Sharing IT Best Practices with youSharing IT Best Practices with you
RAID (Redundant Array of Independent Disks, oorspronkelijk Redundant Array Inexpensive Disks) is een manier van het opslaan van dezelfde data op verschillende plaatsen op meerdere harde schijven. Op deze manier kunnen we de data beschermen tegen de gevolgen van een crash van een harddisk. Niet alle RAID-niveaus bieden echter redundante opslag van data.
Dit is deel 1 van een drieluik over Redundant Array of Independent Disks systemen. Deel 2 gaat over de verschillende RAID niveau’s en deel 3 over de toekomst van RAID.
De term RAID is in 1987 bedacht door David Patterson, Randy Katz en Garth A. Gibson. In hun technisch rapport, “A Case voor Redundant Arrays of Inexpensive Disks (R.A.I.D.) (1988),” betoogden de drie dat een reeks van goedkope schijven de prestaties van de top schijven uit die tijd zou kunnen verslaan. Door gebruik van redundantie is een RAID-array betrouwbaarder dan een diskdrive.
Dit verslag was het eerste dat het concept bekend maakte. Het gebruik van redundante schijven was echter al eerder besproken door anderen. Gus Duitse en Ted Grunau van GEAC Computer Corp. gaven dit idee als eerder de naam MF-100. Norman Ken Ouchi van IBM kreeg in 1977 een patent voor de technologie, die later is uitgeroepen tot RAID-4. In 1983 verscheept Digital Equipment Corp. schijven die de naam RAID-1 zouden krijgen. In 1986 diende IBM een andere patent in voor wat we RAID-5 zouden gaan noemen. Patterson, Katz en Gibson keken ook naar hoe bedrijven zoals Tandem Computers, Thinking Machines en Maxstor hun disksystemen definieerden.
Hoewel de RAID-niveaus die in het rapport van 1988 stonden vermeld, gaf men dus namen aan technologieën die in essentie al in gebruik waren. De naamgeving van R.A.I.D. levels was voor het creëren van gemeenschappelijke terminologie voor het concept belangrijk. Het hielp bij het stimuleren van de data storage markt en om meer RAID-array producten te ontwikkelen.
De term goedkope in de afkorting heeft men al snel vervangen door onafhankelijke. De leveranciers wilden geen label als een goedkoop concept opgeplakt krijgen.
Het werkt door data over meerdere schijven te verdelen en input/output (I /O) operaties op een evenwichtige manier te laten plaatsvinden. Zodoende verbeteren de prestaties. Het gebruik van meerdere schijven zorgt voor een grotere gemiddelde tijd tussen falen (MTBF) en verhoogt eveneens de fouttolerantie.
Voor het besturingssysteem (OS) gedragen Deze arrays zich als een enkele logische harde schijf. RAID maakt gebruik van de technieken als schijf mirroring en disk striping. Bij Mirroring kopieert het systeem identieke data naar meerdere stations. Bij Striping verdeelt elke schijf opslagruimte in eenheden, variërend van een sector (512 bytes) tot enkele megabytes. Vanwege de redundantie verweeft men de stripes van alle schijven met elkaar.
In een single-user systeem waar men grote bestanden, zoals medische of andere wetenschappelijke beelden opslaat, worden de stripes meestal opgezet in kleine partjes (misschien 512 bytes). Zodoende kan één record alle schijven omspannen en is het bestand snel te openen door alle schijven op hetzelfde moment in te lezen.
Om in een multi-user systeem betere prestaties te behalen is het vereist dat je een stripe instelt die breed genoeg om de typische of maximale grootte van de bestanden op te slaan. Dit maakt overlappende disk I / O over meerdere drives mogelijk.
Disk mirroring en disk striping kunnen we combineren op een RAID array. Mirroring en striping gebruiken we samen in RAID-1 en RAID-10.
Een RAID-controller stuurt de verbinding tussen het besturingssysteem en de fysieke schijven aan. Hij kan meerdere schijven als logische eenheid beschouwen. Met behulp van een RAID-controller zijn de prestaties te verbeteren. De data beschermen we in het geval eveneens tegen een crash.
Deze controller kunnen we in zowel hardware- en softwarematige RAID-arrays toepassen. In een hardwarematige product beheert een fysieke controller de array. Wanneer de controler de vorm heeft van een Peripheral Component Interconnect (PCI Express) -kaart, kan de regelaar formats zoals SATA en SCSI aansturen. Een fysieke controller kan ook onderdeel van het moederbord zijn.
De op software gebaseerde RAID-controller maakt gebruik van de al aanwezige middelen van het hardware-systeem. Hoewel het dezelfde functies als een hardwarematige controller heeft, kan op software gebaseerde controllers minder doen om de performance te verbeteren.
Als een op software gebaseerde RAID-implementatie niet compatibel is met het boot-up proces van een systeem en hardwarematige controllers te duur zijn is een firmware- of driver-based RAID een alternatief.
A-firmware RAID-controller chip zit op het moederbord waarbij de CPU alle bewerkingen uitvoert. Dit is vergelijkbaar met softwarematige RAID. Een RAID-systeem met firmware voert dit echter alleen uit bij het opstartproces. Nadat het besturingssysteem is geladen neemt de controller driver de RAID-functionaliteit over. Een firmware RAID controller is niet zo duur als een hardware-optie. Het vraagt echter wel meer van de CPU van de computer. Firmware RAID noemen we ook wel hardware-assisted software RAID, hybride model RAID of nep RAID.
Discussieer mee op LinkedIn. Mogelijk is dit een vertaling van Google Translate en kan fouten bevatten. Klik hier om mee te helpen met het verbeteren van vertalingen.