Menü

RAID (Redundant Array Of Independent Disk)

26 Ağustos 2012 - Hp, Windows Server
RAID (Redundant Array Of Independent Disk)

RAID herhangi bir veriyi,  birden fazla sabit disk üzerinde ve farklı disk üzerine yerleştirerek, giriş, çıkış işlemlerinin performansını ve  hata toleransını seçilen yapıya göre ayarlayan disk yapılandırma sistemidir. Tek diske göre, RAID ’in avantajı, disk kapasitesini artırmakla beraber disk performansını da yükseltmesi ve verilerin eş zamanlı olarak yedeklenmesini sağlanmaktır.

RAID sistemde, tek bir mantıksal birime çoklu diskleri yerleştirerek, işletim sisteminin birden çok disk görmesi yerine tek bir disk görür. RAID ’in yıllar içinde birçok farklı sürümü çıkmıştır, bunların bir kısmı bugün itibariyle kullanılmamakla birlikte bu sürümlerin her birinin avantajları ve buna mukabil dezavantajları bulunur. Genel olarak RAID kavramını kullanan herhangi bir sistem güvenlik, kapasite veya performans için fiziksel diskleri birleştiriyorsa bu işlem RAID Sistem diye adlandırılır.

RAID (Redundant array od independent disk) kelime anlamı olarak “Bağımsız disklerin artıklı dizisi” anlamına gelmektedir. Burada artıklı kelimesi veri güvenliği anlamında yani farklı diskler birbirlerindeki verilerin parametre artıklarını tutuyor anlamına gelmektedir. 1 ile 5 her düzey raid, hataya dayanıklılık uygulamak için farklı bir algoritma kullanır.

RAID sistemleri donanım veya yazılım ile kullanılabilir, ancak sunucularda yazılımsal raid kullanımı güvenlik ve performans nedeniyle önerilmez. Yazılımsal raid sisteminin bir dezavantajı eğer kurulu olduğu disk üzerinde arıza olduğu takdirde dizin sistemi yeniden kurulana kadar geri ön yükleme yapılamayabilir. Donanım tabanlı RAID sistemleri için özellikle sunucularda RAID Controller Kartı mevcuttur. Bu kart ile sistemin dizin yapısı ayrı bir donanım biriminde çalıştığından dolayı performans artışı sağlanır. Ayrıca bu kart üzerinde bulunan bağımsız pil ile dizin yapısı pc kapalıyken dahi korunur böylece veri güvenliği de sağlanmış olur. Fabrika çıkışında bu kartlar belirli RAID sistemlerini destekler ilerleyen zamanda sizler sadece bu kartı değiştirerek yeni teknoloji RAID yapılarını kullanabilirsiniz.

raid1

RAID teknolojisinde SATA, PATA ve SCSI diskler kullanılabilmektedir. Daha uzun bahsedeceğimiz donanımsal RAID sistemi ise dizin sistemini bu amaç için özel üretilmiş, bilgisayar kapalı olduğunda da tutabilen RAID denetim birimine ihtiyaç duyar. Bu denetim birimi masaüstü pc ’ler de anakart içine yerleştirilir.

RAID ÇEŞİTLERİ

RAID 0 (Striping) : Eşlik biti(hata toleransı için) olmaksızın performansı artırıcı özelliğe sahip RAID türüdür. Gelişmiş performans ve ilave bellek sunmakla beraber, hataya karşı dayanıklılık toleransı bulunmaz. Veriler disklere diziler halinde yazılır, Veri parçaların sayısı dizideki disklerin sayısına bağlıdır. Bilgi bloklara ayrılarak her bloğun farklı disklere yazılması sağlanır. Bu yöntem bir verinin küçük parçalarının aynı anda belleğin farklı kısımlarından okunabilmesini sağlar, dolayısıyla bant genişliğini artırır. RAID 0’da hata kontrolü uygulaması yoktur dolayısıyla hiçbir hatadan geri dönüş yoktur ve kurtarılamaz. Dizide daha fazla sayıda disk bulunması daha fazla bant genişliği getirmekle beraber, veri kaybı riskini de artırır.

raid2

Şekilde de görüldüğü üzere diskler üzerine veri kümeleri dağıtıldığı için okunma süreleri düşer yani bant genişliği artar fakat herhangi bir diskte oluşan fiziksel hatadan sonra o disk üzerindeki veriler kaybolacak akabinde diğer disk sağlam olsa dahi veri kümeleri bozulduğu için kurtarma (hata toleransı) olmayacaktır. Kümeleme işlemi yapılacağı için minimum 2 disk gerektirir.

