Etusivu
Tietokoneet
Elektroniikka
Autot
Webmasters
Download
Linkit
Palaute
Pelit
Sekalaista

eXTReMe Tracker

RAID

RAID (Redundant Array of Independent Disks) on tekniikka, jolla saadaan monista kiintolevyistä tehtyä yksi looginen asema, jonka suorituskyky ja vikasietoisuus on parempi kuin yksittäisillä levyilla. RAID keksittiin vuonna 1988. Aluksi lyhenteen I-kirjain merkitsi Inexpensive, mutta se vaihdettiin lähes heti sanaan Independent.

Miksi ja missä RAIDia käytetään?

Yleisesti RAIDia käytetään palvelimissa, joilta vaaditaan suurta datansiirtokykyä ja vikasietoisuutta. Pikkuhiljaa RAID yleistyi myös multimediatyöasemissa ja muissa luotettavuutta ja suurta siirtonopeutta vaativissa kohteissa. Nykypäivänä erilaisia RAIDeja on saatavana jo jopa kotikäyttöön tarkoitettuihin koneisiin ja joissakin uusissa emolevyissä RAID-ominaisuudet ovat jo valmiina.

RAIDin avulla saadaan esimerkiksi kiintolevyjen data turvattua levyrikon sattuessa, koska jotkut RAID-tasot kahdentavat tiedon tai turvaavat sen jonkinlaisella pariteettijärjestelmällä. Yleensä RAID myös nopeuttaa levytoimintoja, koska useita eri levyjä voidaan lukea samanaikaisesti.

Vaikka RAID pelastaa levyrikon aiheuttamilta datan katoamisilta, se ei silti vähennä varmuuskopioiden tarpeellisuutta! RAID ei suojaa käyttäjän virheiltä, tulipaloilta tai muilta luonnonmullistuksilta!

Erilaisia RAIDeja

RAIDeja on useampia erilaisia. Tyypit voidaan jakaa esimerkiksi levytyypin mukaan (IDE-RAID, SCSI-RAID) tai toteutustavan mukaan (Rauta-RAID, Softa-RAID). RAIDit voidaan lisäksi jakaa RAID-tason mukaan erilaisiin RAIDeihin, mutta tästä hieman jäljempänä. Oikeastaan kaikilla RAID-tyypeillä on omat hyvät ja huonot puolensa. Seuraavassa hieman eri RAIDien ominaisuuksia:

IDE-RAID

IDE-RAID on nimensä mukaisesti IDE-levyistä eli "tavallisista" kiintolevyistä muodostettu RAID-levypakka. IDE-RAID on jonkin verran SCSI-mallia hitaampi, mutta vastaavasti halvempi, tosin suorituskykyero on koko ajan pikkuhiljaa pienentynyt. IDE-RAIDia käytetään pääsääntöisesti kotikoneissa ja joissakin tehotyöasemissa. IDE-RAIDin käyttöä rajoittaa IDE-väylän tekniikka, koska yhteen IDE-väylään voi laittaa vain kaksi levyä.

SCSI-RAID

SCSI-RAID on se "perinteinen" RAID. Palvelimissa käytetään lähes aina nimenomaan SCSI-levyistä tehtyjä RAIDeja, koska SCSI-levyt ovat hieman nopeampia ja SCSI-väylä mahdollistaa monipuolisemman valikoiman eri levykonfiguraatioita. SCSI-levyt ja SCSI-levyohjaimet saattavat olla hyvinkin paljon IDE-malleja kalliimpia. SCSI:n hyvä puoli on, että samaan SCSI-väylään voidaan liittää tapauksesta riippuen jopa 7 tai 15 levyä. Erikoisempiakin SCSI-ohjaimia ja levymääriä on, mutta ne ovat hyvin tapauskohtaisia.

