Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi RAID Timo Rauta 2007.

Esitys aiheesta: "Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi RAID Timo Rauta 2007."— Esityksen transkriptio:

1 Ti5316800 Lähiverkot - erikoistyökurssi RAID Timo Rauta 2007

2 RAID Timo Rauta Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi Sisällys (1 / 2) Yleistä –Mikä RAID on? –Hyötyjä –Haittoja Toiminta –Peilaus, raidoitus, pariteetti –Käsitteitä RAID-tasot –RAID 0, RAID 1, RAID 4, RAID 5

3 RAID Timo Rauta Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi Sisällys (2 / 2) Suorituskyky Yhteenveto Esimerkkiasennus

4 RAID Timo Rauta Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi Yleistä Redundant Array of Inexpensive Disks Esitelty 1988 Kalifornian yliopiston tutkijoiden toimesta Redundanssiin pohjautuva suorituskykyinen ja/tai vikasietoinen levyjärjestelmä Ideana niputtaa yksittäisiä kiintolevyjä yhteen

5 RAID Timo Rauta Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi Yleistä Hyötyjä: –Yksittäisen tai joissain tapauksissa useamman levyn rikkoutuminen ei aiheuta datahävikkiä –Suorituskyvyn kasvaminen rinnakkaisuuden johdosta –Hallittavuus Käyttöjärjestelmä näkee useat levyt yhtenä kokonaisuutena

6 RAID Timo Rauta Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi Yleistä Haittoja: –Osa järjestelmään liitettävien levyjen kapasiteetista menee vikasietoisuuden toteuttamiseen –Levyjen sijoittaminen

7 RAID Timo Rauta Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi Toiminta Voidaan toteuttaa laitteisto- tai ohjelmistopohjaisesti –Ohjelmistopohjainen toteutus sidottu käyttöjärjestelmään –Laitteistopohjainen ratkaisu tehokkaampi, ei syö järjestelmän resursseja yhtä paljon

8 RAID Timo Rauta Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi Peilaus (Mirroring) Varmennustekniikka, jossa tieto kopioidaan (peilataan) toiselle levylle Yhden levyn hajotessa data voidaan lukea toiselta 50% kiintolevyjen kapasiteetista hyötykäyttöön Heikentää aavistuksen suorituskykyä levylle kirjoittaessa, parantaa sitä levyltä luettaessa

9 RAID Timo Rauta Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi Raidoitus (Striping) Data jaetaan osiin (raitoihin) ja raidat kirjoitetaan levyille Luku/kirjoitusnopeus kasvaa rinnakkaisuuden ansiosta Ei sisällä minkäänlaista vikasietoisuutta

10 RAID Timo Rauta Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi Pariteetti (Parity) Pariteetin laskeminen lisää striping-tekniikkaan vikasietoisuuden Jokaisesta raidasta lasketaan pariteetti joka tallennetaan eri levylle Toteutetaan XOR-operaattoria käyttäen

11 RAID Timo Rauta Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi XOR - totuustaulu ABA XOR B 000 011 101 110 Taulukko 1 -- XOR-totuustaulu

12 RAID Timo Rauta Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi Pariteettiesimerkki Olkoon kirjoitettava data 110100101010, raidan koko 4 bittiä, ja käytössä 4 kovalevyä, jolloin levyille kirjoitettavat palaset ovat: D1 = 1101, D2 = 0010, D3 = 1010 Lasketaan näistä pariteetti XOR-operaattorin avulla: DP = D1 XOR D2 XOR D3 DP = 1101 XOR 0010 XOR 1010 DP = 0101

13 RAID Timo Rauta Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi Pariteettiesimerkki Oletetaan nyt, että D2 hajoaa ja rekonstruktoidaan sillä oleva data pariteettia hyödyntäen: D2 = D1 XOR D3 XOR DP D2 = 1101 XOR 1010 XOR 0101 D2 = 0010

14 RAID Timo Rauta Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi Käsitteitä Hot Swapping Hot Spares Raidan koko (Stripe Size)

15 RAID Timo Rauta Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi RAID 0

16 RAID Timo Rauta Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi RAID 0 Striping Rinnakkaiset kirjoitus- ja lukuoperaatiot Ei vikasietoisuutta => Ei varsinainen RAID

17 RAID Timo Rauta Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi RAID 1

18 RAID Timo Rauta Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi RAID 1 Mirroring Levyn data peilataan toiselle Sietää yhden levyn hajoamisen 50% levykapasiteetista redundanssiin Rinnakkainen lukuoperaatio

19 RAID Timo Rauta Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi RAID 4

20 RAID Timo Rauta Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi RAID 4 Yksittäinen levy pariteeteille Sietää yhden levyn hajoamisen Rinnakkaiset luku- ja kirjoitusoperaatiot Yksittäinen pariteettilevy hidastaa kuitenkin kirjoitusoperaatioita

21 RAID Timo Rauta Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi RAID 5

22 RAID Timo Rauta Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi RAID 5 Hajautettu pariteetti Sietää yhden levyn hajoamisen Rinnakkaiset luku- ja kirjoitusoperaatiot Poistaa RAID 4 –tason yksittäisen pariteettilevyn muodostaman pullonkaulun

23 RAID Timo Rauta Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi Suorituskyky Mittaukset tehty laboratorioluokan RAID-koneella 3 x Seagate 7200.9 80 GB –levyt Bonnie++ -testausohjelmisto Testit ajettu 5 kertaa per konfiguraatio ja tuloksista otettu keskiarvo

24 RAID Timo Rauta Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi Kirjoitussuorituskyky

25 RAID Timo Rauta Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi Lukusuorituskyky

26 RAID Timo Rauta Ti5316800 Lähiverkot -erikoistyökurssi Yhteenveto RAID lisää suorituskykyä / vikasietoisuutta Voidaan toteuttaa ohjelmisto- tai rautapohjaisesti Ei korvaa varmuuskopioita Kiintolevyjen kapasiteetin kasvun ja hinnan pudotuksien myötä vaihtoehto myös kotikäyttäjälle?