Disk kapasitesi disk toplamları kadardır. Örneğin 36 GB’lık iki adet disk RAID0 konfigürasyonunda toplamda 72 GB’lık bir kapasite sağlayacaktır.

RAID 1 (Mirroring)  : Aynı veri kümesi birçok diske yazılır, buna ikizlenmiş set de denir. Bütün disklerin mil dönüşü senkronize edilmiştir. Veri kümeside parçalara ayrılı ve her ardışık küme bir diğer diske yazılır. Performans yerine veri güvenliği esas alınmıştır.

raid3

RAID1 sisteminde en az iki veya üstü sayıda fiziksel diske ihtiyaç vardır. Yapı kurulurken takılan fiziksel disklerin en küçük boyutlusuna göre işlem yapar. Yani bir adet 100 GB HDD ile 200 GB hdd’yi RAID1 yapmak istersek RAID1 100 GB hdd ’e göre sistemi kurar. Mümkünse bu sistemde aynı hdd veya aynı rpm hızı olan hdd’leri kullanılması önerilir. Dizideki en az bir disk düzgün çalıştığı sürece her türlü hata ve aksaklığa karşı koruması vardır. Dezavantajı ise yazma performansı mirroring ( ikizleme ) yaptığından dolayı düşüktür. Örneğin 36 GB iki disk RAID1 sisteminde yine 36 GB yer sağlayacaktır. Bunun nedeni diskin birisini mirroring işlemi  kullanır.

RAID 0 +1 : RAID 0 ve RAID 1 sistemlerinin tek bir yapıda kullanım biçimidir. Hem veri güvenliği ön planda tutulurken, performans artışından da ödün verilmemiştir. Bu sistem için en az 4 diske ihtiyaç vardır, ikisi RAID0 modda yapılandırılır, diğer iki disk ise bu yapılandırılan disklerin mirroru yani raid1 olarak diskler yedeklenmiş olur. Ancak en az 4 disk kullanılmasından dolayı maliyeti yüksektir.

raid4

RAID 2: Bit seviyesinde her bir diske yayılmış veri bloklarına karşılık birden fazla ECC(hata bulma&düzeltme) sürücüleri kullanılarak oluşan yapıdır. Disklerin mil dönüşü senkronize edilir. Veri kümesi parçalara ayrılarak her diske ardışık veri parçası yazılır.

Disklerde bulunan veri parçalarına “Hamming kod eşitliği” denilen bit’ler yardımıyla bir veya birden fazla eşlik diskine kaydedilir. Çok yüksek veri transfer hızlarına ulaşılabilir. En az 3 fiziksel disk ile uygulanabilir.

raid5

Eşlik denetimi çok sağlam bir yöntem değildir. Çünkü değişen bit sayısı çift olduğunda, kontrol biti doğru olacak ve hata görülmeyecektir. Dahası eşlik biti hangi bitin değiştiğini veya hata bulundurduğunu da anlamayacaktır. Veri tamamen çöpe atılmalıdır veya en baştan gönderilmelidir.

Gürültülü iletim ortamında veri iletiminin başarılı olması çok uzun zaman alır ya da hiç olmaz. Eşlik denetimi çok iyi olmasa da, sadece bir bitin kaybolduğunda yerine konmasını sağlayabilir. Bunun için de hangi bitin kaybolduğunun bilinmesi gerekir. RAID3‘e göre bir avantajı yoktur ve ticari anlamda kullanım yeri hemen hiç yoktur.

RAID 3: Veriler byte büyüklüğünde farklı disklere yazılır. Veriye ait parity kodları ayrı bir diske yazılır. Bir anda tüm sürücüler aynı adreste olmak zorundadır. Sıralı yazma ve okuma performansı oldukça yüksektir.

raid6

Rasgele okuma hızı iyi fakat yazma hızı düşüktür. Ayrı disk üzerine eşlik bitlerinin yazılması yazma işlemi sırasında darboğaz oluşturur. Bu seviye için en az üç disk gereklidir. Diskin birisini parite diski olarak ayırdığından dolayı geri kalan disk alanı kadar kullanımı vardır. Örneğin 36 GB 3 adet disk raid3 sisteminde 72 GB olarak disk alanı sağlayacaktır.

