- Završni rad -

KARAKTERISTIKE SAVREMENIH RAID

SISTEMA

Mentor: Prof. Dr. Borislav Đorđević Kandidat: Viktor Ljutaj

Beograd, 2009.

Sadržaj

1 Uvod................................................................................................................................................ 3

2 PROJEKTNI ZADATAK RADA........................................................................................................4

3 RAID Istorija.................................................................................................................................... 4

4 ARHITEKTURA............................................................................................................................... 5

4.1 Principi.................................................................................................................................. 5

4.2 Raid nivoi............................................................................................................................... 8

4.2.1 RAID 0 : stripping..............................................................................................................8

4.2.2 RAID 1: mirroring..............................................................................................................9

4.2.3 RAID 2............................................................................................................................ 10

4.2.4 RAID 3............................................................................................................................ 10

4.2.5 RAID 4............................................................................................................................ 11

4.2.6 RAID 5............................................................................................................................ 11

4.3 TEHNIČKI DETALJI............................................................................................................12

4.3.1 Tehnike redudantosti - Mirroring i Parnost.....................................................................13

4.3.2 Kontroleri i diskovi...........................................................................................................13

4.3.3 Kućišta............................................................................................................................ 16

5 PERFORMANSE I SIGURNOST..................................................................................................18

5.1 PERFORMANSE................................................................................................................. 18

5.1.1 Čitanje i pisanje...............................................................................................................19

5.1.2 Pozicioniranje i transfer...................................................................................................20

5.1.3 Širina i veličina strajpa....................................................................................................21

5.1.4 PAD PERFORMANSI.....................................................................................................22

5.2 RAID SIGURNOST I OGRANIČENJA.................................................................................23

5.3 Pouzdanost......................................................................................................................... 23

5.4 Tolerancija na kvarove........................................................................................................24

1

5.5 Oporavak podataka.............................................................................................................26

6 TEST PERFORMANSI.................................................................................................................. 27

6.1 IOMeter test sa malim fajlovima..........................................................................................29

6.2 IOMeter test sa velikim fajlovima.........................................................................................29

6.3 MAIL SERVER.................................................................................................................... 29

6.4 DATABASE SERVER.........................................................................................................29

6.5 ZAKLJUČAK TESTA...........................................................................................................29

7 PRIMENA...................................................................................................................................... 29

7.1 Troškovi............................................................................................................................... 29

7.2 Softver................................................................................................................................. 29

7.3 Servis, podrška i održavanje...............................................................................................29

7.4 Napredne RAID mogućnosti................................................................................................29

8 ZAKLJUČAK.................................................................................................................................. 29

9 LITERATURA................................................................................................................................ 29

10 Curriculum Vitae...................................................................................................................... 29

2

1 UVOD

Svedoci smo vrtoglavog razvoja informacionih tehnologija iz dana u dan. Za samo par godina

perfromanse i kapaciteti modernih tehnologija su višestruko povećani. Na današnjem nivou razvoja,

brzina hard diska sve više postaje usko grlo. Već sam podatak da se brzina pristupa podacima kod

hard diskova meri u milisekundama, dok su kod RAM memorije u pitanju nanosekunde, govori sama

za sebe. Jedno od rešenja ovog problema svakako može biti korišćenje savremenih RAID sistema.

Ovaj rad se bavi analizom RAID tehnologija koje se danas koriste. Koncipiran je tako da čitaoca

upozna sa osnovnim principima RAID tehnologije, karakteristikama pojedinačnih RAID arhitektura,

performansama i sigurnošću podataka.

Prvi deo rada se bavi istorijatom i pregledom RAID tehnologije. Sadrži kratak pregled istorije RAID-a i

osnovne koncepte.

U drugom delu se definiše projektni zadatak ovog rada

U trećem delu, pažnja je posvećena tehnikama koje se koriste u RAID sistemima za obezbeđivanje

performansi, kapaciteta i sigurnosti..

Četvrti deo se bavi performansama i bezbednošću savremenih RAID sistema. Detaljno su opisani

procesi koji utiču na performanse i sigurnost kao i način na koji se kombinovanjem raznih tehnika

obezbedjuje maksimum funckionalnosti RAID sistema.

U petom delu će biti prikazani praktični testovi produkcionih servera koji koriste RAID tehnologiju.

Merene su performanse različitih RAID nivoa sa pretpostavkom različitih primena.

Šesti deo sadrži informacije o primeni, načinima eksploatacije i troškovima održavanja modernih

RAID sistema.

3

2 PROJEKTNI ZADATAK RADA

Cilj ovog rada je poredjenje RAID tehnologija i praktično testiranje. Poređenje tehnologija će biti

vršeno analizom tehnika koje se koriste.

1. Izbor RAID sistema (2 različita RAID nivoa i single disk)

2. Testiranje performanisi RAID sistema korišćenjem softvera IOmeter:

Merenje read performansi

Merenje write performansi

Merenje read/write performansi

Specifični testovi za pretpostavljene oblasti primene (Exchange i Database serveri)

3. Očekivani rezultati:

- Poređenje dobijenih rezultata performansi različitih RAID nivoa

- Preporuka korišćenja sistema

3 RAID ISTORIJA

Godine 1987, Patterson, Gibson i Kac sa Univerziteta Berkli u Kaliforniji, objavili su rad pod nazivom

„A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID)“. Ovaj rad je opisao različite tipove nizova

diskova (RAID), sa osnovnom idejom da RAID kombinuje više malih, jeftinih diskova u niz diskova koji

će doneti performanse iznad onih koje poseduje jedan skupi veliki disk (Single Large Expensive Disk

SLED). Pored toga, niz diskova (RAID) se predstavlja kompjuterskom sistemu kao jedan fizički disk.

Srednje vreme između otkaza (Mean Time Between Failure MTBF) niza bilo bi jednako MTBF

pojedinačnog diska, podeljen sa brojem diskova u nizu. Iz ovog razloga MTBF niza bilo bi premalo za

većinu aplikacija. Međutim, nizovi diskova mogu se napraviti tolerantnim na greške tako što će se

infromacije redundantno skladištiti na različite načine. Navedenim dokumentom definisano je pet

tipova arhitekture nizova, od RAID-1 do RAID-5. Svaka od arhitektura je obezbeđivala toleranciju na

greške i svaka je nudila različite mogućnosti i performanse. Pored ovih pet arhitektura redudantnih

4

nizova, ustalilo se da se ne redudantni nizovi nazivaju RAID-0. Naravno pored ovih arhitektura, danas

postoji još nekoliko izvedenih ahitektura poput RAID-6 i sličnih.

U kasnijim godinama, marketing kompanija koje su se bavile proizvodnjom RAID kontrolera i sistema,

donekle su izmenile sam opis naziva RAID, opisujući ga kao Redundant Array of Independent

disks. Ovime su skrenuli pažnju sa jednog od osnovnih načela RAID-a, a to je Inexpensive odnosno

jeftin.

4 ARHITEKTURA

Većina radova počinje opisivanjem različitih RAID nivoa. Počnimo malo drugačije, odnosno od nekog

generalnog koncepta RAID-a i onoga šta on donosi. Obzirom da su performanse i pouzdanost dva

ključna razloga za izbor RAID-a, diskutovaćemo i o tome.

Originalni dokument iz 1988 definisao je RAID nivoe od 1 do 5. Od tada su ovoj listi dodati RAID 0 i 6 ,

kao i dodaci poput RAID 7. Pored ovih nivoa, definisani su i višestruki RAID nivoi, koji koriste dva ili

vieš RAID nivoa u kombinaciji i time kreira novi niz sa novim mogućnostima i ograničenjima. Mnogi od

ovih nivoa se koriste danas u različitim sistemima, a neki su potpuno nestali sa tržišta.

U ovom delu pozabavićemo se detaljnijem pregledu RAID nivoa. Izdvojićemo glavne tehničke

karakteristike koje razlikuju RAID nivoe..

4.1 PRINCIPI

RAID kombinuje dva ili više fizička diska u jednu jedinicu koristeći specijalni hardver ili softver.

Rešenja bazirana na hardveru dizajnirana su da sebe predstave sistemu kao jedan fizički disk. Na

ovaj način operativni sistem nije svestan tehničkih detalja i samog niza diskova.

Softverska rešenja su uglavnom implementirana u samom operativnom sistemu, tako da sve aplikacije

niz diskova vide kao jedan disk.

Osnovne prednosti RAID-a nad klasičnim rešenjima su povećanje kapaciteta i performansi, ali isto

tako, RAID se odlikuje i visokom pouzdanošću. Visoke performanse RAID kontrolera, postignute su

korišćenjem tehnike deljenja podataka između više diskova, kao i posedovanjem mogućnost

paralelnog zapisivanja i čitanja podataka.

S’druge strane, pouzdanost se ostvaruje korišćenjem tehnike mirroring (ogledala slika 1.1), odnosno

redudantnim skladištenjem podaka na više diskova ili tehnikom parity (parnosti diskova).

5

Postoje tri ključna koncepta u RAID-u: mirroring, striping i error correction.

Mirroring (slika 2.1) mod rada rezultuje povećanom sigurnošću podataka. Podaci se upisuju na više

diskova istovremeno cime se povećava sigurnost podataka, a povećanje brzine čitanja podataka se

dobija time što se podaci čitaju sa diska čije su glave bliže mestu na kome se nalaze zahtevani

podaci.

Slika 2.1

-Striping je jedna od glavnih prednosti RAID tehnologije. Stripingom se podrazumeva deljenje svakog

diska u delove koji se nazivaju strajpovi (stripes slika 2.2) . Strajp može biti veličine jednog sektora,

odnosno 512 bajtova pa sve do nekoliko megabajta.

Ovi strajpovi se zatim raspoređuju po različitim diskovima.

6

Slika 2.2

Error correction pretpostavlja da su kvarovi diskova nezavisni. Sa ovom pretpostavkom moguće je

izračunati koliko često diskovi mogu otkazati i urediti niz diskova tako da gubitak podataka bude skoro

nemoguć. Verovatnoća da će dva diska otkazati u isto vreme, a samim tim da će doći do gubitka

podataka je izuzetno mala.