Rauta-RAID

Rauta-RAID, kuten nimikin jo sanoo, toteutetaan laitetasolla eli erillisellä RAID-levyohjaimella. Tämä tapa on yleisemmin palvelimissa käytössä kuin Softa-RAID, koska RAID-ohjain hoitaa levypakan ohjaamisen eikä kuormita prosessoria läheskään niin paljon kuin Softa-RAID. Tämä on myöskin huomattavasti luotettavampi ja nopeampi kuin ohjelmallisesti toteutettu RAID.

Softa-RAID

Softa-RAID toteutetaan ohjelmallisesti eli mitään erillistä RAID-laitteistoa ei tarvita. Ohjelmallinen RAID on halpa toteuttaa, koska ei tarvita kallista RAID-levyohjainta. Ohjelmallinen RAID kuormittaa prosessoria huomattavasti enemmän kuin rautapohjainen, koska pariteetin laskeminen hoidetaan prosessorin avulla. Softa-RAID ei myöskään ole läheskään niin luotettava kuin laitteistopohjainen, koska esimerkiksi virus saattaa sotkea RAID-ohjelmakoodin ja aiheuttaa odottamattomia vikatilanteita. Yleensä Softa-RAIDilla voidaan toteuttaa vain RAIDin tasot 0, 1, 5 ja 0+1.

Eri RAID-tasojen ominaisuuksia

RAID-Linear - Spanning

  • Kutsutaan myös joskus nimellä JBOD (Just a Bunch Of Disks)
  • Vaatii vähintään 2 levyä
  • Periaatteessa vain yhdistää levyjä yhdeksi isoksi levyksi
  • Eroaa hyvin vähän RAID 0:sta, ainoa ero on, että data kirjoitetaan yhteen pötköön
  • Yksinkertainen ja helppo toteuttaa
  • Ei nopeuta levytoimintoja eikä turvaa tietoja, yhdistää pelkästään levyt yhdeksi isoksi levyksi
  • Ei todellinen RAID, koska ei ole vikasietoinen
  • Jos yksi levy hajoaa, käytännössä kaikki tiedot menetetään

RAID 0 - Striped Disk Array without Fault Tolerance

  • Vaatii vähintään 2 levyä
  • Periaatteessa vain yhdistää levyjä yhdeksi isoksi levyksi
  • Eroaa hyvin vähän RAID-Linearista, ainoa ero on, että data hajautetaan levyille
  • Yksinkertainen ja helppo toteuttaa
  • Nopeuttaa levytoimintoja, koska voidaan kirjoittaa samaan aikaan useammalle levylle
  • Ei todellinen RAID, koska ei ole vikasietoinen
  • Jos yksi levy hajoaa, käytännössä kaikki tiedot menetetään
  • Käytetään yleensä videoeditoinnissa, kuvankäsittelyssä sekä muissa suurta tiedonsiirtonopeutta vaativissa sovelluksissa

RAID 1 - Mirroring and Duplexing

  • Vaatii vähintään 2 levyä
  • Peilaa tiedon useammalle eri levylle
  • Yksinkertainen ja helppo toteuttaa
  • Melko yleinen
  • Nopeuttaa levyltä lukua, koska samaan aikaan voidaan lukea useammalta levyltä
  • Jos yksi levy peilaussetistä on ehjä, käytännössä kaikki tiedot voidaan vielä lukea
  • Käytetään yleensä sovelluksissa, joissa vaaditaan suurta saatavuutta

RAID 2 - Hamming Code ECC

  • Kirjoittaa esimerkiksi datan neljälle levylle ja ECC-tarkistussumman kolmelle levylle
  • Kallis
  • Hyvin suuret tiedonsiirtonopeudet mahdollisia
  • Vaatii erikoislevyt
  • Erittäin harvinainen

RAID 3 - Parallel transfer with parity

  • Vaatii vähintään 3 levyä
  • Erilliset data- ja pariteettilevyt
  • Hyvin suuri luku- ja kirjoitusnopeus
  • Jos yksi levy hajoaa, käytännössä kaikki tiedot voidaan vielä lukea
  • Käytetään yleensä videoeditoinnissa, kuvankäsittelyssä sekä muissa suurta tiedonsiirtonopeutta vaativissa sovelluksissa

RAID 4 - Independent Data disks with shared Parity disk

  • Vaatii vähintään 3 levyä
  • Erilliset data- ja pariteettilevyt
  • Hyvin suuri lukunopeus, hyvin hidas kirjoitusnopeus
  • Jos yksi levy hajoaa, käytännössä kaikki tiedot voidaan vielä lukea

RAID 5 - Independent Data disks with distributed parity blocks

  • Vaatii vähintään 3 levyä
  • Data- ja pariteettitieto hajautettu tasaisesti levyille
  • Ehdottomasti yleisin RAID
  • Hyvin suuri lukunopeus, keskinkertainen kirjoitusnopeus
  • Jos yksi levy hajoaa, käytännössä kaikki tiedot voidaan vielä lukea
  • Käyttökohteita: Internet-, Intranet- ja sovellus- sekä tiedostopalvelimet, ...

RAID 6 - Independent Data disks with two independent distributed parity schemes

  • Vaatii vähintään 3 levyä
  • Data- ja pariteettitieto hajautettu tasaisesti levyille
  • Kehitetty versio RAID 5:sta
  • Kaksi erillistä pariteettijärjestelmää
  • Hyvin hidas kirjoitusnopeus
  • Sietää useampia samanaikaisia levyrikkoja
  • Täydellinen ratkaisu "Mission Critical" -sovelluksille

RAID 7 - Optimized Asynchrony for High I/O Rates as well as High Data Transfer Rates

  • Erittäin kallis
  • RAID-ohjain sisältää mikro-ohjaimen ja reaaliaikaisen käyttöjärjestelmän
  • Joissakin tapauksissa erittäin nopea
  • Vaatii ehdottomasti UPSatun jännitesyötön
  • Vain yksi valmistaja (Storage Computer Corporation)

RAID 0+1 - High Data Transfer Performance

  • Vaatii vähintään 4 levyä
  • Käytännössä kaksi RAID 1:llä peilattua RAID 0 -levypakkaa
  • Joissakin tapauksissa erittäin nopea
  • Vikasietoisuus vastaa RAID 5:n vikasietoa
  • Yhden levyn hajotessa levypakasta tulee käytännössä RAID 0
  • Melko kallis
  • Käyttökohteita: Kuvankäsittely, tiedostopalvelimet
  • RAID 0+1 ei saa sekoittaa RAID 10:een!

RAID 10 - Very High Reliability combined with High Performance

  • Vaatii vähintään 4 levyä
  • Käytännössä kaksi RAID 0:lla yhdistettyä RAID 1 -levypakkaa
  • Joissakin tapauksissa sietää useamman levyn yhtäaikaisen vioittumisen
  • Vikasietoisuus vastaa RAID 1:n vikasietoa
  • Melko kallis
  • Käyttökohteita: Tietokantapalvelimet, joilta vaaditaan hyvää suorituskykyä ja vikasietoisuutta
  • RAID 10:ä ei saa sekoittaa RAID 0+1:een!

RAID 53 - High I/O Rates and Data Transfer Performance

  • Vaatii vähintään 5 levyä
  • Parempi nimitys olisi RAID 03, koska käytännössä rakentuu RAID 0:lla yhdistetyistä RAID 3 -levypakoista
  • Vikasietoisuus vastaa RAID 3:n vikasietoa
  • Hyvin kallis

RAID-ohjaimella varustettuja emolevyjä

  • Abit AT7
  • Abit BL7-RAID
  • Abit KR7A-RAID
  • Gigabyte GA-7DXR+
  • MSI 845E MAX2-BLR

RAID-ohjainten valmistajia

Tässä on listattuna muutamia tunnettuja RAID-ohjainten valmistajia:

  • Adaptec
  • Promise
  • Mylex
  • 3WARE
  • HighPoint

Lisäksi ainakin IBM ja Compaq käyttävät joissakin omissa ohjaimissaan Adaptecin ohjainpiirejä

  © 2002-2017 Juha Levänen  -=-  Käyttöehdot