RAID
Wat is het, welke configuraties zijn er mogelijk, en, is het iets voor u?
Meestal worden RAID controllers gebruikt in servers bij bedrijven, maar omdat er meer en meer moederborden worden aangeboden die met RAID controllers zijn uitgerust, gaan we er in dit artikel even op in.
WAT IS RAID
RAID staat voor Redundant Array of Independent Disks. Met RAID worden twee of meerdere harde schijven gebruikt om een systeem te bouwen dat tegen fouten bestand is (ook fault-tolerant genoemd) en/of hoge data doorvoersnelheden levert. Dit wordt gedaan door de harde schijven op een bepaalde manier aan elkaar te koppelen met een RAID controller.
RAID HOEVEEL
Er zijn diverse configuraties mogelijk:
| RAID 0 |
- | Striping |
| RAID 1 | - |
Mirroring |
| RAID 0+1 |
- | Striping en Mirroring |
| RAID 5 | - |
Striping with distributed parity |
RAID 2, 3, 4, 6, 7, 10 en 53 vallen buiten de aandacht van dit artikel, maar u kan er alles over lezen op: http://www.acnc.com/04_01_00.html
RAID 0 STRIPING
Hierbij worden minimum twee harde schijven van (bij voorkeur) identieke grootte en merk aan elkaar gekoppeld op de RAID controller. Onze data wordt gelijkmatig over de twee schijven verspreid: het OS wordt niet op één harde schijf geïnstalleerd, maar de installatie wordt verdeeld over twee harde schijven. Idem dito voor onze programma's. (Bij striping ziet de computer maar één harde schijf en niet de twee die op de RAID controller zijn aangesloten). Elk programma wordt verdeelt in blocks en op de harde schijven geschreven. Stel dat je een programma hebt dat bestaat uit 10 blocks (A, B, C, D, tot J): die blocks worden bij het schrijven gelijk verdeelt over elke harde schijf. Twee schematische voorbeeldjes:
RAID 0 met 2 harde schijven:
Disks/Blocks
Harde schijf 1 / A C E G I
Harde schijf 2 / B D F H J
RAID 0 met 3 harde schijven:
Disks/Blocks
Harde schijf 1 / A D G J
Harde schijf 2 / B E H
Harde schijf 3 / C F I
Bij een normale harde schijf worden de bestanden achter elkaar geladen (A, B, C, D, enz.), maar in dit geval wordt de data van de harde schijven parallel geladen, wat maakt dat de data doorvoersnelheid verdubbeld of verdriedubbeld wordt (naargelang het aantal harde schijven dat je gebruikt voor deze RAID configuratie).
PLUSPUNTEN
[] Snel lezen: minstens verdubbeling van de data doorvoersnelheid.
[] De opslagcapaciteit van de harde schijven blijft behouden. (2 schijven van 40 GB geeft 80 GB aan ruimte).
MINPUNTEN
[] Je gegevens zijn niet bepaald veilig: gaat er een schijf stuk ben je alle gegevens kwijt.
RAID 1 MIRRORING
Een RAID 1 configuratie wordt ook wel een mirror configuratie genoemd. Hierbij worden twee harde schijven gebruikt die altijd exact dezelfde data bevatten. De ene harde schijf is dus een spiegelbeeld (mirror = spiegel) van de andere. Als gebruiker merk je niet dat het systeem zo'n configuratie heeft: de computer heeft een c:\ drive en wanneer je daar iets op plaatst wordt het 'achter de schermen' simultaan naar beide harde schijven geschreven. De RAID controller doet dit automatisch. Deze configuratie biedt de veiligheid dat als er een harde schijf stuk gaat, er gewoon verder gewerkt kan worden. De computer draait door op de tweede schijf. Je hebt met deze RAID configuratie geen snelheidswinst maar je bestanden zijn wel veilig. Een schematisch voorbeeldje:
RAID 1 met 2 harde schijven:
Disks/Blocks
Harde schijf 1 / A B C D E F G H I J
Harde schijf 2 / A B C D E F G H I J
PLUSPUNTEN
[] Je gegevens zijn veilig.
MINPUNTEN
[] Je kan maar de helft van je werkelijke diskruimte gebruiken, want je slaat alles immers tweemaal op.
[] Schrijven gebeurd iets langzamer doordat naar beide harde schijven moet worden geschreven.
RAID 0 +1 STRIPING EN MIRRORING
Dit is een combinatie van de twee bovenstaande RAID oplossingen. Je hebt hiervoor minimaal 4 schijven nodig. Hierbij kan er bijvoorbeeld striping gebeuren op twee harde schijven, waarvan dan een kopie wordt geschreven naar de andere twee. Dit geeft een snel én fault-tolerant systeem. Een schematisch voorbeeldje:
Disks/Blocks
Harde schijf 1 / A C E G I
Harde schijf 2 / B D F H J
Harde schijf 3 / A C E G I
Harde schijf 4 / B D F H J
PLUSPUNTEN
[] Je gegevens zijn veilig.
[] Snel lezen: verdubbeling van de data doorvoersnelheid.
MINPUNTEN
[] Je hebt minimaal vier harde schijven nodig.
[] Je kan maar de helft (soms minder - zie TIPS VOOR CRACKS) van je werkelijke diskruimte gebruiken, want je slaat alles immers tweemaal op.
[] Schrijven gebeurd iets langzamer doordat alles dubbel moet worden geschreven.
RAID 5 STRIPING WITH DISTRIBUTED PARITY
Hierbij worden drie of meer harde schijven gebruikt om de betrouwbaarheid te vergroten en tegelijk minder verkwistend met de totale diskruimte om te gaan. Met RAID 5 wordt geen exacte kopie geschreven naar alle schijven, maar de gegevens gelijkmatig verdeeld en wordt er extra informatie bijgehouden (parity) waarmee de gegevens zijn te herconstrueren wanneer er een harde schijf stuk gaat. Een voorbeeldje:
We schrijven 2 stukjes informatie weg.
Op schijf 1 komt stukje 1 terecht met een waarde van 4.
Op schijf 2 komt stukje 2 terecht met een waarde van 5.
Op schijf 3 komt dan (dankzij de intelligente RAID controller) de optelsom met een waarde van 9 terecht (dit is de parity).
Als er nu een harde schijf stuk gaat, kan er gemakkelijk de ontbrekende waarde berekend (het ontbrekende stuk gevonden) worden:
Is schijf 1 stuk: 9 - 5 = 4
Is schijf 2 stuk: 9 - 4 = 5
Is schijf 3 stuk: 5 + 4 = 9
PLUSPUNTEN
[] Je gegevens zijn veilig.
[] Je hoeft niet alle gegevens dubbel op te slaan.
MINPUNTEN
[] Je hebt minimaal drie harde schijven nodig.
[] Het schrijven van gegevens kost wel wat tijd want de parity moet steeds aangepast worden.
TIPS
Kies bij voorkeur harde schijven van dezelfde grootte.
Ook de snelheid van de schijven maakt uit: een trage harde schijf zal de rest ophouden omdat er steeds bij lezen en schrijven op hem gewacht moet worden. Een 7200 RPM harde schijf in combinatie met een 5400 RPM harde schijf geeft snelheidsverlies omdat de snelste harde schijf moet wachten tot de tragere klaar is.
Kies een goede RAID controller.
Af te raden: heel goedkope kaarten of RAID controllers die op het moederbord worden geleverd: dit zijn meestal soft-RAID kaarten. Die doen hun werk deels softwarematig, en belasten de processor. De duurdere maar betere kaarten zijn de hardware-RAID kaarten. Die doen al het rekenwerk zelf, en laten de processor meestal ongemoeid. Het is altijd wikken en wegen, kijk naar wat je belangrijk vindt, want er zijn ook stevig uitgeruste kaarten met eigen geheugen op die dan ook een navenant prijskaartje hebben opkleven.
TIPS VOOR CRACKS
Om de opslag capaciteit bij een RAID 0 en 0 + 1 configuratie te berekenen gebruik je de volgende formule:
< grootte van de kleinste schijf x aantal schijven >
Stel dat je een harde schijf hebt van 20 GB en twee andere van 40 GB dan krijg je een (maximale) opslag capaciteit van:
< 20 x 3 > = 60 GB.
Geschreven de 25/05/2002.
| 
