מתוך wikIT



מיקום במודל השכבות [עריכה] מיקום במודל השכבות שווה ציטוט [עריכה] שווה ציטוט "Computers are useless. They can only give you answers..." Pablo Picasso קישורים ממומנים [עריכה] קישורים ממומנים חברת Matrix

תורמים אחרים עשויים לערוך או אף להסיר את תרומתכם ל־wikIT [עריכה] RAID תגיות: Web2, Web2 Redundant Array of Independent Disks / Redundant Array of Inexpensive Disks בעברית: מערך יתיר של דיסקים עצמאיים מונח נרדף: מערך יתיר של דיסקים זולים RAID היא שיטה לבניית מערך אחסון מדיסקים לצורך השגת ביצועים (Performance, Higher Throughput) ו/או יתרות (Fault Tolerance, Redundancy) ו/או נפחים גדולים (Capacity). בשיטה זו מאחדים מספר דיסקים קשיחים ליחידה לוגית אחת. איחוד זה המאפשר גישה במקביל למספר דיסקים, משפר את מהירות העבודה, משמר מידע באופן יתיר ומאפשר לשחזר מידע שאבד בתקלה. ישנן שיטות שונות לניהול מערך הדיסקים. שיטות אלו מכונות רמות RAID כאשר לכל רמה יתרונות וחסרונות הנובעים מאופן המימוש ובאים לידי ביטוי במטרות של בניית המערך. תוכן עניינים 8 RAID 10 מטרת בניית מערך RAID 11 יישום מערכי ה- RAID 11.1 יישום בחומרה 11.2 יישום בתוכנה 12 מערכי RAID עיקריים 12.1 RAID0 or Stripe 12.2 RAID1 or Mirror 12.3 RAID3 12.4 RAID4 12.5 RAID5 12.6 RAID6 or RAID-DP 12.7 RAID10 or RAID1+0 12.8 RAID50 12.9 RAID01 or RAID0+1 13 קשרים למושגים טכנולוגיים אחרים 14 קישורים 15 מוצרים לדוגמא 15.1 בינלאומיים

[עריכה] מטרת בניית מערך RAID

מערך RAID נבנה לצורך:

• הגנה מפני איבוד נתונים.

• יכולת התאוששות מהירה בזמן כשל דיסק או בזמן כתיבה/קריאה של מידע.

• העלאת זמינות מערכות המידע.

• ביצועים מהירים יותר בקריאה/כתיבה של נתונים במערכות האחסון.

ישנם רכיבי זיכרון ומעבדים שניבנים במערכים דומים למערכי RAID עם מטרות דומות.

[עריכה] יישום מערכי ה- RAID

[עריכה] יישום בחומרה

המערך נבנה ונשלט ע"י בקרים מיוחדים במערכות אחסון חיצוניות או כחלק מהמחשב ככרטיס בקר פנימי.

[עריכה] יישום בתוכנה

המערך נבנה ונשלט ע"י תוכנה שמופעלת ע"י מערכת ההפעלה.

[עריכה] מערכי RAID עיקריים

מערכי ה RAID העיקריים הקיימים כיום הם:

[עריכה] RAID0 or Stripe

מערך זה מורכב ממספר דיסקים המחוברים ברצף (שרשרת). הנתונים מפוצלים ליח' מידע קטנות (כגון Byte, Block, Sector) והם נכתבות בו זמנית לכל הדיסקים שמרכיבים את המערך.

ב- RAID0 ביצועי הכתיבה מהירים ביותר כי כל הדיסקים מנוצלים מעט באופן יחסי לצורך כתיבת המידע וביחס לגודלו, לא מחושב Parity לצורך הצלת נתונים בזמן כשל ואין שיכפול נתונים לצורך קבל יתרות.

נפח זמין של המערך הינו סכום נפח כל הדיסקים שנמצאים במערך.

