RAID Алексей Фёдоров, fyodorov.spbu@gmail.com 21 октября 2008 г, ЦПСМИ СПбГУ, 66 ауд. геофака. - презентация

1 RAID Алексей Фёдоров, 21 октября 2008 г, ЦПСМИ СПбГУ, 66 ауд. геофака

2 Названия HDD (Hard Disk Drive) Жёсткий Диск Винчестер Хард Винт Винч Веник ХэДэДэ

3 Крупнейшие производители Seagate Samsung Western Digital Hitachi (ранее – подразделение IBM) Fujitsu Toshiba

4 Физические характеристики Интерфейс: ATA или Serial ATA. Реже SCSI. Размер («форм-фактор»): 3.5, 2.5, 1.8 Скорость вращения шпинделя (RPM): 4200, 5400, 7200, 10000, 15000

5 Характеристики Ёмкость: от 80 Гб до 1500 Гб Время произвольного доступа: от 3 до 10 миллисекунд Скорость передачи данных: От 50 до 100 Мб/сек

6 Почём фунт лиха? Для десктопов (3.5): От 1000 руб (80 Гб) до 8000 руб (1500 Гб) 7200 RPM – в районе 10 руб за Гб Для ноутбуков (2,5): От 1500 руб (60 Гб) до 6000 руб (500 Гб) 5400 RPM – в районе 10 руб за Гб 7200 RPM – в районе 15 руб за Гб

7 Надёжность MBTF (Mean Time Between Failures) (среднее время отказа системы) – расчетное ожидаемое время безотказной работы системы между двумя фатальными сбоями, требующими полного перезапуска. HDD Samsung 320GB (HD321KJ) SATA II, 7200 об./мин, 16MB часов = 68 лет

8 Только этого мало 68 лет – не критично для домашнего пользователя, но критично для крупных компаний, так как потеря информации (даже если вероятность этого невелика) может повлечь за собой огромные финансовые потери

9 Что делать? ?

10 Выход Регулярное резервное копирование! Теряется только маленькая часть данных – те, которые добавились после последнего копирования.

11 А если данные совсем нельзя терять? ?

12 Выход Резервное копирование на лету! - Нужно больше одного носителя информации (винчестера) - Нужно, чтобы такое копирование осуществляла автоматика

13 VS + SLED RAID 1 х 500 Гб 2 х 250 Гб

14 Две аббревиатуры RAID (redundant array independent/inexpensive disks) избыточный массив независимых дисков. SLED (Single Large Expensive Disk) – «один большой дорогостоящий диск»

15 SLED + - Занимает мало места внутри корпуса Никаких заморочек. Очень просто организуется. Просто и быстро конфигурировать Не очень быстро Не очень надёжно Скучно =)

16 JBOD JBOD (от англ. Just a bundle of disks, просто куча дисков) массив дисков, в которых дисковое пространство распределено по жёстким дискам последовательно. ++

17 JBOD +- Нагрузка на процессор при работе минимальная (сравнимая с нагрузкой при работе с одним диском) Массив может состоять из дисков различной ёмкости и скорости. Расширяется дополнительными дисками по мере надобности. Вероятность отказа приблизительно равна сумме вероятностей отказа каждого диска в массиве Забивает больше места в системном блоке, чем один HDD. Греется тоже сильнее.

18 RAID 0 RAID 0 («Striping» - чередование) дисковый массив из двух или более жёстких дисков с отсутствием избыточности. Информация разбивается на блоки данных (A i ) и записывается на оба/несколько дисков одновременно.

19 RAID 0 +- Существенно повышается производительность (N дисков в некоторых случаях повышают производительность в N раз). Лучше всего работает с большими запросами. Невысокая надёжность (при выходе из строя любого из входящих в RAID 0 винчестеров полностью и безвозвратно пропадает вся информация)

20 RAID 1 RAID 1 (Mirroring «зеркалирование») – способ организации RAID- массива, при котором одна и та же информация копируется сразу на все диски массива.

21 RAID 1 +- Обеспечивает приемлемую скорость записи и выигрыш по скорости чтения за счёт распараллеливания запросов. Имеет высокую надёжность работает до тех пор, пока функционирует хотя бы один диск в массиве. Высокая стоимость (N дисков стоят в N раз дороже одного)

22 RAID 3 RAID 3 – это RAID 0 с дополнительным диском, содержащим биты чётности (проверяется булево сложение).

23 RAID 3 скорость чтения и записи данных высока, а для создания массива требуется совсем немного дисков, всего (СКОЛЬКО?) массив этого типа хорош только для однозадачной работы с большими файлами.

24 RAID 5 похож на RAID 3 Блоки данных и контрольные суммы циклически записываются на все диски массива отсутствует выделенный диск для хранения информации о четности нет асимметричности в конфигурации дисков

25 RAID 6 – двойная надёжность

26 RAID 10 Диски объединяются парами в «зеркала» (RAID 1), а затем все эти зеркальные пары в свою очередь объединяются в общий массив с чередованием (RAID 0). В RAID 10 можно объединить только четное количество дисков (минимум – 4). От «зеркала» наследуется надежность, от «чередования» – производительность как на чтение, так и на запись.

27 Комбинированные уровни RAID Помимо описанных уровней, существуют комбинированные уровни RAID 3+0, RAID 5+0, RAID 1+5, которые различные производители интерпретируют каждый по-своему. RAID 1+0 = RAID 10 RAID 5+0 это чередование томов 5-го уровня. RAID 1+5 зеркалирование массивов RAID 5 etc.

28 Matrix RAID Matrix RAID это технология, позволяющая, используя лишь 2 диска, организовать одновременно 1 или более массивов RAID 1 и один или более массивов RAID 0.

29 Применение Высокопроизводительные серверы Системы уровня предприятия, предъявляющие высокие требования с сохранности данных Домашние ПК =)

30 Где купить? Винчестеры - обычные, продаются в любом компьютерном магазине. Дорогие быстрые серверные HDD устанавливать в домашний компьютер – дорого. «RAID Edition» - маркетинговый ход.

31 Куда запихнуть? В обычный корпус, если хорошо продувается и есть место; В большом корпусе и продуваемость отличная и места достаточно Thermaltake, Chieftec, InWin (на этом месте могла бы быть ваша реклама) Есть отдельные внешние хранилища со встроенным контроллером

32 Как настроить? Аппаратный RAIDПрограммный RAID Простенькие контроллеры «зашивают» почти во все современные материнские платы. Настраивается из BIOS. Можно купить приличный контроллер за отдельные деньги (от 500 рублей) ОС Windows XP поддерживает RAID 0 и RAID 1. После «плясок с бубном» добавляются RAID 5 и RAID 10. Практически любой дистрибутив Linux Solaris ;)

33 Производители RAID-контроллеров Встроенные в чипсет: Intel, NVidia, AMD… Отдельной платой: Orient, Tecram, Compaq, Adaptec, 3WARE…

34 Источники Andrew S. Tanenbaum Structured Computer Organization, 5th Edition, Prentice Hall, (от $100) Эндрю Таненбаум «Архитектура Компьютера», 4ое издание, изд. «Питер», серия «Классика Computer Science», СПб, (от 600 руб)

35 Вопросы? ?

36 Спасибо! !