Transcript Háttértárak, címzési rendszerek, csatolófelületek

Háttértárak, címzési
rendszerek,
csatolófelületek,
RAID
Készítette:
Kovács Nándor
KONRACB.PTE
Mágneses háttértárak

Mágnesszalagos

Hajlékonylemezes

Merevlemezes
Mágneses háttértárak
A mágneses háttértárolás esetén egy nem mágnesezhető felületre
(alumínium, vagy műanyag) vékony rétegben felhordott ferromágneses
anyagot meghatározott módon (a lemezen koncentrikus, a szalagon
párhuzamos sávokban) a tárolandó információnak megfelelően változó
irányú mágneses térrel átmágnesezik úgy, hogy a kialakult remanens
(visszamaradó) mágnesesség elegendő erejű legyen ahhoz, hogy a tárolt
információ kiolvasásakor a felület felett elhaladó olvasófejben változó irányú
áramot indukáljon.
Mágnesszalagos háttértárolók
•
•
•
•
A mágnesszalagos háttértárolók soros elérésűek.
A műanyag alapú szalagra felhordott mágneses rétegben egyszerre
több sávban (7 vagy 9 csatornán) párhuzamosan történik a
rögzítés.
Rögzítés előtt a szalag mágnesezettséget nem mutat. Az adat 8
bites formában (1 byte) adott, ehhez igény szerint paritás bit
kapcsolható. Az egyes bitek a szalagon egymás melletti
párhuzamos csatornákon rögzíthetők. Egyik lehetséges kódolási
eljárásnál a logikai 1 értéknek a szalag mágnesezése felel meg, a
logikai 0-nál nincs mágnesezés
Az adott hosszúságú szalagon tárolható információ mennyiségét
alapvetően az írássűrűség szabja meg. Az írássűrűség a szalag
egységnyi hosszúságán elhelyezhető bitek számával jellemezhető.
A kialakult gyakorlatban az írássűrűség 4800-9600 bpi (bit per
inch).
Mágnesszalagos háttértárolók
•
•
•
•
Mágnesszalagos háttértárolókon nagy mennyiségű, akár több Gbyte
adat olcsó tárolása lehetséges. Hátrányuk, hogy a szalagot oda kell
pörgetni, ahol a keresett információ található, ezért inkább csak a
teljes merevlemez tartalom biztonsági mentésére szokták őket
használni, elsősorban nagyobb intézményeknél.
A mágnesszalagos adattárolókat általában streamer-nek
("adatáramoltatónak") nevezik.
(Hewlett-Packard StorageWorks Streamer: - natív kapacitás
(tömörítetlen): 38,40 TB - tömörített kapacitás: 76,80 TB
A DAT (Digital Audio Tape)-meghajtók, szintén mágnes-szalagot
használnak, itt egy kis méretű kazettán nagyon nagy mennyiségű
információ fér el, mivel korszerűbb technikát használnak.
Mágneslemezes háttértárak
A mágneslemezes tárakban a jelrögzítés koncentrikus körök (sáv vagy
track) mentén történik. A sávok sűrűn egymás mellett helyezkednek el. A
sávokon kívül egy-egy lemezoldal, mint egy torta szeletei, szektorokra is
oszlik. A sávok és szektorok metszéspontjainál kialakuló ívekben, a blokkok
jelentik a legkisebb átvihető adatmennyiséget. A sávsűrűséget tpi-ben
fejezik ki, jelentése track per inch radiális irányban.
Mágneslemezes háttértárak

A szektorok jelentik a legkisebb
címezhető adategységet, ami 512 byte
a PC esetében.

A sáv és szektorszám megadásával az
adott blokkban rögzített adatok gyorsan
előkereshetők. Ezért a lemez direkt
elérésű tároló, szemben a szalag soros
elrendezésével.