במידה ויש כשל באחד הדיסקים שבמערך כל המידע אובד והמערך מושבת עד להחלפת הדיסק, בניית כל המערך מחדש ושיחזור הנתונים ממקור חיצוני. אין אפשרות להשתמש בדיסק Hot Spare.

מיועד לאפליקציות הקשורות לעבודה מאסיבית, עם קבצים גדולים כגון עריכה ושידור של Video, Audio ללא הגנת נתונים.

RAID0 נקרא גם Stripe.

[עריכה] RAID1 or Mirror

מערך זה מורכב משני דיסקים במקביל. כל הנתונים נכתבים לכל הדיסקים בו זמנית.

ב- RAID1 ביצועי הכתיבה מהירים, לא מחושב Parity לצורך הצלת נתונים בזמן כשל, אך יש שיכפול נתונים בין דיסקים לצורך קבל יתרות.

נפח זמין של המערך הינו מחצית מסכום נפח כל הדיסקים שנמצאים במערך.

במידה ויש כשל באחד הדיסקים שבמערך אין איבוד מידע והמערך ממשיך לתפקד מול הדיסק הנותר. יש אפשרות להשתמש בדיסק Hot Spare.

מיועד לבסיסי נתונים קטנים, אפליקציות פיננסיות, כתיבת לוגים.

RAID1 נקרא גם Mirror בגלל שיכפול הנתונים בין הדיסקים.

[עריכה] RAID3

מערך זה מורכב משלושה דיסקים לפחות, כאשר אחד מהדיסקים משמש כדיסק Parity וכל היתר משמשים עבור הנתונים.

הנתונים מחולקים לבתים בגודל זהה (יחידות מידע קטנות מאוד) ונכתבים לכל דיסקי הנתונים בו זמנית. בגמר הכתיבה מחושב נתון ע"פ אלגוריתם מיוחד ונרשם לדיסק ה- Parity.

ל- RAID3 ביצועים מהירים בקריאת נתונים סידרתית, אך הביצועים איטיים בזמן כתיבה בגלל שיש לחשב Parity בכל כתיבה ולרשום אותו על דיסק יעודי (בניגוד ל- RAID5).

נפח זמין של המערך הינו סכום נפח כל הדיסקים שנמצאים במערך פחות דיסק אחד שמשמש ל- Parity.

במידה ויש כשל באחד הדיסקים שבמערך אין איבוד מידע אך יש ירידה בביצועים והמערך ממשיך לתפקד ע"י חישוב הנתון החסר באמצעות דיסק ה- Parity עד להחלפת הדיסק הבעייתי. יש אפשרות להשתמש בדיסק Hot Spare.

מיועד לאפליקציות הקשורות לעבודה עם קבצים גדולים כגון עריכה ושידור של Video, Audio.

[עריכה] RAID4

מערך זה מורכב משלושה דיסקים לפחות, כאשר אחד מהדיסקים משמש כדיסק Parity וכל היתר עבור הנתונים.

הנתונים מחולקים לבלוקים בגודל זהה (יחידות מידע גדולות יותר מבתים כפי שיש ב- RAID3) ונכתבים לכל דיסקי הנתונים בו זמנית. בגמר הכתיבה מחושב נתון ע"פ אלגוריתם מיוחד ונרשם לדיסק ה- Parity. בגלל שיחידות המידע שנכתבות ונקראות גדולות יותר מאשר ב- RAID3 יש שיפור בביצועי הכתיבה והקריאה האקראיים.

ל- RAID4 ביצועים מהירים בקריאת נתונים סידרתית אך הביצועים איטיים בזמן כתיבה בגלל שיש לחשב Parity בכל כתיבה ולרשום אותו על דיסק יעודי (בניגוד ל- RAID5).

נפח זמין של המערך הינו סכום נפח כל הדיסקים שנמצאים במערך פחות דיסק אחד שמשמש ל- Parity.