7

4.2 RAID NIVOI

RAID sistemi mogu biti bazirani na različitim interfejsima, uključujući SCSI, IDE, SATA ili FC (fibre

channel) . Takođe, postoje RAID sistemi koji koriste SATA diskove, dok je veza sa samim računarskim

sistemom ostvarena preko FireWire ili recimo SCSI interfejsa. Postoji mnoštvo različitih RAID nivoa,

gde je svaki prikladan za određene primene. Ovi nivoi nisu standardizovani od strane industrije i

samim tim, česte su pojave jedinstvenih rešenja i implementacija od strane raznih kompanija.

U nastavku je pregled nekih najzastupljenijih nivoa.

4.2.1 RAID 0 : STRIPPING

U Raid 0 sistemu, podaci su podeljeni u blokove koji se zapisuju na sve diskove u nizu. Korišćenjem

nekoliko diskova (minimum 2) u isto veme, RAID 0 je superioran u polju I/O (ulaz-izlaz) performansi.

Ove performanse mogu dodatno biti poboljšane dodavanjem više kontrolera, idealno je jedan kontroler

po disku.

Slika 3.2.1

PREDNOSTI

RAID 0 nudi visoke performanse prilikom pisanja i čitanja. Ukoliko su magistrale diskova dovoljno

brze, moguće je višestruko poboljšanje performansi.

Moguće je ostvariti izuzetno veliki skladišni kapacitet dodavanjem diskova

Tehnologija je laka za implementaciju

MANE

8

RAID 0 nema toleranciju na greške. Ako dođe do otkaza jednog diska, svi podaci u nizu polja diskova

su izgubljeni.

IDEALNA NAMENA

RAID 0 je idealan za ne kritična skladišta podataka koji trebaju da se pročitaju i upišu na velikim

brzinama.

4.2.2 RAID 1: MIRRORING

Na ovom nivou podaci su zapisani po 2 puta, upisuju se na disk i njegovo ogledalo - mirror (ili set

diskova). Ukoliko dođe do otkaza diska, kontroler koristi ipodatke ili sa glavnog diska ili sa mirror diska

za oporavak i nastavlja sa radom. Da bi postojo RAID 1 neophodno je imati minimum 2 diska. Ovaj

sistem je često kombinovan sa RAID 0 sistemima kako bi se poboljšale performanse. U praksi se vrlo

često oznaka ovakvih sistema kombinuje i dobijamo RAID 10 sistem

Slika 3.2.2

PREDNOSTI

RAID 1 nudi odlične brzine čitanja i pisanja koje se mogu uporediti i sa običnim diskovima. U slučaju

otkazivanja diska, dovoljno je samo prekopirati podatke na novi disk.

RAID 1 tehnologija je vrlo jednostavna

MANE

Zbog dvostrukog zapisivanja podataka, realni kapacitet RAID 1 sistema je samo polovina kapaciteta

od ukupnog broja diskova.

IDEALNA NAMENA

RAID 1 ima idealnu primenu u slučajevima kritičnog skladištenja, odnosno u slučajevima kada podaci

moraju biti sačuvani po svaku cenu (banke, bolnice....)

Takođe ovaj sistem je dobro primeniti kod manjih servera gde će biti korišćena samo 2 diska.

9

4.2.3 RAID 2

Ne koristi standardne stripping i mirroring tehnike. Zbog svoje visoke cene i složenosti, ovaj nivo

nikada nije uhvatio korak sa ostalim nivoima, tako da se danas skoro i ne koristi

4.2.4 RAID 3

Kod RAID 3 sistema, blokovi podataka su podeljeni i zapisani paralelno na dva ili više diskova.

Dodatni disk čuva podatke o parnosti. Da bi postojao RAID 3 neophodno je imati minimum 3 diska.

Slika 3.2.3

Za razliku od prethodnih nivoa, RAID 3 je praktično rešenje koje pruža dobre performanse i toleranciju

na greške.

PREDNOSTI

RAID 3 pruža velike brzine kako čitanja tako i pisanja podataka.

Otkaz diska ne utiče značajno na usporavanje sistema

MANE

Ova tehnologija je komplikovanija i zahtevnija po pitanju resursa da bi se implementirala preko

softverskih rešenja.

Performanse su slabije kod nasumičnih i malih ulazno izlaznih operacija.

IDEALNA NAMENA

Sistemi koji se koriste za pripremu za štampu ili druge poslove koji zahtevaju rad sa velikim fajlovima.

10

4.2.5 RAID 4

RAID 4 je veoma sličan RAID 3 nivou pa ga ljudi često mešaju. Međutim, postoji velika razlika između

njih, a to je da RAID 4 koristi striping na nivou bloka. Prednost ovakvog načina je u tome da možete

promeniti veličinu bloka i prilagoditi ga vašim potrebama.. Ovaj nivo takodje zahteva najmanje 3 diska i

nudi dobre performanse i toleranciju na greške.

Slika 3.2.4

4.2.6 RAID 5

RAID 5 je najpopularniji nivo. Sličan je RAID 3 nivou osim što se operacije čitanja i pisanja sa diskova

obavljaju nezavisno. Kombinuje striping na nivou bloka, a informacije o parnosti je proširena preko

svih diskova. Potrebno je minimum 3 diska za ovaj nivo. Ovaj nivo može podneti otkaze diskova bez

gubljenja podataka. Moguće ga je realizovati i softverski, mada je preporuka da se koristi hardverski

kontroler.

11

Slika 3.2.5

PREDNOSTI

Čitanje podataka je izuzetno brzo, dok su transakcije prilikom pisanja podataka za nijansu sporije zbog

računanja pariteta.

MANE

Otkaz diskova dovodi do pada performansi

Kao i RAID 3, ovo je vrlo kompleksna tehnologija.

IDEALNA NAMENA

RAID 5 je odličan sveobuhvatni sistem koji kombinuje velike kapacitete sa sa odličnom bezbednošću i

pristojnim performansama. Odličan je za aplikacione i fajl servere.

4.3 TEHNIČKI DETALJI

Razlog zašto postoji toliko različitih RAID nivoa je u tome da postoji veliki broj različitih načina da se

konfiguriše skup hard diskova, kao i različite potrebe korisnika RAID sistema. Razgraničiti RAID nivoe

nije uvek lako, jer su mnogi RAID nivoi slični jedan drugom na različite načine. Ponekad te razlike

izgledaju izuzetno male, skoro zanemarljive, međutim taj mali detalj ima ogroman uticaj na

karakteristike sistema i aplikacija.

Da bi pravilno i precizno dočarali jednostruke i višestrukje RAID nivoe, opisaćemo svaki od njih

najvažnijim karakteristikama: tolernacije na kvarove, kapacitet, performanse i slično.

12

4.3.1 TEHNIKE REDUDANTOSTI - MIRRORING I PARNOST

Tehnike koje se koriste da obezbede redudantnost RAID sistema su glavni pokazatelj različitosti

izmedju nivoa. Redudantnost je omogućena u većini RAID nivoa korišćenjem mirroringa ili pariteta.:

Mirroring: Jednostruki RAID 1 i višestruki RADI 0+1, 1+0 (RAID10), koriste mirroring za

obezbeđivanje redudantnosti. Postoji i varijanta RAID nivoa 1 koji uključuje miroring i kontrolera i diska

- duplexing.

Striping with Parity: Jednostruki RAID nivoi od 2 do 7 i višestruki 0+3 ,3+0,0+5 i 5+0 koriste paritet

sa deljenjem da obezbede redudantnost.

Mirroring and Striping with Parity: Višestruki RAID nivoi 1+5 i 5+1 imaju u sebi najbolje, odnosno i

mirroring i deljenje sa paritetom.

Izbor metoda za obezbeđivanje redudantnosti utiče na karakteristike polja. Preformanse, tolerancija na

kvarove, oporavak, efikasnost, troškovi i ostalo zavise od izbora tehnike za obezbeđivanje

redudantnosti.

4.3.2 KONTROLERI I DISKOVI

RAID nivoi se razlikuju i po kontroleru potrebnim za njihovu implementaciju. Uobičajeno jednostavni

kontroleri se koriste za implementaciju jednostavnih RAID nivoa, dok je za kompleksnije nivoe

potreban i sofisticiraniji, odnosno skuplji kontroler. Neki nivoi ne zahtevaju poseban kontroler, nego

koriste operativni sistem ili neki drugi softver za upravljanje nizom.

Najjednostavniji RAID nivoi, često su podržani od strane softverskih RAID kontrolera ili jeftinih hw

kontrolera (RAID 0, RAID 1, RAID 0+1 i RAID 1+0). Često kontroleri podržavaju samo jedan od ovih

nivoa. Neki jeftiniji kontroleri podržavaju popularni RAID 5. Nivoi 3,4,6 i 7 obično zahtevaju specijalne

kontrolere. RAID 2 je dovoljno kompleksan da je nestao sa tržišta.

Različiti RAID nivoi imaju razčiite zahteve za diskovima koji se koriste u nizu. Najvažnija razlika

izmedju nivoa je u minimalnom broju diskova, koji zavisi od načina na koji je implementiran mirroring,

striping i paritet. Jednostavno deljenje (RAID 0) zahteva dva ili više diskova. Mirroring (RAID 1)

zahteva 2 diska, a deljenje sa paritetom zahteva minimum 3 diska. Deljenje sa duplim paritetom (RAID

6) zahteva najmanje 4 diska.

Maksimalni broj diskova u nizu je generalno ograničen RAID kontrolerom. Izuzetak je RAID 1 koji radi

samo sa 2 diska. Ovo ograničenje je i razlog što se ovaj nivo izbegava kod nizova većeg kapaciteta.

Svi RAID nivoi najbolje rade ukoliko su sačinjeni od identičnih diskova istog kapaciteta. Neki nivoi

mogu tolerisati razlike u performansama izmedju diskova.

13

4.3.2.1 KAPACITET I KOEFICIJENT ISKORIŠĆENOSTI PROSTORA

Kapacitet RAID niza se određuje množenjem kapaciteta diskova u nizu sa brojem neredudantih

diskova. Što je više redudantnosti u nizu, to je kapacitet manji. Primera radi ako uzmemo šest diskova

kapaciteta 40 GB, u implementaciji RAID 0 imaćemo niz sa 240 GB raspoloživog prostora. U

implementaciji koja koristi RAID 5, kapacitet se smanjuje na 200 GB (jedan disk je odvojen za

skladištenje informacija o paritetu). Ako se odlučimo za RAID 1+0 kapacitet je 120 GB. Ovo pokazuje

da ukupan kapacitet RAID niza zavisi kako od veličine i broja diskova od kojih je sačinjen, tako i od

nivoa koji se koristi.

Iskorišćenost prostora niza je procenat ukupnog prostora koji se može koristiti za korisničke podatke.

Koeficijent iskorišćenosti je dobar i za poredjenje različitih implementacija, jer ne zavisi od veličine

diskova koji se koristi. Računa se deljenjem ukupno raspolživog prostora sa sumom kapaciteta svih

diskova u nizu. Na primer, efikasnost RAID 0 je uvek 100%, dok je za RAID 1 i RAID 0+1 50%.

Međutim kod nivoa koji koriste deljenje sa proverom parnosti, stepen iskorišćenja raste sa brojem

diskova. Razlog za ovo je to što je broj diskova namenjenih za paritet konstantan.

Uobičajeno je da se računanje prostora za skladištenje podataka zasniva na množenju kapaciteta

diskova sa brojem istih u nizu. Ovakav način je ispravan ukoliko se radi o nizu koji je sačinjen od

diskova jednakih kapaciteta. Ako se koriste diskovi različitog kapaciteta, onda je jednačina malo

drugačija, odnosno kapacitet je jednak kapacitetu najmanjeg diska u nizu, pomoženom sa brojem

diskova. Ako je kapacitet RAID 5 niza sačinjen od četiri diska različitog kapaciteta (20, 30, 40 i 45

GB), veličina raspoloživog prostora je 60 GB. Do ove veličine dolazimo tako što najmanji disk

pomnožimo sa brojem neredudantnih diskova (3). Kod ovakvog niza, čak 55 GB prostora je

izgubljeno, a ova pojava se naziva “drive waste” (u bukvalnom prevodu disk otpad, bacanje prostora).

Ako implementacija RAID niza ima ovakav optad, doći će i do pada stepena iskorišćenja prostora.

Navedeni primer ima stepen iskorišćenja od 44% (60/135) umesto 75%.

4.3.2.2 HARDVERSKI RAID

Većina ozbiljnih implementacija RAID nizova koristi hardverski RAID. Ovo znači da se koristi poseban

deo hardvera za kontrolisanje niza. Dobri RAID kontroleri su poput minijaturnih računara, koriste

sopstvene procesore zavidne snage.

Postoje dva glavna tipa hardverskog RAID-a, a razlikuju se u načinu kako predstavljaju niz sistemu.

Hardverske kartice (Bus-Based or Controller Card Hardware RAID): Predstavljaju konvencionalni

tip harverskog RAID-a, najrasprostranjenije su i najčešće se koriste kod jeftinijih sistema. Specijalni

kontroler je instaliran na PC ili server i diskovi koji čine niz se povezuju na njega. U osnovi on

preuzima mesto SCSI ili ATA kontrolera koji bi se inače koristio u sistemu. Kontroler predstavlja

diskove ostatku sistema i šalje podatke preko magistrale (uobičajeno PCI). Neke matične ploče,

naročito one za serverske sisteme dolaze sa nekom vrstom integrisanog RAID kontrolera.Ovi

kontroleri su ugrađeni u matičnu ploču, ali se ponašaju identično kao i oni koji se naknadno ugrađuju.

14

Slika 3.3.1 (PCI RAID

kontroler)

Eksterni kontroleri (Intelligent, External RAID Controller): Kod ovog tipa, RAID kontroler je

kompletno izmešten iz sistema kao posebna jedinica. U okviru te jedinice RAID kontroler upravlja

diskovima u nizu. Kontroler niz predstavlja sistemu kao jedan veliki brzi disk, dok je sam kontroler

potpuno sakriven od računara. U osnovi, jedna ovakva jedinica je sama za sebe računar, sa posebnim

procesorom.

Slika 3.3.2 (Eksterni RAID – Storage)

Takozvani bus-based (bazirani na magistrali – kartice) su jefitniji i jednostavniji za implementaciju od

eksternih kontrolera, dok i dalje nude dobre kapacitete. Posebni eksterni RAID sistemi su i dalje vrlo

skupi, ali zato nude veliki broj naprednih funkcija.

15

4.3.2.3 SOFTVERSKI RAID

Softverski RAID je poput hardverskog RAID-a, izuzev što koristi softver umesto hardvera. Umesto

korišćenja posebnog kontrolera za izvođenje raznih funkcija potrebnih za implementaciju RAID niza,

ove funkcije se izvršavaju od strane sistemskog procesora korišćenjem specijalnih softverskih rutina.

Softverski RAID se uglavnom implementira na nivou operativnog sistema.

Postoji par prednosti korišćenja softverskog RAID kontrolera u odnosu na hardverski, ali i mnogo više

mana.:

Troškovi: Ukoliko se već koristi OS koji podržava softverski RAID, nisu potrebna dodatna ulaganja..

Jednostavnost: Nema potrebe za instalacijom, konfiguracijom i upravljanjem

Performanse: Najpoznatija mana softverskog RAID-a u odnosu na hardverski su performanse,

odnosno ukupne performanse sistema su manje nego u slučaju korišćenja harverskog raida.

Ograničenje podizanja sistema: Pošto je neophodno da sistem bude podignut da bi se obezbedio

niz, nije moguće podići sistem direktno sa RAID niza.Ovo zahteva zasebnu ne-raid particiju za

operativni sistem.

Napredne funckije: Softverski RAID u glavnom ne uključuje napredne mogućnosti poput ranije

pomenutih hot-spare i drive swapping.

Kompatibilnost sa opertivnim sistemima: Sofverski RAID nizovi su limitarni da rade samo pod

operativnim sistemom pod kojim su kreirani..

I ako mogućnosti softverskog RAID-a nisu impresivne, treba imati u vidu da je bolje imati bilo kakvu

redudantnost nego nemati je. Softverski RAID 1 je u svakom slučaju bolji nego nemati ga u opšte.

4.3.3 KUĆIŠTA

Većina PC kućišta je dizajnirana pod pretpostavkom da će se koristiti kao standardni PC računar. U

glavnom, prostor u kućištu je predvidjen za 2-3 diska, ponekad i za 4. Standardno PC kućište može da

podrži RAID nizove do četiri diska, i ovo je najjeftinije rešenje. Ovakvo rešenje predstavlja low-end

ATA RAID implementacije.

Kada pričamo o “ozbiljnom RAID-u” koji koristi mnogo SCSI diskova, ovakva kućišta ne zadovoljavaju.

Da bi se obezbedio prostor za veliki broj diskova i omogućio drive-swapping, neophodno je koristiti

serverska kućišta (slika).

16

Slika 3.3.3 (Serversko kućište sa podrškom za hot-swap)

Takđje postoje i posebna RAID kućišta, odnosno već ranije pomenuta kućišta sa eksternim

kontrolerima.

Slika 3.3.4 (Eksterno RAID kućište – storage u okviru RACK-a)

17

5 PERFORMANSE I SIGURNOST

Postoje mnoge aplikacije, naročito u poslovnom okruženju, gde postoje potrebe za nečim više od

onoga što pruža korišćenje jednog diska, bez obzira na njegov kapacitet, performanse i kvalitet.

Mnoge firme ne mogu sebi priuštiti da im sistem bude van funkcije ni jedan sat zbog problema sa

diskom. Njima su potrebna velika skladišta podataka čiji se kapacitet meri u terabajtima, kao i da budu

osigurani u slučaju hardverskih otkaza. Oni koji rade sa multimedijalnim fajlovima imaju potrebu za

brzim transferima koji prevazilaze ono što trenutno diskovi mogu, a pritom se ne želi potrošiti

bogatstvo na specijalne diskove. Ovakve situacije zahtevaju da se tradicionalni sistemi sa jednim

diskom zamene novim RAID sistemom.

RAID nudi mnoge prednosti nad standardnim diskovima, ali nije za svakoga. Potencijal povećanja

kapaciteta,performansi i pouzdanosti je primamljiv, ali on dolazi sa realnim troškovima.

Najčešći slogani o RAID-u, poput RAID poboljšava dostupnost ili RAID je za kompanije kojima trebaju

baze podataka, RAID 5 je bolji od RAID 0 su ISTINITE samo jednim delom. Uobičajeno, ono što RAID

jeste i šta radi za Vas zavisi od tipa koji ste izabrali, kako ste ga implementirali i kako ga održavate. Na

primer za neke aplikacije RAID 5 je bolji od RAID 0 dok je za druge obrnuto.

RAID zaista pruža značajne prednosti koje bi bile atraktivne skoro svakom ozbiljnom korisniku

računara. Prednosti koje ostvarite zavise od tipa implementacije RAID sistema, ali u svakom slučaju

dobićete kombinaciju sledećeg:

Veća bezbednost podataka. Korišćenjem redudantosti, većina RAID nivoa obezbeđuju zaštitu za

podatke. Ovo znači da podaci biti dostupni čak i ako neki od diskova totalno otkaže (ili više diskova).

Ova bezbednosna funkcija je KLJUČNI benefit koji RAID donosi. Svi RAID nivoi donose neki stepen

zaštite podataka u zavisnosti od implementacije osim RAID 0

Tolerancija na kvarove. Raid implementacije koje koriste redudansu pružaju veću pouzdanost

ukupnog sistema. Ovo znači da su manje šanse da sistem u celosti otkaže zbog hardverske greške.

Povećani kapacitet. Pretvarajući više pojedinačnih diskova u niz, povećavate celokupni kapacitet

(treba imati u vidu da korišćenje redudanse smanjuje kapacitet).

5.1 PERFORMANSE

RAID je originalno razvijen kao način za zaštitu podataka pružajući toleranciju na greške. To je razlog

zašto u svome imenu ima slovo R na početku. Danas, pored toga što su pouzdanost, dostupnost i

tolerantnost na greške esencijalni za mnoge koji koriste RAID, performansama se daje sve više i više

pažnje. Činjenica je da postoje velike grupe implementatora koji implementiraju RAID samo da bi

poboljšali performanse, bez redudantnosti ili zaštite podataka.

18

Ključno za performanse pod RAID-om je paralelizam. Mogućnost pristupa na više diskova

istovremeno, omogućava da podaci budu pisani ili čitani iz RAID niza brže nego što bi to bilo moguće

sa jednim diskom.

Ne postoji način da se prodiskutuje svaki faktor koji utiče na performanse RAID-a i nema neke svrhe

to činiti. Mnogi činioci su u vezi sa performansama koje će sistem pružiti. U ovom delu, pokušaću da

Vam predstavim neke osnovne misli i koncepte koje utiču na ukupne performanse RAID polja. Jedan

od mojih ciljeva je da uspem da definišem samom sebi šta se tačno podrazumeva pod

performansama u RAID kontekstu. Mnogi ljudi bi rekli “RAID poboljšava performanse”, ali neki tipovi

RAID polja poboljšavaju bolje nego drugi i na drugačije načine od drugih. Razumevanje ovoga, pomoći

će nam da razlikujemo različite RAID nivoe po pitanju performansi.

5.1.1 ČITANJE I PISANJE

Hard disk izvodi dve različite funkcije, zapisuje podatke, a zatim ih ponovo čita. U većini slučajeva,

elektronski i mehanički procesi uključeni u ove dve operacije su veoma slični. Međutim, čak i sa jednim

diskom, postoji razlika u brzini čitanja i pisanja. Kada posmatramo RAID, razlika izmedju brzine čitanja

i pisanja se povećava. Zbog različitog načina postavljanja diskova u polja i različitog načina na koji

podaci mogu biti snimljeni, u nekim slučajevima mogu postojati velike razlike u poređenjima brzine

pisanja i čitanja..

Osnovna razlika između pisanja i čitanja kada govorimo o RAID nizovima je sledeća: kada zapisujete

podake u redudantno okruženje, morate prvo pristupiti svakom mestu gde su podaci snimljeni.

Prilikom čitanja podataka, potrebno je samo pročitati minimalnu količinu podataka neophodnih da se

dobiju aktuelni podaci, jer prilikom čitanja nije potrebno pristupati redudantnim informacijama.

Pogledajmo kako se različite tehnike čuvanja podataka koriste u RAID poljima:

Mirroring: Brzina čitanja podataka pod miroringom je daleko superiornija nego prilikom pisanja.

Pretpostavimo da u miroringu imamo dva diska u RAID polju. Svaki delić podataka je dupliran i

snimljen na oba diska. Ovo znači da svaki bajt podataka mora biti snimljen na oba diska, prouzrokujući

performanse sporijim nego korišćenje samo jednog diska. Čak i da postigne brzinu jednog diska,

postoji izvesno “mučenje” prilikom pisanja podataka. Međutim pogledajmo šta se dešava prilikom

čitanja podataka. Ako je kotnroler inteligentno programiran, ne po stoji ni jedan razlog da se pristupi na

oba diska. Kontroler će postaviti upit samo na jednom disku i učitati podatke, dok drugi disk može biti

korišćen da ispunjava druge zahteve. Ovo u većini slučajeva čini RAID značajno superiornijim po

pitanju brzine čitanja u odnosu na jedan disk..

Deljenje bez provere parnosti (stripping without parity): RAID 0 niz ima otprilike jednaku brzinu

pisanja i čitanja. Razlog je u tome što je potrebno pristupiti istom broju diskova i prilikom pisanja i

prilikom čitanja podataka.

Deljenje sa proverm parnost (stripping with parity): Brzina pisanja kada se koristi “striping with

parity” (RAID nivoi 3 do 6) je sporija nego brzina čitanja. Ali za razliku od miroringa, upisivanje

podataka kada se radi stripping with parity je dosta značajnije. Prilikom čitanja, striping with parity

19

može biti brži nego striping without parity. Informacija o paritetu nije bitna prilikom čitanja i to

omogućava RAID polju da se prilikom čitanja ponaša slično RAID 0 polju.

Za sekvencijalna pisanja, kalkulacije o parnosti moraju biti zapisane na dodatni disk. Ovo čini

sekvencijalno pisanje sporije nego kod “striping without parity”

Najveća razlika kod ove tehnike je izmedju nasumičnog pisanja i nasumičnog čitanja. Nasumična

čitanja koja zahtevaju delove sa jednog ili dva diska mogu biti obavljena paralelno sa ostalim

nasumičnim čitanjima kojima trebaju delovi sa drugih diskova. U teoriji, nasumična pisanja bi trebalo

da se obavljaju na isti način, ali ima jedan problem. Svaki put kada menjate neki blok u traci (strajpu -

stripe), morate ponovo rekalkulisati parnost za tu traku. Ovo zahteva dva pisanja i ponovno čitanje

svih ostalih delova na tom strajpu. Uzmimo u obzir RAID 5 polje napravljeno od pet diskova, a da se

strajp prostire na diskovima #3, #4, #5 i #1, a parity blok se nalazi na disku #2. Želimo da izvedemo

malo nasumično pisanje koje vrši promenu samo bloka u traci na disku #3. Bez pariteta, kontoler

može samo da upiše podatak na disk #3 i posao je gotov. Sa parnošću, promena na disku #3 utiče na

informaciju o paritetu za ceo strajp. Zbog ovoga, jednostavan zapis se pretvara u čitanje diskova #4 #5

i #1, kalkulacije pariteta, pisanje na disk #3 (podaci) i disk #2 (novo izračunati paritet). Ovo je osnovni

razlog zašto korišćenje stripping with parity ima loše performanse prilikom nasumičnog pisanja.

Još jedan “udarac” performansama prilikom pisanja, dolazi od diska na kome se čuva informacija o

paritetu u nekim od RAID nivoa (obično RAID 3). Obzirom da imamo samo jedan disk koji sadrži

informacije o paritetu, svako pisanje se obavlja i na ovom disku i time ovaj disk postaje “usko grlo”.

Kod implementacija sa distribuiranom parnošću, poput RAID 5, svi diskovi sadrže i podatke i

informacije o paritetu, tako da nema jednog diska koji je usko grlo.

Takodje, ukoliko se radi o nivou koji koristi informaciju o paritetu, postoji još jedan problem prilikom

pisanja. Prilikom izmene podataka, kontroler mora da bude siguran da su se podaci, paritet i sve

promene izvele sinhronizovano. Recimo ukoliko dođe do prekida snimanja pre nego što je upisan

podatak o parnosti, integritet niza može biti narušen.

5.1.2 POZICIONIRANJE I TRANSFER

Koliko različite RAID implementacije variraju u stepenu poboljšanja performansi čitanja i pisanja,

takođe se puno razlikuju i po tome koliko utiču na različite tipove pristupa podacima prilikom čitanja i

pisanja. Pristup podacima na jednom disku uključuje dva jasna koraka, prvo postavljanje glava diska

na tačnu poziciju gde se podaci nalaze (pozicioniranje), i drugi korak, prenos podataka sa (ili na) disk

ploča (transfer). Performanse hard diska zavise i od pozicioniranja i od transfera.

Korišćenje više diskova u RAID okruženju, znači da u nekim slučajevima pozicioniranje ili transfer

može biti unapređeno, a ponekad oba. RAID nivoi su često različiti u stepenu u kom mogu unaprediti

performanse pozicioniranja ili transfera u odnosu na druge nivoe. Ovo postaje još jedan bitan faktor u

izboru RAID nivoa za pojedinu namenu. Važno je shvatiti da relativne performanse pozicioniranja i

transfera zavise od toga da li radimo pisanje ili čitanje. .

20

U osnovi, evo kako osnovne tehnike korišćene u RAID sistemima variraju na osnovu posicioniranja i

transfera prilikom pisanja i čitanja::

Mirroring: Tokom čitanja, uobičajeno se pristupa jednom disku, ali kontroler može koristiti oba diska

da bi izveo dva nezavisna pristupa.Na osnovu ovoga, mirroring poboljšava performanse

pozicioniranja. Medjutim, kada su podaci pronadjeni, biće čitani sa jednog diska, stoga, mirroring neće

zaista povećati sekvencijalne performanse. Prilikom pisanja, oba diska se koriste i performanse su

generalno gore nego što bi bile kada je u pitanju jedan disk.

Stripping: Veliki fajlovi su podeljeni u dovoljno blokova da se podele na svaki disk u nizu, zahtevaju

da se svaki disk pozicionira na odredjenu tačku, tako da performanse pozicioniranja nisu unapređene.

Međutim, kada su sve glave diskova na svojim mestima, podaci se čitaju sa svih diskova istovremeno i

time se u mnogome poboljšavaju performanse. Prilikom čitanja. mali fajlovi koji ne zahtevaju čitanje

sa svih diskova mogu dozvoliti kontroleru da pokrene više pristupa paralelno. Ovo poboljšava

performanse i pozicioniranja i transfera.

5.1.3 ŠIRINA I VELIČINA STRAJPA

RAID polja koja koriste stripping poboljšavaju performanse deleći fajlove u male delove i

distribuiranjem istih na više diskova. Većina implementacija dozvoljavaju kreatoru niza kontrolu nad

dva kritična parametra koji definišu način na koji će podaci biti podeljeni. Svaki od ovih faktora ima

važan uticaj na performanse.

Prvi ključni parametar je stripe width (širina strajpa). Stripe width se odnosi na proj paralelnih strajpova

na koje se može pisati ili čitati simultano. Ovo je naravno jednako broju diskova u polju. Ako koristimo

niz od četiri diska, imaćemo strajp debljine 4. Performanse čitanja i pisanja kod stripped niza se

poboljšavaju kako se širina strajpa povećava ili je makar jednaka. Razlog ovog poboljšanja

performansi leži u tome što dodavanje diskova u stripping niz povećava paralelizam niza,

dozvoljavajući pristup na više diskova istovremeno. Generalno, ako koristimo niz veličine od 8 diskova

veličine 18 GB imaćemo bolje performanse nego polje od 4 diska i 36 GB. Naravno, cena 8 diskova od

18GB je veća od cene 4 diska od 36 GB.

Drugi važan parametar je veličina strajpa u polju (često nazivano block size). Ovaj termin se odnosi na

veličinu strajpa zapisanom na svaki disk. RAID polja koja koriste stripping često dozvoljavaju izbor

veličine bloka i to u rasponu od 2KB do 512KB i više.

Uticaj veličine strajpa na performanse je malo teže objasniti nego uticaj širine

Smanjivanje veličine stajpa (decrease stripe size) - Kako se stripe size smanjuje, fajlovi se dele na

manje i manje delove. Ovo povecava broj diskova koji će biti popunjeni u slučaju prosečnog fajla. Ovo

teoretski povećava brzinu transfera, ali smanjuje performanse pozioniranja.

21

Povećanje veličine (increase stripe size)- Povećanje veličine strajpa u nizu radi suprotno od

smanjenja. Manje diskova je potrebno da se snimi prosečan fajl, tako da se brzina transfera smanjuje,

ali se povećava brzina pozicioniranja.

Očigledno je da nema “optimalne veličine strajpa” za svakoga. Ovo zavisi od potreba za

performansama, odnosno od aplikacije koja se koristi. Najbolji način da otkrijemo koje vrednosti bi

trebali da koristimo za veličinu strajpa je da probamo različite vrednosti. Međutim treba imati sledeće u

vidu: Okruženja koja imaju veliki broj transakcija, odnosno veliki broj manjih čitanja i pisanja, verovatno

će bolje raditi sa većim stripe size-om. Aplikacije koje imaju manji broj velikih fajlova koje treba brzo

pročitati, bolje će raditi sa manjim strajpovima.

5.1.4 PAD PERFORMANSI

Uglavnom se veći broj diskusija o RAID performansama svodi na pretpostavci da niz radi normalno i

da su svi diskovi funkcionalni. Redudantni nizovi pružaju mogućnost da sistem nastavi da funkcioniše

čak i kada je jedan od diskova u kvaru.Ipak, kada se ovo dogodi, performanse su degradirane i za niz

se kaže da radi u “degraded state” ili “critical state”. Uticaj na performanse zavisi od toga koji tip RAID

niza se koristi i kako RAID kontroler reaguje na otkaz diska.

Kada niz uđe u degradirano stanje, performanse se smanjuju iz dva glavna razloga. Prvi razlog je da

je jedan od diskova van funkcije i da polje mora da kompenzuje gubitak. Recimo kod polja sa dva

diska, ostali smo na jednom i performanse postaju identične kao da i ne koristimo polje, nego jedan

disk. U stripovanom polju sa paritetom, performanse se smanjuju zbog gubitka diska i potrebe da se

regenerišu izgubljene informacije o paritetu i to u toku rada.

Drugi razlog za smanjene performanse nakon otkaza diska su u tome da se nakon zamene diska,

podaci koji su uklonjeni sa kvarnim diskom, regenerišu (restauriraju) na novi disk. Ovaj proces se zove

rebuilding. Mirror niz mora da iskopira sadržaj ispravnog diska na novi disk. Stripovano polje sa

paritetom mora da rekalkuliše paritet za ceo novi disk.

Mnogi RAID sistemi daju administratorima kontrolu nad izborom da li će sistem da radi automatsko ili

manualno rebuildovanje. Kod automatske konfiguracije, polje će detektovati zamenjeni disk i početi

rebuilding čim detektuje zamenu ili će to uraditi onog trenutka kada disk otkaže ukoliko je opremljen

tzv hot spare diskom (mogućnost zamene diska dok se sistem u radu). U ručnom modu, administrator

mora reći sistemu kada da uradi rebuild.

Iako su performanse koje donosi korišćenje RAID tehnologije veoma bitan faktor, primarni cilj

korišćenja RAID-a u većini slučajeva je zaštita podataka. U pravilno implementiranom RAID sistemu,

takozvani down-time (vreme kada sistem nije u funkciji) zbog otkaza hardwera može biti značajno

smanjeno, a gubitak podataka gotovo eliminisan.

22

5.2 RAID SIGURNOST I OGRANIČENJA

Važno je istaći da RAID uprkos tome što može učiniti mnogo u unapređenju performansni i

pouzdanosti, postoje mnoge stvari koje ne može učiniti. Jedan veoma opasan fenomen je da ponekad

korisnici RAID sistema razviju takozvani sindrom neranjivosti. Ovakvi korisnici misle da zaštita

podataka znači da su oni time “pokrili sve”. Prestaju da brinu o održavanju i bekapu.

Dok redudantnost koju koristi RAID pruža vrlo važnu zaštitu, ona ne pretvara vaš računar u SuperPC.

I dalje postoje izvori kvarova koji mogu i zaista napadaju RAID sisteme. Ako izanalizirate spisak rizika

za vaše podatke, jedna stvar će postati očigledna: “RAID ne samo da ne štiti od svih njih, on čak ne

štiti od većine njih!“. RAID neće pomoći u slučaju virusa, nesavesnog zaposlenog koji odluči da obriše

podatke, elementarnih nepogoda. Ni u domenu samo hardverskih otkaza RAID nije imun. Postoje

slučajevi da je nekoliko diskova u isto vreme otkazalo, prouzrokujući otkaz celog niza diskova. Ovo

nije čest slučaj, ali kao i elementarne nepogode, dešava se.

Ovo je jedan od razloga zašto je backup neophodan, čak i kada se koristi RAID.

RAID 0 koji postao veoma popularan medju onima koji žele poboljšanje performansi. Medjutim RAID 0

ne zaslužuje slovo R u svom nazivu, jer ne poseduje redudansu. Štaviše, RAID 0 je mnogo gori po

pitanju kvarova od običnih hard diskova, a pri tom, oporavak podataka je izuzetno težak.

5.3 POUZDANOST

Pouzdanost komponente se odnosi na to koliko je moguće da komponenta nastavi da radi čak i kada

je došlo do kvara, obično mereno u nekom vremenskom periodu. Pouzdanost komponente je

kombinacija faktora: uopštenih faktora koji se tiču dizajna i proizvodnje odredjenog modela, i

specificnih faktora koji se odnose na način izrade, transporta instalacije i održavanja.

Pouzdanost sistema je u zavisnosti sa pouzdanošću njegovih komponenata. Što više kompomenata

stavimo u sistem, pouzdanost sistema kao celine je manja. Ovo je razlog zašto kompleksne mašine

imaju više kvarova od jednostavnih. Iako je pojednostavljen, broj koji se najčešće koristi da opiše

pouzdanost mnogih komponenata, uključujuči i hard diskove je mean time between failures MTBF

(srednje vreme između otkaza). Ako je MTBF vrednost komponente u sistemu dizajniran kao MTBF1,

MTBF2 i tako dalje, pouzdanost sistema može biti izračunata na sledeći način:

MTBF sistema = 1/(1/MTBF1+1/MTBF2+...+1/MTBFn)

Ukoliko su MTBF svih komponenti jednaka, onda se formula pojednostavljuje kao:

MTBF sistema = MTBF komponente /N

23

Primena ovoga je krajnje jasna. Ako kreirate RAID polje sa četiri diska, svaki ima MTBF vrednost od

500,000 sati, MTBF polja je samo 125,000 sati! U stvari, često je situacija i gora, jer ako koristimo

hardverski RAID, moramo uključiti i MTBF vrednost kontrolera. Recimo da kontroler ima MTBF

vrednost od 300,000 sati. MTBF kompletnog storage sistema bi bila:

MTBF sistema=1/(1/500000+1/500000+1/500000+1/500000+1/300000)=88,325

Ovo pokazuje da je prilikom kreiranja našeg niza, pouzdanost opala za 82%. Ako ovako gledamo,

zašto se onda u opšte neko odlučuje za RAID? Sada dolazimo do druge strane pouzdanosti. Dok je

pouzdanost hardvera opala, kada uključimo informacije o redudansi kroz mirroring i paritet, dodajemo

toleranciju na otkaz, mogućnost da sistem preživi i oporavi se od kvara se znatno povećava. Ovo je i

odgovor na naše pitanje: Većina kada razmišlja o RAID sistemima i pouzdanosti, u stvari misli na

toleranciju na kvarove hardvera (diskova) i iz tog razloga se odlučuju za implementaciju RAID rešenja.

Međutim, ako se odlučimo da ne uključimo redudansu, onda imamo tempiranu bombu, a to je upravo

stripping without parity – RAID 0. Stripovano polje bez redudanse ima manju pouzdanost od običnog

diska i nema toleranciju na kvarove.

5.4 TOLERANCIJA NA KVAROVE

Kao što smo već spomenuli, kada pričamo o pouzdanosti RAID sistema, većina u stvari misli na

toleranciju na kvarove. Pouzdanost i tolerancija na kvarove nisu ista stvar. Tolerancija na kvarove se

odnosi na mogućnost RAID sistema da preživi gubitak hardvera bez gubitka podataka ili dostupnosti.

Kada se greška dogodi, polje ulazi u degradirano stanje i pokvareni disk mora biti zamenjen i

regenerisan.

Mogućnost polja da toleriše otkaze hard diska zavisi u potpinosi od RAID nivoa koji je implementiran.

RAID 0 koji nema informaciju od redudantnosti, nema toleranciju na kvarove iz razloga što ako bilo koji

disk otkaže, polje nije više u funkciji. RAID nivoi 1,2,3,4,5 i 7 mogu tolerisati gubitak jednog diska dok

RAID 6 može tolerisati gubitak 2 diska. Višestruki raid nivoi često mogu tolerisati gubitak nekoliko

hard diskova u zavisnosti od nivoa i načina na koji je niz konfigurisan. Na primer, ako imamo RAID 10

koji se sastoji od dva para mirroring diskova, niz može tolerisati istovermeni gubitak dva od četiri

diska, sve dok nisu u istom paru.

Tolerancija na kvarove ne zavisi samo od pouzdanosti diskova, nego i od ostalog hardvera u sistemu.

Na primer, većina RAID implementacija zavisi od toga da RAID kontroler ne otkaže, jer u slučaju

otkaza, podaci su verovatno neoštećeni, ali sistem nije dostupan. Ovo je razlog da se ponekad koristi

duplexing jer omogućava toleranciju na gubitak diska i kontrolera.

Termin dostupnost se jednostavno odnosi na mogućnost korisnika da pristupa svojim podacima. Za

mnoge poslovne procese koji su implementirali RAID, dostupnost je jedan od ključnih razloga zašto je

24

odlučeno da se potroše pare na ovu tehnologiju. Za neke poslove, cena gubitka pristupa podacima na

čak i jedan sat, može biti veća od cene implementacije RAID sistema.

Dostupnost RAID polja zavisi od nekoliko faktora i mogućnosti:

Hardware Reliability (dostupnost hardvera): Što je veća pouzdanost hardvera u nizu, manje su

šanse da dodje do otkaza hardvera. Ovo je najbolji način da se dostupnost sistema drži na visokom

nivou.

Fault Tolerance (Tolerancija na kvarove): RAID nizovi i implementacije koje imaju veću toleranciju

na kvarove pružaju veću dostupnost.

Hot Swapping (zamena u radu): RAID polja koja imaju mogućnost hot swappinga omogućavaju

zamenu diska bez gašenja sistema.

Automatsko regenerisanje: Ako sistem radi neprekidno, mogućnost da se automatski regeneriše

disk dok je sistem u pogonu je od ključnog značaja.

Servis: Ako dodje to “pada” niza, mogućnosti su izgubljene sve dok se hardverska greška ne otkloni.

Pošto je ovo retka pojava, ali se ipak dešava, dostupnost opada na to koliko se brzo hardver može

servisirati.

Ako je na prvom mestu prioriteta visoka dostupnost, može se postići po određenoj ceni. Postoje

kompanije koje dizajniraju specijalne, takozvane higly-fault-tolerant sisteme koji mogu odoleti skoro

svemu. Neka rešenja uključju čak korišćenje kompletne redudanse sistema, i to često na različitim

lokacijama. Na ovaj način, u slučaju čak i eksplozije koja bi uništila sistem, redudantni sistem sa

drugog kontinenta preuzima posao.

Kao što je opisano, pouzdanost sistema je funkcija pouzdanosti različitih komponenti koje čine sistem.

Što više komponenata ima u sistemu, sistem će biti manje pouzdan. Celokupna pouzdanost sistema je

onolika kolika je pouzdanost najslabije komponente. Kada pričamo o računarskom sistemu, postoji

veliki broj kritičnih komponenti bez kojih sistem neće funkcionisati. Ako neka od ovih komponenti

otkaže, niz diskova neće raditi. Jako je bitno da ljudi koji se bave RAID sistemima ovo imaju u vidu, jer

bez obzira koliko diskova imamo, kakavog su kvaliteta i slično, ako otkaže neka druga kritična

komponenta, sistem pada..

Većina RAID sistema koristi stripping. Ovo donosi bolje performanse ali predstavlja rizik za integritet

podataka. Ako otkaže neki od diskova, neki deo svake datoteke u sistemu je nestao, a otkriti koji je to

deo prosto je nemoguće. Raid sistemi sa tolerancijom na kvarove koji uključuju informaciju o paritetu,

eliminišu veći deo rizika, odnosno dozvoljavaju da jedan od diskova otkaže. Medjutim RAID 0 to ne

radi. Kao što je već napisano, RAID polja imaju manju pouzdanost od jednog diska zasebno, a to

znači da je mogućnost totalnog kraha i gubitka podataka kod RAID 0 sistema mnogo veća nego što

ljudi shvataju.

Ako koristite mirroring, šanse za gubitkom podataka su umnogome smanjene, ali su i dalje daleko od

nemogućeg. Postoji veliki broj problema koji mogu obrisati vaše podatke:

25

Neočekivani otkazi diskova: Nije nemoguće da dva diska otkažu u isto vreme, naročito ako su isti

model i potiču iz istih zaliha. Ponekada proizvođači imaju čitavu problematičnu seriju diskova, tako da

je u tom slučaju mogućnost otkaza veoma velika.

Kvarovi ostalog hardvera: Neke od drugih komponenata koje čine sistem mogu otkazati. Napajanje,

matična ploča, memorija itd. Sve ovo može dovesti do otkaza sistema ili još gore do neintegriteta

podataka.

Fizička opšđtećenja: Sistem može biti oštećen usled prirodnih katastrofa, sabotaže, nemara i slično.

Problemi sa softverom: Softver sadrži razne bagove. Bagovi mogu dovesti do gubitka podataka.

Virusi: Virus može prouzrokovati brisanje datoteka ili čak celog diska. Ni jedan RAID sistem vas neće

zaštiti od virusa.

Ljudska greška: Ovo je jedan od vodećih uzroka gubitka podataka. RAID Vas neže zaštiti ako neko

slučajno obriše podatke, formatira pogrešnu particiju i slično.

Poenta ove liste je da Vam skrene pažnju da backup procedure treba primenjivati redovno, jer ni jedan

RAID sistem ih ne može zameniti. Što je skuplji sistem i robusniji, znači da su Vam podaci jako bitni, a

onda bi trebalo razmotriti da se više novca potroši na dobar backup sistem.

5.5 OPORAVAK PODATAKA

Pod normalnim okolnostima, ako hard disk otkaže podaci više nisu dostupni. Većina kvarova, naročito

onih mehaničkih ne brišu podatke sa ploča diska. Ovo znači da upotrebom specijalnih procedura,

postoji mogučnost da se podaci povrate. Ove procedure se nazivaju data recovery procedure

(procedure za oporavak podataka).

RAID, naročito onaj koji koristi stripping, komplikuje oporavak podataka. Podaci nisu više smešteni na

jednostavan način, odnosno na magnetnu ploču jednog diska, nego su distribuirani na nekoliko

različitih diskova. Uprkos ovoj komplikaciji, moguće je spasiti podatke u večini slučajeva. Naravno ovo

košta mnogo više.

Treba zapamtiti da u porđjenju sa jednim diskom, RAID koji uključuje redudantnost obezbedjuje

tolerantnost na otkaze koja znači da u većini slučajeva neće doći do gubitka podataka. Kada dođe do

otkaza, u većini slučajeva nema potrebe za data recovery procedurama.

26

6 TEST PERFORMANSI

U ovom radu je više puta spomenuto da je RAID sistem koji bi neka veća kompanija koristila prilično

skup, tako da je samo testiranje ovavog sistema teško izvodljivo. Na sreću, tvorac ovog rada ima

pristup jednom takvom sistemu. Za testiranje performansi izabran je jedan od produkcionih servera

kompanije IMLEK A.D Beograd.

Slika 6.1 Deo server sale kompanije IMLEK A.D

27

Radi se o IBM xSeries 346 serveru.

Slika 6.2 – Rack u kome se nalazi server

Prilikom testiranja performansi, većina radova se bazira na testovima koji se sprovode na praznim

diskovima i sveže instaliranim OS. Kao što je rečeno, ovde se radi o produkcionom serveru koji je već

više godina u upotrebi, što nam pruža mogućnost da izmerimo „stvarne“ performanse. Pod „stvarnim“

performansama, misli se na one performanse koje možemo očekivati u radu našeg sistema.

Još jedna specifičnost servera koji je izabran za test, je ta što on poseduje dva RAID kontrolera sa

različitim implementacijama, odnosno RAID 1 i RAID 5. Prednost ove konfiguracije je u tome što je

kompletan hardware identičan, izuzev onoga što testiramo, a što je na kraju krajeva i cilj ovoga rada.

28

Konfiguracija sistema je sledeća

- 2 Intel Xeon 3.2GHZ

- 4 GB RAM

Kontroler

- IBM ServerRaid 7K SCSI kontroler

256MB DDR1 333 MHZ

RAID 1

2 X IBM 90P1310 SCSI DISK

146 GB

10000 RPM

8 MB cache

Seek time 4.7 ms

Average latency 3 ms

RAID 5

4 X IBM 90P1311 SCSI DISK

300 GB

10000 RPM

8 MB cache

Seek time 4.7 ms

Average latency 3 ms

29

Da bi običnom korisniku rezultati bili zanimljiviji, u neke od testova biće uključen i standardni SATA

disk od 500 GB koji se može naći velikom broju današnjih kućnih računara.

6.1 IOMETER TEST SA MALIM FAJLOVIMA

U ovom testu performanse su merene u radu sa jako malim fajlovima veličine 2 KB. U prvom testu

IOMeter je postavljen da radi samo sevencijalno čitanje fajlova, odnosno odnos read/write distribucija

je 100/0.

TIP IOps Read

IOps

Write

IOps

MBps Read

MBps

Write

MBps

Transactions

per Second

Single disk 6575.21 6575.21 0 12.842 12.842 0 6575.21

RAID 1 6504.60 6504.60 0 12.704 12.704 0 6504.60

RAID 5 7251.61 7251.61 0 14.163 14.163 0 7251.61

Tabela 6.1 – performanse čitanja malih fajlova

Iz ovog prvog testa primećujemo da su performanse sva tri sistema prilično ujednačene. Naravno, za

očekivati je da ranije hvaljeni RAID 5 prednjači u u ovom testu i time potvrđuje i ono što je teoretski

rečeno o njemu.

Sledeći test nam pokazuje performanse nasumičnih čitanja sa diska:

TIP IOps Read

IOps

Write

IOps

MBps Read

MBps

Write

MBps

Transactions

per Second

Single disk 149.181 149.1815 0 0.29137 0.29137 0 149.1815

RAID 1 327.185 327.185 0 0.63903 0.63903 0 327.1853

RAID 5 238.848 238.848 0 0.46650 0.46650 0 238.8484

Tabela 6.2 – performanse nasumičnog čitanja malih fajlova

Kada je nasumično čitanje u pitanju, najbolje se pokazao RAID 1. Veliku ulogu u ovome igra to što se

čitanje kod RAID 1 sistema obavlja samo sa jednog diska, a u odnosu na svog najbližeg konkurenta

(single disk) ima uveliko veće performanse gledajući ga i van RAID-a, odnosno u pitanju je SCSI disk

sa 10000 obrtaja u minuti. Sa druge strane.

Međutim, prethodna situacija sa fajlovima od 2 KB i isključivo čitanjem datoteka, bilo ono nasumično ili

sekvencijalno je dosta retka i ne može se uzeti kao neko merilo.

30

Da bi RAID sistemi pokazali svoju snagu (ne računajući bezbednost) moramo ih opteretiti.

6.2 IOMETER TEST SA VELIKIM FAJLOVIMA

Da bi videli kako se RAD sistemi pokazuju u realnijem svetu, testiraćemo ih fajlovima veličine preko

30MB. Ova veličina datoteka je izabrana jer realnije oslikava svakodnevnu upotrebu kako kućnih

računara tako i poslovnih servera. Datoteke rastu iz dana u dan, tako da merenja na nivou KB ili par

MB nemaju više nekog smisla.

Pokušajmo prvo da istestiramo sisteme sa neprekidnim sekvencijalnim učitavanjem datoteka od

32MB.

TIP IOps Read

IOps

Write

IOps

MBps Read

MBps

Write

MBps

Transactions

per Second

Single disk 2.30435 2.30435 0 73.73942 73.73942 0 2.304357

RAID 1 1.77963 1.77963 0 56.94838 56.94838 0 1.779637

RAID 5 3.74862 3.74862 0 119.9561 119.9561 0 3.748628

Tabela 6.3 – Rezultati sekvencijalnog čitanja velikih datoteka

Za razliku od prvog testa gde su korišćeni mali fajlovi, u ovom testu razlike u performansama su

poprilično velike. RAID 5 neprikosnoveno prednjači i pokazuje izuzetno bolje performanse u odnosu

na RAID 1. Naravno, razlog je u tome što se čitanje sa diskova u RAID 5 sistemu odvija nezavisno,

tako da kontroler čita samo po deo datoteke sa svakog diska.

Prilikom nasumičnog čitanja velikih datoteka, za očekivati je da performanse svih sistema

proporcijalno opadnu. Prilikom nasumičnog čitanja, glave diskova imaju mnogo više hoda u

poziioniranju tako da se gubi dragoceno vreme (tabela 6.4).

TIP IOps Read

IOps

Write

IOps

MBps Read MBps Write

MBps

Transactions

per Second

Single disk 2.269563 2.269563 0 72.62601 72.62601 0 2.269563

RAID 1 0.958107 0.958107 0 30.65944 30.659437 0 0.958107

RAID 5 2.649562 2.649562 0 84.78598 84.78598 0 2.649562

Tabela 6.4 – Rezultati nasumičnog sekvencijalnog čitanja velikih datoteka

31

I kod ovog testa, situacija se značajno promenila, tako da za razliku od prvog slučaja, gde se prilikom

nasumičnih čitanja malih fajlova RAID 1 pokazao vrlo dobro, ovde prilično zaostaje za RAID 5

sistemom. Razlog takodje kao i kod prethodnog testa leži u tome što RAID 5 čita diskove nezavisno.

Svaki sistem u zavisnosti od namene zahteva i zapisivanje podataka na disk. Sledeća tabela prikazuje

performanse pisanja sa fajlovima od 32MB.

TIP IOps Read

IOps

Write

IOps

MBps Read

MBps

Write

MBps

Transactions

per Second

Single disk 2.260984 0 2.260984 72.3515 0 72.3515 2.260984

RAID 1 0.943397 0 0.943397 30.1887 0 30.1887 0.943397

RAID 5 1.393954 0 1.393954 44.60652 0 44.60652 1.393954

Tabela 6.5 – Rezultati pisanja velikih datoteka

Kao što je u teoretskom delu ovog rada navedeno, tako i ovaj test pokazuje da su performanse pisanja

najbolje kod single diska. Sledi ga RAID 5 koji datoteku i podatke o parnosti raspoređuje po diskovima

koji ga sačinjavaju. RAID 1 je ovde najsporiji, jer istovremeno radi 2 upisa. Ako bi se njegovi rezultati

pomnožili sa 2, bili bi jako slični single disku.

Po do sada prikazanim rezultatima, a i po već prikazanim prednostima RAID tehnolofije, vrlo

vertovatno bi smo se odlučili za korišćenje RAID tehnologije u nekom našem sistemu. Pošto ovde

imamo na raspolaganju RAID 1 i RAID 5, ostaje nam da se odlučimo koju primenu bi smo im dali.

Oba sistema imaju toleranciju na otkaz kvarove diska, tako da nam ostaje da se na osnovu

performansi opredelimo.

Skoro svaka kompanija koristi neku bazu podataka i komunicira mailovima. Pretpostavimo da smo se

odlučili da podignemo DATABASE i Microsoft Exchange server. U dokumentaciji database i mail

servera možemo pronaći informaciju o takozvanom read/write ratio – distribuciji. Ovo predstavlja

procenat čitanja i pisanja po disku. Takodje, ako pričamo o Exchange mail serveru, moguće je pronaći

i alat urađen u Excelu koji će nam na osnovu broja korisnika, veličini mailboxova i broju poslatih i

primljenih mailova u toku 24 sata, izračunati željeni IOPS (broj transakcija u sekundi) .

U svom istraživanju, uspeo sam da dođem do podataka o read/write distribuciji za Exchange mail

server i generalno za Database servere.

32

U slučaju Exchange servera, read/write ratio je izmedju 75/25 i 66/33 u zavisnosti od broja korisnika,

velilčine mailboxova itd.

Kod database servera, praksa je pokazala da velike baze podataka imaju read/write ratio od 60/40.

Ostaje nam da naša dva RAID sistema podvrgnemo testu sa ovim parametrima i vidimo kako se

ponašaju.

6.3 MAIL SERVER

Pod pretpostavkom da će se kao mail server koristiti Microsoft Exchange, tabela u nastavku prikazuje

performanse bazirane na read/write distribuciji 75/25

TIP IOps Read IOps Write

IOps

MBps Read

MBps

Write

MBps

Transaction

s per

Second

RAID 1 0.951805 0.784897 0.166908 30.45776 25.1167 5.341054 0.951805

RAID 5 1.985753 1.461838 0.523915 63.54411 46.77882 16.76528 1.985753

Tabela 6.3.1 – Rezultati sistema za mail server

Za očekivati je da RAID 5 pokaže neuporedivo bolje performanse, što tabela i pokazuje. Rezultati

testa nam govore da je za Exchange server po pitanju performansi, RAID 5 daleko bolji od RAID 1

rešenja.

6.4 DATABASE SERVER

Sada ćemo testirati naša dva sistema sa read/write distribucijom 60/40, odnosno pod pretpostavkom

da ih koristimo za database server.

TIP IOps Read

IOps

Write IOps MBps Read

MBps

Write

MBps

Transaction

s per

Second

RAID 1 0.938175 0.550767 0.387408 30.0216 17.62454 12.39707 0.938175

RAID 5 1.86712 1.154242 0.712879 59.74786 36.93574 22.81211 1.86712

Tabela 6.4.1 – Rezultati sekvencijalnog čitanja velikih datoteka

33

Kao i u dosadašnjim testovima, RAID 5 je pokazao prilično bolje performanse, razlika je manja nego

kod EXCHANGE servera, ali je i dalje razlika skoro 50%.

6.5 ZAKLJUČAK TESTA

Skoro svi testovi su pokazali da je RAID 5 mnogo bolji po pitanju performansi od RAID 1 sistema. Ako

na raspolaganju imamo ovakva dva sistema, a pod ranije iznešenom pretpostavkom da nam treba

Exchange server i Database server, nailazimo na problem odlučivanja. Kom serveru dati bolje

performanse, a potrebne su nam kod oba.

Pošto samo odlučivanje nije tema ovog rada, ipak ću sebi dati slobodu da dam predlog šta bih ja

uradio, i na kraju krajeva šta sam zaista uradio sa sistemom na kome su vršeni testovi.

U našem slučaju, imamo čak 3 moguća rešenja, naravno uz pravljenje kompromisa izmedju

performansi i novca.

Prvo i najskuplje rešenje je 2 servera sa po 2 RAID kontrolera. RAID 1 bi se postavio za sistemsku

particiju i na njemu bi bio instaliran operativni sistem, dok bi se podaci nalazili na RAID 5 sistemu.

Drugo rešenje je imati 1 server sa 2 RAID kontrolera i implementacijom kao kod prethodnog sistema.

Treće i po meni najgore rešenje jesu 2 odvojena sistema, jedan je RAID 1 i drugi je RAID 5, a ostaje

nam odluka na koji staviti mail, a na koji database server.

Na kraju, šta je urađeno sa sistemom na kome je rađen test. Implementirano je rešenje da na RAID 1

sistemu stoji operativni sistem (146 GB), a particija sa podacima je pod RAID 5 sistemom (900 GB).

Na slici ovog servera se vidi da piše OLAP, tako da samo ime govori da se radi o DATABASE serveru,

odnosno jednom od DW (DataWarehouse) sistema kompanije.

34

7 PRIMENA

Jedini način da se odgovori na ovo pitanje je da se u potpunosti istraži problem, uporede svi troškovi i

prioriteti. Ako se ovome pristupi ozbiljno i iskreno, naći će se odgovor.

Neke šire smernice gde treba primenjivati RAID sisteme su:

Poslovni serveri: Čak i najmanji poslovni serveri koji čuvaju podatke, trebalo bi da rade na

RAID sistemima. Podaci su izuzetno bitni, a prekidi u radu mogu izazvati velike posledice kod

poslodavca. Troškovi implementacije RAID-a su obično isplativi kada su ovakvi korisnici u pitanju. Čak

i jeftina RAID implementacije je bolja nego nemati je.

Radne stanice. Postoje pojedinci koje u radu na radnim stanicama intezivno koriste velike datoteke.

Primeri za takav rad su u video post produkciji, grafičkom dizajnu i slično. U ovakvoj primeni, RAID 0

će omogućiti bolje performanse potrebne u rad takvih aplikacija. RAID 1 0 je superioran zbog viška

radne snage, ali je recimo rad tog sistema na četiri godine skup. RAID 0 je idealan, ali pod uslovom da

se često i redovno radi backup za radne stanice.

Standardni PC računari: Većina običnih PC korisnika nema potrebe za RAID-om, a dodatni trošak od

jednog ili više dodatnih diskova nije opravdan. Većina onih koji su postavli RAID na standarnim

računarima ne mogu priuštiti hardverske RAID kontrolere i SCSI diskove, tako da koriste jeftine IDE /

ATA RAID kontolere i diskove. U najvećem broju slučajeva radi se o RAID 0 nizovima. Ovim korisnici

dobijaju malo bolje performanse, ali su im korisnički podaci dovedeni u opasnost.

7.1 TROŠKOVI

Mnoge prednosti RAID sistema ne dolaze bez troškova. Kada je RAID u pitanju, većina obraća pažnju

na troškove za hardver, ali postoje i drugi troškovi. Nemoguće je reći koliko će tačno RAID

implementacija koštati, jer troškovi mogu varirati počev od jednostavnog sistema koji košta par stotina

evra do sistema koji košta kao manja kuća.

Prilikom razmatranja RAID-a, ako ne zaboravite dodati u troškove sledeće:

Planiranje i dizajn: Za implementaciju RAID sistema pristojne veličine, potrebno je izdvojiti resurse za

planiranje tipa RAID-a koji će se implementirati, odlučivanje o veličini, biranje hardvera i slično.

Hardware: Hardware troškovi uključuju hard diskove, kućišta, napajanja, naponske zaštite i verovatno

hardverski RAID kontroler.

Software: Većina hardverskih RAID rješenja dolazi sa svim softverom koji je potreban. Medjutim ako

ste se odlučili za softverski RAID, potreban vam je operativni sistem koji će vam pružiti ove

funkcionalnosti ...

35

Podešavanje i obuka: Za razliku od jednostavnih RAID sistema kod PC računara kod kojih ne treba

obuka ili je bar jednostavna, RAID sistemi mogu zahtevati mnogo sati konfigurisanja i obuke ljudi iz

oblasti IS.

Održavanje: Enterprise-class RAID sistemi zahtievaju konstantno održavanje.