Ha a lemez mindkét oldalát felhasználjuk, vagy lemezköteg azonos koncentrikus köréről van szó, akkor nem sávról,
hanem cilinderről beszélünk. Egy
koronghoz 2 olvasó-író fej (head)
tartozik, a korong mindkét oldalához
egy.
A könnyebbség kedvéért a merevlemez
3-4 szektort együtt szokott kezelni, ezek
a szektorcsoportok, a cluster-ek.
Mágneslemez előkészítése
•
•
Formázás (formattálás): tároláshoz szükséges struktúra
létrehozása. Ennek során a lemezen létrejönnek a sávok, track-ek
és a szektorok.
A formázó program feladata még, hogy a fájlok tárolásához
szükséges, az operációs rendszer által használt lemezrészek
kialakítása is.
A lemez fizikai felépítése, növekvő szektorszám szerint:
1. partíciótábla (Master boot record. Csak merevlemez eseten létezik)
2. betöltő szektor (Boot record)
3. fájl allokációs tábla (FAT)
4. fő(gyökér) tartalomjegyzék (Root Directoriy)
5. altartalomjegyzék (ek) és adatállományok (Subdirectory)
6. a tartalomjegyzék bejegyzések felépítése (32 byte)
Mágneslemezes háttértárak
•
•
•
Fontos fogalom a bitcella, amely a tárolt bit helyét jelenti a
hordozón. A frekvenciamodulációs eljárásnál minden bitcella helyét
szinkron jellel jelöljük meg. Ez tulajdonképpen a vivőfrekvencia,
amelyet modulálunk a felírandó információ függvényében. A
szinkron jel periodikus négyszöghullám.
A bináris 1 kódolásánál a bitcella közepén is létrehozunk egy
impulzust, míg a bináris 0 esetén változatlanul hagyjuk a cella
tartalmát.
Az impulzusok felírása, illetve olvasása eredményezi az
adathozzáférési időt.
bit cella
szinkron jel (vivő frekvencia)
bináris 1 kódja
bináris 0 kódja
Hajlékonylemezes háttértárak
•
•
•
•
•
•
•
A hajlékonylemez cserélhető adathordozó
Méretek: 8”, 5.25" és 3.5" átmérőjű lemezek
8”: 160-500KB
5.25”: (IBM PC, XT) 360 KB, majd később 1.2 MB kapacitás
3.5”: 1.44 MB kapacitás
Az adatok felírása és visszaolvasása elektromágneses úton történik.
Az adattárolásnál a meghajtónak ismerni kell a sávok kezdőpontját,
amit a lemezen és a tokon levő apró ún. indexlyuk tesz lehetővé,
melynek helyzetét egy optikai érzékelő olvassa le.
Hajlékonylemezes háttértárak
•
•
•
•
•
•
•
1.44 MB-os floppylemez esetén:
80 sáv, és egy track-en 18 szektor.
Egy szektor mérete 512 byte.
Műanyag tokban hajlékony műanyag lemez
található, mely mindkét oldala
mágnesezhető réteggel van bevonva.
Használatát az teszi lehetővé, hogy a
forgás következtében létrejövő centrifugális
erő hatására sík és viszonylag merev lesz.
A lemezt a meghajtóban egy elektromotor
forgatja, a felület mindkét oldalán író-olvasó
fejek írnak/olvasnak. Ezek rendkívül kis
méretű elektromágnesek
Feloldható írásvédelmi (write protect)
lehetőség: az adatok nem kívánt felülírását
vagy törlését akadályozza meg.
Merevlemezes háttértárak
•
•
•
•
•
A mágneses réteg üvegből vagy alumíniumból készült lemezeken
helyezkedik el, ez biztosítja a hordozó anyag stabilitását és szilárdságát.
A lemezeket egymás fölé helyezik egy közös tengelyre, melyet a motor
hajt meg.
A lemezek közé nyúlnak be az olvasófej karjai, általában minden
lemezhez két darab, az egyik alul, a másik felül olvassa az adatokat.
A fejek tizedmikronnyi távolságra helyezkednek el a mágneses rétegtől,
ezért ezt a réteget felhordás után tökéletesen simára polírozzák, hogy az
egyenetlenségek ne sértésék meg a fejeket.
A fejek szintén központi tengelyen vannak összekapcsolva, ezt a
tengelyt egy lineáris motor mozgatja, mely félelmetes pontosságra és
sebességre képes, másodpercenként akár 50-szer tud pontosan
pozicionálni akár úgy, hogy minden lekérdezendő adathoz a teljes
lemezsugár távolságot meg kell tenni.
Hozzáférési idő = Pozicionálási idő átlaga +
Forgási idő + Adatátviteli idő + Vezérlési idő.
Merevlemezes háttértárak
Ezek alkotják a merevlemez mechanikát,
melyet egy zárt házba tesznek.
A ház teljesen nem zárt, van rajta egy
nyomáskiegyenlítő szelep, ezen
keresztül gondosan szűrt levegő tud
beáramlani, ha csökkenne a nyomás,
és itt tud ugyanígy távozni, ha
megnőne (nyomáskülönbség a
hőmérséklet-változás miatt következik
be). A szelep porvédő, ezért az apró
portól is megvédi a belső mechanikát,
de a levegő szabadon járhat rajta
keresztül.
A merevlemez házára szerelik kívülről az
elektronikát, mely a motorokat és a
fejeket vezérli, adatokat olvas és ír,
valamint itt helyezkedik el a cache
memória, ahol az átmeneti adatok
tartózkodnak.
Írási és olvasási sebesség
Befolyásolja:
•
a lemez forgási sebessége:
5400, 7200, 10 000 vagy 15 000 fordulat/perc (rpm).
• az átviteli sebesség: növelésének érdekében beépítenek egy
gyorsítótárat (cache)
•
•
•
•
•
Írásnál: merevlemez elektronikája a gyorsítótárba gyűjtögeti a kiírandó
adatokat, majd ha elegendő összegyűlt, egyszerre kiírja a lemezre.
Olvasásnál: a lemezről többet beolvas, mint amennyire szükség van az
adott pillanatban, arra a statisztikai tényre építve, hogy „úgy is kérni
fogjuk az utána lévő adatokat” (előreolvasás).
A gyorsítótárnak köszönhetően a HDD elérési ideje lényegesen
lecsökken.
Cache méretek: lehetőségeinek kihasználása érdekében a nagyobb
adatsűrűségű tárolókhoz nagyobb méretű szokott lenni. Régebben
2, 4, 8 MB-os,
Manapság a nagyobb kapacitás új HDD-k mellé 16, 32 vagy 64 MBos gyorsítótárat szoktak rakni.
Címzési rendszerek
Adatok címzésére két féle módot
használunk:
CHS (Cylinder, Head, Sector),
LBA (Linear Block Address)
Címzési rendszerek CHS
• Címzés
• CHS (Cylinder, Head, Sector)
• Korlát:
C: 0-1023
•
H: 0-15
•
S: 1-63
• Max.:
504 MB
ECHS (kiterjesztett)
Korlát:
C: 01023
H: 0254
S: 1-63
Max. 8,4 GB
CHS kapacitás = cilinderszám x fejszám x szektorszám
x 512 byte (szektor méret)
•
•
•
•
•
◦Példa: 1.44 MB FD
◦Cilinder szám: 80 (0-79)
◦Fejek száma: 2 (0-1)
◦Szektorok száma egy sávon: 18 (1-18)
◦Össz. Méret: 80*2*18=2880 szektor * 512byte
LBA címzés
• LBA címzés (Logical Block Addressing)
• Szektorok sorfolytonosan számozva
• Korábban
• Később
• Jelenleg
28 bites, kb. 137GB-ig jó.
32 bites cím – 2000 GB-ig
48 bites, 144 PB (Petabájt)
Optikai tárolók