RAID 4:RAID3’e göre verilerin boyutu arttırılmıştır. Veriler bloklar halinde ayrı bir diske yazılır. RAID3’e göre avantajı veriler bloklara ayrıldığı için uygulamaya göre bloktaki veri miktarının yüksek performans için ayarlanabilmesidir. İyi bir performans ve hata düzeltmeye sahiptir. En az 3 adet fiziksel disk gerektirir.

raid7

RAID 3 gibi disklerin bir tanesini parite depo diski olarak kullandığı için toplam kullanılabilir alan, geriye kalan disk alanı kadarıdır. Örneğin  36 GB 3 adet disk raid4 sistemi ile 72 GB alan kullanılabilir.

 

 RAID 5: Veriler farklı disklere bloklar halinde yazılır. ECC kod parçaları her bloğun içine yazılır. Ayrı bir diskte tutulmaz. RAID3 ve RAID4 sistemlerinde yazma işlemlerinde doğan sıkıntılar böylece en aza indirilmiştir. En çok kullanılan RAID disk sistemidir. En az 3 fiziksel disk gerektirir.

raid8

RAID 4 gibi disklerin bir tanesini parite depo diski olarak kullandığı için toplam kullanılabilir alan, geriye kalan disk alanı kadarıdır. Örneğin  36 GB 3 adet disk raid4 sistemi ile 72 GB alan kullanılabilir.

 RAID 6 : Daha çok disk sayısı fazla hata toleransı az olan sistemlerde kullanılır. Iki fiziksel disk hatasına kadar tolerans sağlar. Yüksek kapasiteli diskleri tek bir sürücü hatasından kurtarmak için gereken süreyi uzatır. Riski olmadan diziyi yeniden inşa etmek için zaman verir. En az 4 fiziksel disk gerektirir. Disklerden ikisi devre dışı kalsa bile sistem çalışır.

raid9

Raid 6 sisteminde dört adet disk kullanıyorsak, iki diski parite depo diski olarak kabul edip, geriye kalan disk alan toplamı kadar kullanım alanı vardır. Örnek olarak 36 GB  4 adet diski raid 6 sisteminde kullanırsak, toplam kullanılabilir disk alanı 72 GB’dır.

  

RAID DÜZEYİ         PERFORMANS     DİSK ALANI          VERİ GÜVENLİĞİ   DİSK    SAYISI
RAID 0 EN YÜKSEK OKUMA VE YAZMA HIZI DİSKLERİN ORTAK KAPASİTESİ. YOK.DİSKLERDEN BİRİSİ BOZULURSA TÜM BİLGİLER KAYBOLUR. EN AZ İKİ VE DAHA FAZLASI
RAID 1 DAHA YÜKSEK OKUMA HIZI,DAHA DÜŞÜK YAZMA HIZI TEK BİR DİSK KAPASİTESİ YÜKSEK.DİSKLERDEN BİRİSİ ZARAR GÖRSE BİLE BİLGİLERE ZARAR GELMEZ 2
RAID 5 YÜKSEK OKUMA VE YAZMA HIZI. BİRİ HARİÇ,TÜM DİSKLERİN ORTAK KAPASİTESİ. VAR.DİSKLERDEN BİRİSİ ZARAR GÖRÜRSE SİSTEM ÇALIŞMAYA DEVAM EDER.İKİNCİ DİSK TOLERANSI YOKTUR. EN AZ 3 VEYA DAHA FAZLASI
RAID 6 YÜKSEK OKUMA VE YAZMA HIZI İKİ DİSK HARİÇ,TÜM DİSKLERİN ORTAK KAPASİTESİ EN GÜVENLİ SİSTEM.RAID5 KADAR İYİ DEĞİL ANCAK 2 DİSK TOLERANSI MEVCUT. EN AZ 4 DİSK VEYA DAHA FAZLASI
RAID 10 YÜKSEK OKUMA HIZI,BİRAZ DÜŞEN YAZMA HIZI. İKİ DİSKİN TOPLAM KAPASİTESİ. VAR.RAID5’DEN DAHA GÜVENLİ,RAID6 ‘DAN DAHA GÜVENLİ DEĞİL.İKİ DİSK BOZULURSA TÜM BİLGİLER KAYBOLUR. 4

RAID sistemlerinin tam çalışma mantığını iyice kavramak için http://www.acnc.com/raid  linkinden istediğiniz RAID sistemi seçerek paketlerin disk üzerindeki yerleşim biçimleri ve parity değerlerini nereye, nasıl yerleştirdiğini animasyonlu şekilde görebilirsiniz.

Hakkı İNKAYA

Please follow and like us:
facebooktwittergoogle_pluslinkedinrssby feather
pinterestlinkedinmailby feather

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir