Головна

RAID-системи. рівні RAID

  1.  I. Рівні дослідження відображення
  2.  V. Структурні рівні організації матерії
  3.  Можливі рівні теоретичного знання
  4.  Питання 1. Поняття життєдіяльності та безпеки. Системні рівні безпеки.
  5.  Питання 8. Принципи класифікації товарів, структура коду ТН ЗЕД та рівні деталізації.
  6.  Глава 5. Основні еволюційні рівні дії

Абревіатура RAID може розкриватися двома способами. RAID - Redundant Array of Independent (Inexpensive) Disks, або надлишковий масив незалежних (недорогих) дисків. На сьогоднішній день обидві розшифровки не зовсім коректні. Поняття недорогих дисків народилося в ті часи, коли великі швидкі диски коштували досить дорого, і перед багатьма організаціями, охочими заощадити, стояло завдання побудови такої організації набору дешевших і менш швидкодіючих і ємних дисків, щоб їх сумарна ефективність не поступалася одному багатому диску. На сьогоднішній день ціни між різними за характеристиками дисками більш згладжені, але бувають і виключення, коли новітній диск мало не на порядок випереджає за ціною своїх попередніх побратимів. Що стосується незалежності дисків, то вона дотримується не завжди.

RAID-система - це сукупність фізичних дискових пристроїв, яка представляється в операційній системі як один пристрій, що має можливість організації паралельних обмінів. Крім цього утворюється надлишкова інформація, яка використовується для контролю і відновлення інформації, що зберігається на цих дисках.

RAID-системи припускають розміщення на різних пристроях, що становлять RAID-масив, порції даних фіксованого розміру, звані смугами, Яким здійснюється обмін в даних системах. Розмір смуги залежить від конкретного пристрою (при обговоренні файлових систем була згадана ієрархія різних блоків, так RAID додає в цю ієрархію додатковий рівень - рівень смуг RAID).

На сьогоднішній день виділяють сім моделей RAID-систем (від нульової моделі до шостої). Розглянемо їх по порядку.

RAID 0(Рис. 141). У цій моделі смуга порівнянна з дисковими блоками, сусідні смуги знаходяться на різних пристроях. Організація RAID нульового рівня чимось нагадує розшарування оперативної пам'яті. З кожним диском обмін може відбуватися паралельно. Кожен пристрій незалежне, тобто рух головок в кожному з пристроїв не синхронізовано. Дана модель не зберігає надлишкову інформацію, тому в ній можуть зберігатися дані обсягом, рівним сумарною ємності дисків, при цьому за рахунок паралельного виконання обмінів доступ до інформації стає швидшим.

Мал. 141. RAID 0.

RAID 1, Або система віддзеркалення (Рис. 142). Передбачається наявність двох комплектів дисків. При запису інформації вона зберігається на відповідному диску і на диску-дублера. При читанні інформації запит направляється лише одному з дисків. До диску-дублера відбувається звернення при втраті інформації на першому екземплярі диска.

Мал. 142. RAID 1.

Дана модель є досить дорогою, причому дорожнеча полягає не в безпосередній вартості дисків (якщо припустити, що середня ціна диска 100 USD, то організація на покупку 10 основних дисків і 10 дисків-дублерів повинна витратити близько 2000 USD, що не є великою сумою для юридичної особи). Ціна питання постає при обслуговуванні даної системи: 20 дисків займають багато місця, споживають досить пристойну потужність і виділяють багато тепла. До цього можна додати витрати на забезпечення резервного живлення: щоб ці 20 дисків не відключалися при перебоях з електроживленням необхідно закупити джерела безперебійного живлення з дуже ємними акумуляторами.

Відзначимо, що моделі RAID нульового і першого рівнів можуть реалізовуватися програмним способом.

Наступні дві моделі (RAID 2, Мал. 143, і RAID 3, Мал. 144) - це моделі з т.зв. синхронізованими головками, що, в свою чергу, означає, що в масиві використовуються не незалежні пристрої, а спеціальним чином синхронізовані. Ці моделі зазвичай мають смуги незначного розміру (наприклад, байт або слово). Дані моделі містять надлишкову інформацію, що дозволяють відновити дані в разі виходу з ладу одного з пристроїв. Зокрема, RAID 2 використовує коди Хеммінга (тобто коди, що виправляють одну помилку і виявляють подвійні помилки). Модель RAID 3 простіша, вона заснована на парності з чергуються битами. Для цього один з дисків призначається для зберігання надлишкової інформації - смуг, доповнюють до парності відповідні смуги на інших дисках (тобто, по суті, в кожній позиції має бути сумарна кількість одиниць на всіх дисках повинно бути парним). І в тому, і в іншому випадку при збої одного з пристрою за рахунок надлишкової інформації можна відновити втрачені дані.

Мал. 143. RAID 2. Надмірність з кодами Хеммінга (Hamming, виправляє одинарні і виявляє подвійні помилки).

Мал. 144. RAID 3. Парність з чергуються битами.

RAID 4 є спрощенням RAID 3 (Рис. 145). Це масив несинхронізованих пристроїв. Відповідно, з'являється проблема підтримки в коректному стані диска парності. Для цього кожен раз відбувається перерахунок за відповідною формулою.

моделі RAID 5(Рис. 146) і RAID 6(Рис. 147) спроектовані так, щоб підвищити надійність системи в порівнянні з RAID 3 і 4 рівнів. Небезпечно виявляється зберігати важливу інформацію (в даному випадку смуги парності) на одному носії, тому що при кожному записі відбувається завжди звернення до одного і того ж пристрою, що може спровокувати його якнайшвидший вихід з ладу. Надійніше рознести службову інформацію по різних дисках. Відповідно, RAID 5 розподіляє надлишкову інформацію по дискам циклічним чином, а RAID 6 використовує дворівневу надлишкову інформацію (яка також рознесена по дискам).

Мал. 145. RAID 4.

Мал. 146. RAID 5. Розподілена парність (циклічне розподіл парності).

Мал. 147. RAID 6. Подвійна надмірність (циклічне розподіл парності з використанням двох схем контролю; потрібно N + 2 диска).




 Структура каталогу FFS |  Блокування доступу до вмісту файлу |  Управління оперативною пам'яттю |  Одиночне безперервне розподіл |  Розподіл непереміщуваними розділами |  Розподіл переміщуються розділами |  сторінкове розподіл |  сегментний розподіл |  Сегментно-сторінкове розподіл |  Архітектура організації управління зовнішніми пристроями |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати