Introducere
Acest White Paper al CP Technologies discută despre RAID. O matrice redundantă de discuri independente (Redundant Array of Independent Disks – RAID) este o colecție de hard disk-uri, una sau mai multe plăci de controler și software încorporat pentru a crește fiabilitatea și redundanța stocării datelor pe hard disk-uri. RAID este disponibil în mai multe variante care oferă performanțe îmbunătățite și/sau o mai mare fiabilitate a datelor. Numărul RAID, de exemplu RAID-5, nu este reprezentativ pentru numărul de unități implicate. Cele mai comune implementări RAID sunt 0, -1 și 5. RAID poate fi implementat cu și fără posibilitatea de a schimba la cald o unitate.
O varietate de controllere plug-in sunt disponibile de la aproape toți producătorii de controllere de unități, cum ar fi Adaptec și DPT, care permit implementarea RAID. Toate aceste controlere se interfațează cu unități SCSI și sunt disponibile în configurații ISA și PCI. Formatul PCI va oferi cel mai mare debit. Suportul RAID pentru unitățile IDE nu este în general disponibil.
Care unitate SCSI poate fi utilizată cu un controler RAID, iar pe același magistrală pot fi utilizați diferiți producători de unități, dimensiuni și debite diferite. Ar trebui să verificați la producătorul controlerului pentru informații suplimentare. Controlerele RAID vor acționa, de asemenea, ca și controllere de unități generice, interfațând unitățile de CD și de bandă, precum și accesoriile externe, cum ar fi scanerele.
Unitățile RAID pot fi montate permanent într-un șasiu, montate în suporturi detașabile de 5-1/4″ sau montate în locașuri pentru unități externe pentru accesibilitate și înlocuire ușoară în cazul unei defecțiuni a unei unități. Protecția RAID completă poate fi realizată chiar și în situațiile în care unitățile nu sunt detașabile, în care sistemul RAID asigură protecția datelor și timpul necesar pentru a scoate sistemul din funcțiune pentru a înlocui o unitate defectă. Aceasta poate fi cu siguranță o opțiune mai puțin costisitoare și potențial mai fiabilă decât utilizarea unor suporturi scumpe pentru unități detașabile. Consultați Kingston Technology Data Express și JMR Wildcat pentru suporturi detașabile.
Definiții ale nivelului RAID
RAID 0 Striping
Datele sunt scrise pe mai multe unități pentru a îmbunătăți performanța accesului. Nu există redundanță a datelor. De exemplu, un fișier de 4Meg va fi scris pe 4 unități în bucăți de 1Meg. Rețineți că defectarea unei unități va face ca datele să devină inaccesibile. Avantajul este un debit mult mai mare.
RAID 1 Mirroring.
Aprovizionează o redundanță de 100%, oferind o copie exactă sau o oglindă a unității primare. În cazul în care o unitate se defectează, datele vor fi complet accesibile pe cealaltă unitate. Nu există nicio îmbunătățire a performanțelor, cu excepția cazului în care sunt permise lecturi simultane. Rețineți că trebuie achiziționate de două ori mai multe unități. Un controler poate asigura oglindirea pe un autobuz sau pot fi folosite două controlere pentru a asigura redundanța controlerului, precum și redundanța unităților.
Adaptec oferă o discuție online foarte amplă despre RAID și despre controllerele lor în special în Array Guide.
RAID 10 sau 0/1 Striping și Mirroring
O combinație de RAID 0 și 1. Datele sunt împărțite pe mai multe unități pentru o performanță îmbunătățită și fiecare unitate este oglindită pentru redundanță. Rețineți că trebuie achiziționate de două ori mai multe unități.
RAID 2
O matrice brevetată de Thinking Machines, Inc. în care datele sunt împărțite la nivel de bit între mai multe unități, cu unități suplimentare care furnizează informații de paritate. Necesită un număr mare de unități. Nu este în general implementat.
RAID 3 Striping with Parity
Aprovizionează redundanța cu performanțe îmbunătățite. Datele sunt partajate pe mai multe unități cu și o unitate suplimentară care furnizează informații de paritate. Striping-ul de date îmbunătățește performanța, dar necesită citiri simultane pe măsură ce matricea este accesată. Unitatea cu informații de paritate poate fi utilizată pentru a reconstrui datele în cazul în care unul dintre discurile de date se defectează. Se utilizează de obicei cu 3 unități de date și o unitate de paritate. Scrierile aleatorii mici sunt în general lente deoarece unitatea de paritate trebuie accesată pentru fiecare scriere.
RAID 4 Striping cu disc de paritate dedicat
Similar cu RAID 3, cu excepția faptului că blocurile de date mai mari sunt stripate și nu necesită participarea fiecărei unități pentru fiecare acces. Unitatea de paritate este accesată pentru fiecare acces la date.
RAID 5 Striping și paritate
Cea mai comună implementare RAID. Atât informația de date cât și cea de paritate este împărțită în benzi pe mai multe unități, fiecare unitate deținând atât informația de date cât și cea de paritate. În cazul în care una dintre unități cedează, unitățile rămase conțin suficiente informații pentru a permite recuperarea. Oferă o redundanță completă cu performanțe îmbunătățite. Cea mai mică implementare RAID 5 necesită trei unități, deși pot fi folosite mai multe pentru îmbunătățirea performanțelor.
RAID 6
Nu există o definiție reală și poate avea semnificații diferite pentru diferiți furnizori.
RAID 7
Proprietate a Storage Technology, Inc. și este similar cu RAID 4 cu cache și un sistem de operare proprietar pentru a rula matricea.
Definiții generale legate de RAID
Hot Swapping se referă la capacitatea de a scoate o unitate dintr-o matrice în timp ce sistemul este alimentat. Acest lucru necesită, de obicei, ca pinii conectorului de alimentare de pe tăvița unității să fie mai lungi decât pinii de semnal, astfel încât semnalele să fie deconectate mai întâi, apoi alimentarea, pentru a preveni defecțiunile de date pe magistrala de date. Există o varietate de suporturi de unități detașabile și este important să vă asigurați că acestea suportă adevărata schimbare la cald, și nu doar suporturi detașabile.
Schimbarea la cald poate fi folosită pentru a opri accesul la unitate în timp ce o unitate este scoasă din matrice. Aceasta este de obicei o funcție software sau un „buton” pentru a suspenda activitatea unității. În această configurație se poate utiliza un suport de unități detașabile cu costuri reduse, fără schimb la cald.
Hot spare oferă o unitate de rezervă în matrice care va intra automat în funcțiune în cazul unei defecțiuni a uneia dintre celelalte unități. De obicei, o matrice poate tolera doar o singură defecțiune a unei unități fără pierderi de date, astfel încât o unitate de rezervă la cald reduce această fereastră de oportunitate pentru o defecțiune totală.
SMART (Self-Monitoring, Analysis, and Reporting Technology) este un sistem de analiză predictivă a defecțiunilor în care unitatea efectuează o autoanaliză și poate comunica controlerului defecțiunile prezise. Acest lucru permite înlocuirea timpurie a unităților posibil defecte înainte de defectarea efectivă a unității.
Dynamic Sector Repair permite unui sistem RAID să localizeze sectoarele defecte pe unități, să repare în mod transparent datele și să marcheze sectoarele ca fiind defecte pentru a împiedica accesul viitor.
.