במידה ויש כשל באחד הדיסקים שבמערך אין איבוד מידע אך יש ירידה בביצועים והמערך ממשיך לתפקד ע"י חישוב הנתון החסר באמצעות דיסק ה- Parity עד להחלפת הדיסק הבעייתי. יש אפשרות להשתמש בדיסק Hot Spare.

מיועד לאפליקציות הקשורות לעבודה עם קבצים גדולים כגון עריכה ושידור של Video, Audio.

בגלל השיפורים שנמצאים ב- RAID5 הוא לא פופלארי במערכות האחסון.

[עריכה] RAID5

מערך זה מורכב משלושה דיסקים לפחות, כאשר חישוב ה- Parity של הנתונים נרשם בתפזורת על כל הדיסקים.

RAID5 הינו שיפור של שתי המערכים הקודמים (RAID3, RAID4) בכך שאין הקצאה יעודית של דיסק עבור רישום ה- Parity. שיפור זה משחרר את צוואר הבקבוק שנוצר בזמן רישום Parity, וכן תקלות תכופות בדיסק זה שנבעו מעומס כתיבה. בכך משיגים ביצועים משופרים ואמינות מערך גדולה יותר.

הנתונים מחולקים לבלוקים בגודל זהה (יחידות מידע גדולות יותר מבתים כפי שיש ב- RAID3) ונכתבים לכל הדיסקים בו זמנית (מלבד דיסק אחד לא קבוע במערך), בגמר הכתיבה מחושב נתון ע"פ אלגוריתם מיוחד ונרשם Parity בדיסק הנותר.

ל- RAID5 ביצועים מהירים בקריאת נתונים סידרתית ומהירים מאוד בקריאה אקראית. גם בכתיבה אקראית וסידרתית יש שיפור בביצועים ביחס לשתי רמות ה- RAID הקודמות בגלל שכתיבת ה- Parity לא נכתבת על דיסק יעודי. תוספת דיסקים למערך תשפר את ביצועי הכתיבה עד לגבול מסויים של ריבוי דיסקים ופגיעה ביציבות המערך.

נפח זמין של המערך הינו סכום נפח כל הדיסקים שנמצאים במערך פחות נפח דיסק אחד.

במידה ויש כשל באחד הדיסקים שבמערך אין איבוד מידע אך יש ירידה בביצועים והמערך ממשיך לתפקד ע"י חישוב הנתון החסר באמצעות ה- Parity עד להחלפת הדיסק הבעייתי. במידה ובמהלך התקלה יש כשל בדיסק נוסף כל המידע במערך אובד. יש אפשרות להשתמש בדיסק Hot Spare.

בגלל נצילות ויציבות המערך, יחד עם ביצועים משופרים מהווה מערך זה 'אבן יסוד' אטרקטיבי כמעט לכל יישום. יתרות המערך יחד עם ביצועי הקריאה גורמים לו להיות בשימוש רחב בבסיסי נתונים, שרתי אינטרנט, מערכות פיננסיות, שרתי קבצים ועוד.

במערך RAID5 יחס עלות/תועלת הוא הטוב ביותר מכל המערכים.

RAID5 פופלארי מאוד במערכות האחסון.

[עריכה] RAID6 or RAID-DP

מערך זה מורכב מארבעה דיסקים לפחות, כאשר חישוב ה- Parity של הנתונים מתבצע פעמיים ונרשם בתפזורת על כל הדיסקים.

RAID6 נוצר בעיקר כדי לשפר את רמת היציבות והזמינות של RAID5. המטרה מושגת ע"י הקצאת נפח דיסק נוסף לכל המערך לצורך חישוב Parity כפול. שיפור זה משיג את מטרתו אך פוגע בביצועי הכתיבה, מכיוון שיש צורך לחשב ולרשום Parity נוסף.

הנתונים מחולקים לבלוקים בגודל זהה (יחידות מידע גדולות יותר מבתים כפי שיש ב- RAID3) ונכתבים לכל הדיסקים בו זמנית (מלבד שני דיסקים לא קבועים במערך). בגמר הכתיבה מחושבים נתוני ה- Parity ע"פ אלגוריתם מיוחד ונרשמים בדיסקים הנותרים.

