAID-nek többféle változata létezik, amelyek nagyobb teljesítményt és/vagy nagyobb adatbiztonságot kínálnak. A RAID szám, például RAID-5, nem reprezentálja az érintett meghajtók számát. A leggyakoribb RAID-megoldások a 0, -1 és 5. A RAID megvalósítható a meghajtók forró cseréjének lehetőségével és anélkül is.
Gyakorlatilag az összes meghajtóvezérlőgyártótól, például az Adaptec-től és a DPT-től számos olyan beépíthető vezérlő áll rendelkezésre, amelyek lehetővé teszik a RAID megvalósítását. Ezek a vezérlők mind SCSI-meghajtókhoz kapcsolódnak, és ISA- és PCI-konfigurációban kaphatók. A PCI formátum biztosítja a legnagyobb áteresztőképességet. Az IDE-meghajtók RAID-támogatása általában nem áll rendelkezésre.
Minden SCSI-meghajtó használható RAID-vezérlővel, és ugyanazon a buszon különböző gyártók, méretek és teljesítményű meghajtók használhatók. További információkért érdeklődjön a vezérlő gyártójánál. A RAID-vezérlők általános meghajtóvezérlőként is működnek CD- és szalagmeghajtók, valamint külső tartozékok, például szkennerek csatlakoztatására.
A RAID-meghajtók állandóan beépíthetők a vázba, eltávolítható 5-1/4″-os hordozókba vagy külső meghajtórekeszekbe szerelhetők a könnyű elérhetőség és a meghajtó meghibásodása esetén történő csere érdekében. Teljes RAID-védelem valósítható meg a nem eltávolítható meghajtók esetén is, amikor a RAID-rendszer adatvédelmet és időt biztosít a rendszer üzemen kívül helyezéséhez a meghibásodott meghajtó cseréjéhez. Ez minden bizonnyal olcsóbb és potenciálisan megbízhatóbb megoldás lehet a drága cserélhető meghajtótartók használata helyett. Lásd a Kingston Technology Data Express és a JMR Wildcat cserélhető adathordozókat.
RAID-szintek meghatározása
RAID 0 Striping
Az adatok több meghajtóra íródnak a jobb hozzáférési teljesítmény érdekében. Nincs adatredundancia. Például egy 4 megás fájl 4 meghajtóra íródik 1 megás darabokban. Vegye figyelembe, hogy az egyik meghajtó meghibásodása az adatokat elérhetetlenné teszi. Előnye a sokkal nagyobb átviteli sebesség.
RAID 1 Mirroring.
100%-os redundanciát biztosít, amely az elsődleges meghajtó pontos másolatát vagy tükörképét biztosítja. Ha az egyik meghajtó meghibásodik, az adatok a másik meghajtón teljes mértékben elérhetők lesznek. Nincs teljesítményjavulás, hacsak nem engedélyezi az egyidejű olvasást. Vegye figyelembe, hogy kétszer annyi meghajtót kell vásárolni. Egy vezérlő biztosíthatja a tükrözést egy buszon keresztül, vagy két vezérlő használható a vezérlő redundanciájának és a meghajtó redundanciájának biztosítására.
Az Adaptec nagyon részletes online tárgyalást nyújt a RAID-ről és különösen a vezérlőikről az Array Guide-ban.
RAID 10 vagy 0/1 csíkozás és tükrözés
A RAID 0 és 1 kombinációja. Az adatokat a jobb teljesítmény érdekében több meghajtóra osztják fel, és minden meghajtót tükröznek a redundancia érdekében. Vegye figyelembe, hogy kétszer annyi meghajtót kell beszerezni.
RAID 2
A Thinking Machines, Inc. által szabadalmaztatott szabadalmi tömb, ahol az adatokat bitszinten osztják fel több meghajtó között, és további meghajtók biztosítják a paritási információt. Nagyszámú meghajtót igényel. Általában nem valósul meg.
RAID 3 Striping with Parity
Redundanciát biztosít jobb teljesítmény mellett. Az adatok több meghajtón oszlanak meg, és egy további meghajtó biztosítja a paritási információt. Az adatcsíkozás javítja a teljesítményt, de egyidejű olvasást igényel a tömb elérésekor. A paritásinformációt tartalmazó meghajtó használható az adatok rekonstruálására, ha az egyik adatlemez meghibásodik. Általában 3 adatmeghajtót és 1 paritásmeghajtót használnak. A kis véletlenszerű írások általában lassúak, mivel a paritás meghajtót minden egyes íráshoz hozzá kell férni.
RAID 4 Csíkozás dedikált paritáslemezzel
Hasonló a RAID 3-hoz, kivéve, hogy a nagyobb adatblokkok csíkozva vannak, és nem igényli az egyes meghajtók részvételét minden egyes hozzáférésnél. A paritási meghajtót minden egyes adathozzáférésnél elérjük.
RAID 5 Csíkozás és paritás
A leggyakoribb RAID-megvalósítás. Mind az adat-, mind a paritásinformáció több meghajtóra van csíkozva, és minden meghajtó mind az adat-, mind a paritásinformációt tartalmazza. Ha bármelyik meghajtó meghibásodik, a fennmaradó meghajtók elegendő információt tartalmaznak a helyreállításhoz. Teljes redundanciát biztosít jobb teljesítmény mellett. A legkisebb RAID 5 megvalósítás három meghajtót igényel, bár a jobb teljesítmény érdekében több is használható.
RAID 6
Nincs igazi definíció, és különböző gyártóknál különböző dolgokat jelenthet.
RAID 7
A Storage Technology, Inc. sajátja. és hasonló a RAID 4-hez, gyorsítótárazással és saját operációs rendszerrel a tömb működtetéséhez.
Általános RAID kapcsolódó meghatározások
A forró csere arra utal, hogy egy meghajtó eltávolítható a tömbből, miközben a rendszer be van kapcsolva. Ehhez általában az szükséges, hogy a meghajtótálcán lévő tápcsatlakozó csapjai hosszabbak legyenek, mint a jelcsapok, így először a jeleket, majd a tápellátást kell leválasztani az adatbuszon fellépő adathibák elkerülése érdekében. Többféle cserélhető meghajtótartó létezik, és fontos meggyőződni arról, hogy támogatják a valódi forró cserét, és nem csak a cserélhető adathordozókat.
A meleg cserével leállítható a meghajtóhoz való hozzáférés, amíg a meghajtót kiveszik a tömbből. Ez általában egy szoftverfunkció vagy “gomb” a meghajtó tevékenységének felfüggesztésére. Ebben a konfigurációban egy olcsó, forró csere nélküli cserélhető meghajtóhordozó használható.
A forró tartalék meghajtó egy tartalék meghajtót biztosít a tömbben, amely automatikusan működésbe lép, ha valamelyik másik meghajtó meghibásodik. Általában egy tömb csak egyetlen meghajtó meghibásodását képes adatvesztés nélkül elviselni, így a hot spare meghajtó csökkenti a teljes meghibásodás lehetőségét.
A SMART (Self-Monitoring, Analysis, and Reporting Technology) egy előrejelző hibaelemző rendszer, amelyben a meghajtó önelemzést végez, és képes az előre jelzett hibákat közölni a vezérlővel. Ez lehetővé teszi az esetlegesen hibás meghajtók korai cseréjét a meghajtó tényleges meghibásodása előtt.
A dinamikus szektorjavítás lehetővé teszi a RAID-rendszer számára a meghajtók hibás szektorainak felkutatását, az adatok átlátható javítását és a szektorok rosszként való megjelölését a jövőbeli hozzáférés megakadályozása érdekében.