A digitális adatok optikai tárolására a kompakt
lemezeket (CD = Compact Disk) használják.
 Az adatrögzítés egy három rétegű adathordozón
történik:
Optikai tárolók
•
•
A CD: polikarbonát lemezen alumínium v arany fényvisszaverő réteg
helyezkedik el, ezen sorjáznak a bitek,a visszatükröző réteg
bemélyedései (pitek), ill. változatlan felülete (landok).
Valójában a pit és a land is logikai "0"-t jelent, a logikai "1" a kettő
közötti átmenetnek felel meg. Az olvasás egy lézersugár
visszaverődésének érzékelésével történik, a visszaverődő szórt fényt
mérik: a sötétebb pontokról kevesebb fény verődik vissza.
Spirál hossz: 5734 m
Pit vagy lyuk (0,833-3,054 µm)
Land vagy sík
Optikai tárolók
A meghajtó lézerfejét
fókuszálni kell a lemezre, és
a fejnek nagy pontossággal
(1 mikrométeren belül) kell
követnie a lemezre írt spirális
sávot.
Feladata: az olvasott adatok
felismerése, a sorosan
érkező csatornabitek
összeállítása és
visszakódolása bájtokra, az
előforduló olvasási hibák
észlelése és javítása, az
olvasott bájtok átadása az
interfész felületen a CDvezérlőnek
Compact Disk
• Az adathordozó egy 8 v.12 cm átmérőjű és 1,2 mm
vastag korong, amelyre az adatok spirál formában
kerülnek felírásra. A spirálon az adattárolás
szektorokban történik. Egy szektor mérete kb. 2 KB
• Általános felépítése:
•
•
•
•
•
Szinkronizációs mező
Fejléc a szektorazonosítókkal
Adatrész
EDC (=Error Detecting Code): hibaellenőrzés
ECC (=Error Correcting Code):hibajavító
• A lemez elején található egy tartalomjegyzék (TOC =
Table of Contents), amely a lemezen található adatokról
és ezek helyéről ad információt.
CD típusok
Rövidíté
Értelmezés
s
Leírás
CD-DA
Compact Disk Digital
Audio
Zene tárolására szolgáló CD
CDROM
Compact Disk Read
Only Memory
Préselt korong formátumban gyártott, csak
olvasható 650 Mbájt kapacitású optikai lemez (ISO
9660)
CD-R
Recordable Compact
Disk
CD-íróval írható és CD-ROM-meghajtóval
olvasható optikai lemez
CD-RW
ReWritable Compact
Disk
CD-íróval többször írható optikai lemez
DVDROM
Digital Versatile/Video
Disk Read Only Memory
Csak olvasható digitális videolemez (4.7, 8.5, 17
GB)
DVDRAM
Digital Versatile/Video
Disk Random Access
Memory
Olvasható és írható video-lemez (4.7, 8.5, 17 GB)
DVD
(Digital Versatile Disc)