ל- RAID6 ביצועי קריאה זהים ל- RAID5 - מהירים בקריאת נתונים סידרתית ומהירים מאוד בקריאה אקראית - אך ביצועי הכתיבה האקראית והסידרתית נמוכים מ- RAID5 בגלל הצורך לחשב ולכתוב שתי סטים של Parity. תוספת דיסקים למערך תשפר את ביצועי הכתיבה עד לגבול מסויים של ריבוי דיסקים ופגיעה ביציבות המערך.

נפח זמין של המערך הינו סכום נפח כל הדיסקים שנמצאים במערך פחות נפח של שני דיסקים.

במידה ויש כשל באחד הדיסקים שבמערך אין איבוד מידע אך יש ירידה בביצועים והמערך ממשיך לתפקד ע"י חישוב הנתון החסר באמצעות ה- Parity עד להחלפת הדיסק הבעייתי. המערך מסוגל לספוג כשל בדיסק נוסף ללא איבוד מידע, ופה בא לידי ביטוי היתרון של המערך - יציבות וזמינות. יש אפשרות להשתמש בדיסק Hot Spare.

בגלל יציבות המערך, יחד עם ביצועי הקריאה המשופרים, תופס מערך זה את מקומו לאט אך בביטחה במערכות אחסון חדשות ומשמש לישומים זהים ל- RAID5 אך עם דרישות מחמירות יותר.

[עריכה] RAID10 or RAID1+0

מערך זה מורכב מארבעה דיסקים לפחות, והוא מורכב ממספר מערכי RAID1 מחוברים בשרשרת (Stripe). אין חישוב Parity אך יש שיכפול נתונים בין דיסקים בתוך מערכים (Mirror).

RAID10 הינו שילוב של שתי המערכים RAID1 + RAID0 והוא בא לאחד את היתרונות של מערכים אלו - כתיבות וקריאות מהירות מאוד כמו ב- RAID0 יחד עם יתרות שנובעת משיכפול נתונים ללא המאמץ של חישוב ה- Parity.

הנתונים מחולקים לבלוקים שמועברים לכל המערכים הפנימיים בתצורת RAID1 ונכתבים לכל הדיסקים בו זמנית.

ל- RAID10 ביצועים טובים יותר בכל מדד של קריאת וכתיבת נתונים סידרתית ואקראית ביחס ל- RAID50.

RAID10 הינו מערך עם נצילות נמוכה, הנפח הזמין של המערך הכללי הינו 50% מסכום נפח כל הדיסקים שנמצאים בכל המערכים.

במידה ויש כשל באחד הדיסקים של אחד המערכים הפנימיים או במידה ובמהלך תקלה יש כשל בדיסק נוסף במערך פנימי אחר, אין איבוד מידע, אין ירידה בביצועים והמערך (הפנימי והכללי) ממשיכים לתפקד ע"י שימוש בדיסק המקבילי בכל מערך פנימי, עד להחלפת הדיסק הבעייתי. במידה ובמהלך התקלה יש כשל בדיסק נוסף באותו המערך הפנימי, כל המידע במערך הכללי אובד. יש אפשרות להשתמש בדיסק Hot Spare.

יציבות המערך, יחד עם ביצועים משופרים שנובעים מאיחוד תכונות של שני המערכים האחרים, משומש בחברות מבוססות לנפחים גדולים ולישומים כבדים ותובעניים מבחינת ביצועי כתיבה/קריאה ויתרות מיוחדות.

RAID10 נקרא גם RAID1+0.

[עריכה] RAID50

מערך זה מורכב משישה דיסקים לפחות, והוא מורכב ממספר מערכי RAID5 מחוברים בשרשרת (Stripe). חישוב ה- Parity של הנתונים נרשם בכל מערך RAID5 בנפרד.