Očigledno, troškovi su najviši za velike sisteme. Kompanije koje se odlučuju na ovakve velike sisteme,

kalkulišu troškove implementacije sa mogućim gubicima u slučaju gubitka podataka. Za mnoge

kompanije, kompletni troškovi implementacije RAID sistema, isplaćuju se već prvi put kada sistem

spreči ispad na pola dana ili gubitak podataka.

7.2 SOFTVER

Softver koji deolazi sa RAID kontrolerima omogućava da se proveri stanje niza u bilo koje vreme.

Međutim postoje situacije kada administrator želi da bude obavešten o nekom događaju. Iz ovog

razloga, kontroleri su programirani da generišu alarme i poruke upozorenja kada se problem dogodi.

Na boljim kontrolerima alarmi su poput glasnog zvuka koji će Vam zasigurno skrenuti pažnju da nešto

nije uredu.

Uslovi pod kojima će se oglasiti alarm variraju u zavisnoti od kontrolera. Takođe pored alarma,

informacije o važnim stanjima niza se šalju putem mreže administratoru.

7.3 SERVIS, PODRŠKA I ODRŽAVANJE

RAID sistemi ne zahtevaju neko posebno održavanje. Medjutim, savremeni RAID sistemi nude

napredne fiunckije održavanja koje su vrlo korisne:

Consistency Checking (Provera konzistentnosti niza): Ova važna funkcija proverava podatke u

nizu kako bi se uverili da su podaci ispravni. Ova funkcija je naročito bitna kada se koristi deljenje sa

proverom parnosti, jer se proverava da li su informacije o parnosti usaglašene sa podacima na

strajpovima .

Spare Drive Verification (Provera rezervnog diska hot-spare): Ako se koriste hot spareovi, velika

je verovatnoća da se isti ne koriste mesecima. Ova funkcija proverava da li je hot-spare ispravan i

spreman za eventualnu upotrebu.

Interna dijagnostika: Neki kontroleri imaju ugrađene rutine da periodično proveravaju svoje funkcije

kako bi se uverili da rade korektno.

Ne postoji način da se u potpunosti izbegne pad sistema, osim ako se ne izdvoji prilična suma za

održavanje. Ako se kvar desi, želimo da se kvar otkloni što pre je moguće, a to znači da se oslanjamo

na eksternu kompanijiu i njene usluge koje koštaju. . 36

7.4 NAPREDNE RAID MOGUĆNOSTI

U poslednjih par godina razvijene su neke nove mogućnosti koje su dodatno unapredile RAID sisteme.

U ovom delu, obratićemo pažnju na keširanje, hot-spare i drive swapping.

Caching (keširanje) je tehnika koja se koristi da premosti razlike u performansama različitih

komponenti. Napredniji RAID kontroleri sadrže ugrađeni keš koji poboljšava performanse čuvajući

informacije koje se često koriste. Keš se kod modernih RAID kontrolera implementira u vidu slota koji

prima standardne memorijske module.

Uticaj keš memorije na performanse je naročito vidljiv kada se radi o keširanju prilikom pisanja. Kada

je omogućen, prilikom zapisivanja, kontroler obaveštava sistem da je pisanje završeno onog trenutka

kada udje u keš memoriju kontrolera, dok kontroler kasnije zapisuje podatke na diskove. Ovaj proces

povećava performanse, ali takodje povećava i rizik gubitka podataka u slučaju nestanka struje pre

nego su podaci upisani na diskove.

Ovaj vid keširanja prilikom zapisivanja podataka je naročito važan kod RAID kontrolera, jer kao što je

ranije opisano, RAID ima znaajno slabije performanse prilikom pisanja.

7.4.1.1DRIVE SWAPPING

Izuzetno važna mogućnost savremenih RAID sistema je Drive Swapping (hot-swaping) odnosno

zamena diska u toku rada sistema. Zamena diska je moguća bez gašenja sistema, otvaranja kućišta ili

bilo kakve veće operacije. Ova funkcija zahteva podršku ostalih komponenti sistema (kontrolera,

kućišta, magistrale).

7.4.1.2HOT SPARES

Prilikom otkaza diska u sistemima koji koriste redudansu, poželjno je da se pokvareni disk

momentalno zameni kako bi se sistem vratio u normalni režim rada.

Savremeni RAID sistemi imaju implementiran hot-spare disk. Ovo je disk koji se u normalnom radu

sistema ne koristi, ali prilikom otkaza jednog od diskova u nizu, sistem koristi hot-spare disk umesto

pštećenog i vrši rebuild podataka.

37

8 ZAKLJUČAK

Svrha ovog rada je bila da približi savremene RAID tehnologije čitaocu. Za mnoge početnike RAID je

veoma komplikovan za razumevanje.

Da li nam je nešto jasnije iz ovog rada?

RAID je odlično rešenje za kompanije i pojedince koji žele performanse, redudansu odnosno

sigurnost, kao i veliki kapacitet skladištenja podataka. Postoje mnogi RAID nivoi, od jednostavnih i

jeftinih, do izuzetno kompleksnih i skupih. Korišćenje RAID-a donosi velike prednosti, ali očigledno je

da RAID nije za svakoga.

"Brz, jeftin, dobar: odabrati dva"

Izraz iznad je poznat u svetu računarstva, ali i u drugim sferama. Ovo pravilo treba imati na umu

prilikom donošenja odluka o kupovini. Kod RAID sistema, atribut „dobar“ se odnosi na pozdanost

odnosno na toleranciju kvarova. Brzo se odnosi na performanse. Ako želite poboljšati i pouzdanost i

performanse, morate izdvojiti više novca.

Važno je postaviti prioritete i odlučiti koliko ste spremni potrošiti novca. Ako Vam nisu važni

dostupnost podataka i tolerancija na kvarove, možete dobiti RAID sistem visokih performansi za

relativno malo novca poput RAID 0, a ako vam vrhunske performanse nisu sve što je bitno, možete

imati vrlo pouzdan sistem bez trošenja čitavog bogatstva.

Kao autor ovog rada, testovi prikazani u njemu su podrkepili ovakav zaključak. Dobiti i performanse i

sigurnost je moguće po visokoj ceni, poput prikazane kombinacije RAID 1 i RAID 5 tehnologije u

jednom serveru.

Kompromis je uvek moguć, ali treba izbegavati kompromise koji smanjuju bezbednost.

38

9 LITERATURA

[1] RAID - Wikipedia, the free encyclopedia

http://en.wikipedia.org/wiki/RAID

[2] RAID

http://www.prepressure.com/library/technology/raid

[3] Data Recovery and Hard Disk reference

http://www.dataclinic.co.uk/data-recovery/learn-more-about-RAID.htm

[4] RAID Performance Issues

http://www.pcguide.com/ref/hdd/perf/raid/concepts/perf-c.html

[5] What is RAID

http://www.wdc.com/en/products/raid/

[6] POREĐENJE PERFORMANSI RADA RAID-0 I RAID-5 REŠENJA U LINUX OKRUŽENJU

Borislav Đorđević, Slobodan Obradović Viša Elektrohehnička Škola, Beograd

Valentina Timčenko, Institut Mihajlo Pupin, Beograd

Tomislav Pavlov, SAGA, Beograd

INFOTEH-JAHORINA Vol. 8, Ref. E-V-4, p. 706-709, March 2009

[7] http://www.msexchange.org/tutorials/Art-Science-Sizing-Exchange2003-Part1.html

[8]

http://www.intelraid.com/uploads/IntelRAID_Sizing_Best_Practices_for_MS_Exchange_07_v1.0.pdf

39

10 CURRICULUM VITAE

European

curriculum vitae

format

Personal information

Name Viktor Ljutaj

Address Aleksinackih Rudara 77, 11070 Novi Beograd

Telephone 011/2698 801, 064 8780477

Fax

E-mail viktor.ljutaj@gmail.com

Nationality Serbian

40

Date of birth

Gender

20.10.1974

male

Work experience

Since August 2007 , Danube

Foods Group, Serbia

October 2006 – July 2007

BI and Software developer (IT Department) Imlek JSC, Belgrade

Implementation of Cognos 8 BI

Projected, developed and implemented system for SMS (Short

Message Service) ordering

Developing reports in Cognos BI

Automatization of Cognos reports (automatically sending of sales

reports to users mails from Cognos server)

User training and support on local and remote locations

Implementing SFA project (Sales Force Automatization trough hand

held devices)

Assure smooth operation of IMLEK applications and Cognos BI

Developed and implemented application for automatic generation of

order lists and sending as mail attachment to customers

Providing solution for server virtualization

Developing software for tracing costs of IT parts services

Qualysoft Informatics

Hungary/Germany/Austria/Serbia/

Delphi developer

Outsourced to Borland/Mikrokom Belgrade.

Developing applications using Delphi, Java, Interbase and Firebird.

Application eSef for documents management, crypting, digital

signing, storing, searching.

WEB applications for POS terminals.

SMS applications for GSM modems.

41

Jun 2003 – April 2006

May 2002- Jun 2003

Jun 1994 – August 2002

WEB application for sending and receiving SMS.

WEB application for dynamic reports generation from

Firebird/Interbase databases

DEDINJE A.D. part of “Coopservice S.Coop P.A” (Italy)

Belgrade

Programmer

Developed software for finance, accounting, HR, and stock (Company

with more than 1000 employees).

Administering Microsoft Windows server 2003

Administering MSSQL 2000 Database Server.

Planning and projecting IS.

Assisting in orders for computer equipment.

Providing IT solutions for Company

KIKI Computers

Belgrade

Software engineer.

Setting up Operating systems and applications for customers.

Network planning and implementation.

Radio Television of Serbia

Belgrade

1994-1995 Assistant to News Director

1995-1997 News Director

1997 – 2002 Developing software for archiving data of TV stories, TV

Show “Sveznalica”

42

Education and training

1989

1989-2003

2005-

Elementary School Belgrade

Polytechnic Academy high school Belgrade 

Obtained Diploma for Programmer of numerical guided machines

FIT Faculty of Information Technology Belgrade

Additional information Already developed and implemented software such as

DTM Relations, NS Fair, INDEX Radio, GENEX

RTS - software for TV archive, Video archive, News shoot list

RTS– software for TV show “Sveznalica”

STUDIO B –software for TV archive

RTV PINK - software for TV archive

Developing of various applications software for private Companies

(BG Reklam, Studio M, Video clubs....)

provide references in my CV.

43

44