RAID50 הינו שילוב של שתי המערכים RAID5 + RAID0 והוא בא לאחד את היתרונות של מערכים אלו - כתיבות וקריאות מהירות מאוד כמו ב- RAID0 יחד עם יתרות שנמצאות ב- RAID5. הנתונים מחולקים לבלוקים שמועברים לכל המערכים הפנימיים בתצורת RAID5 ונכתבים לכל הדיסקים בו זמנית (מלבד דיסק אחד לא קבוע בכל מערך פנימי). בגמר הכתיבה מחושב נתון ע"פ אלגוריתם מיוחד ונרשם Parity בדיסק הנותר בכל מערך פנימי.

ל- RAID50 ביצועים מהירים מאוד בקריאת נתונים סידרתית ואקראית ושיפור בביצועי הכתיבה ביחס ל- RAID5. תוספת דיסקים למערך תשפר את ביצועי הכתיבה עד לגבול מסויים של ריבוי דיסקים ופגיעה ביציבות המערך.

נפח זמין של המערך הכללי הינו סכום נפח כל הדיסקים שנמצאים בכל המערך הכללי פחות נפח דיסק אחד במכפלה של מספר מערכי RAID5 שנמצאים במערך.

במידה ויש כשל באחד הדיסקים של אחד המערכים הפנימיים או במידה ובמהלך תקלה יש כשל בדיסק נוסף במערך פנימי אחר, אין איבוד מידע אך יש ירידה בביצועים והמערך (הפנימי והכללי) ממשיכים לתפקד ע"י חישוב הנתון החסר באמצעות ה- Parity עד להחלפת הדיסק הבעייתי. במידה ובמהלך התקלה יש כשל בדיסק נוסף באותו המערך הפנימי כל המידע במערך הכללי אובד. יש אפשרות להשתמש בדיסק Hot Spare.

יציבות המערך, יחד עם ביצועים משופרים שנובעים מאיחוד תכונות של שני המערכים האחרים, משומש בחברות מבוססות לנפחים גדולים ולישומים כבדים ותובעניים מבחינת ביצועי כתיבה/קריאה ויתרות.

[עריכה] RAID01 or RAID0+1

RAID01 נקרא גם RAID0+1.

[עריכה] קשרים למושגים טכנולוגיים אחרים

• Hot Swap

• OCE

[עריכה] קישורים

• הסבר מעמיק עם איורים ושימושים של תכונות מערכי ה- RAID באתר PC Guide

• אתר המסביר באופן ציורי את ההבדלים בין המערכים

• The RAID Tutorial - צעד אחר צעד

• RAID in PC by Intel - מערכי RAID במחשבים אישיים ע"י חברת אינטל

• הסבר מפורט אודות RAID הכולל תמונות להמחשה באתר TechWeb

• רמות ה RAID באתר ACCS Service

• RAID-1e באתר TechRepublic

• סרטוט הממחיש את RAID-2 באתר Broadberry

• סרטוט הממחיש את RAID-3 באתר Broadberry

• RAID-7 באתר PC Guide

[עריכה] מוצרים לדוגמא

[עריכה] בינלאומיים

• RAID4

RAID4 משופר נמצא בשימוש מאסיבי ע"י מערכות האחסון של חברת NetApp.

• RAID5

מומש ע"י מירב יצרני המערכות הגדולות (מלבד חברת NetApp). כמו כן, הוא ממומש בבקרים רבים הנמצאים בשרתים ובמחשבים אישיים.

• RAID6

RAID6 חודר אט אט למערכות האחסון ומומש ע"י מספר יצרנים כמו EMC,IBM, HP. חברת NetApp מממשת RAID6 בצורה קצת שונה וקוראת לו RAID-DP, קיצור של Diagonal or Dual Parity.

• RAID50

RAID50 פופלארי במערכות האחסון של חברת IBM אך ממומש גם ברמת בקרים ע"י החברות HP, Adaptec.