CD-nél nagyobb adatsűrűségű, de szintén az optikai tárolás elve
alapján működő adathordozó
Működési elve, mérete, kinézete hasonló a CD-hez, de kapacitása
jóval nagyobb: 4,7 GB-17 GB. Adatsűrűsége nagyobb, az adatok 2
v. 4 rétegben is lehetnek a lemezen.
DVD-lemez mindig két 0,6 mm vastagságú lemezből
összeragasztással készül, és mindkét oldalon tárolhat adatokat. A
lemez mindkét oldalán két felvételi réteg alakítható ki.
Használt rövidítések:
•
SS-SL (Single Slide, Single Layer): Egyrétegű, egyoldalas (DVD-5)
•
SS-DL (Single Side, Dual Layer): Kétrétegű, egyoldalas (DVD-9)
•
SS-RSDL (Single Side, Reverse-Spiral Dual Layer): Kétrétegű,
egyoldalas
•
DS-SL (Dual Side, Single Layer): Egyrétegű, kétoldalas (DVD-10)
•
DS-DL (Dual Side, Dual Layer): Kétrétegű, kétoldalas (DVD-17)
•
DS-RSDL (Dual Side, Reverse-Spiral Dual Layer): Kétrétegű,
kétoldalas
Blu-ray
A kék lézer rövidebb hullámhoszszon működik (405 nanométer),
mint a vörös lézer (650 nanom).
A kisebb fénynyalábbal
pontosabban lehet fókuszálni,
lehetővé téve, hogy olyan kis
gödröcskéből („pits”) is kiolvassunk adatokat, amik csak 0,15
mikrométer hosszúak .
•
•
Ez kevesebb, mint fele a DVD-n található kis gödrök méretének.
Mindezen túl a Blu-ray lecsökkentette a sávok szélességét 0,74
mikrométerről 0,32 mikrométerre.
A kisebb gödröcskék, a kisebb fénysugár, és a rövidebb sáv
együttesen azt eredményezte, hogy az egyrétegű Blu-ray lemezen
több mint 25 GB információt tudunk tárolni – kb. ötször annyi
információ, mint amennyit egy DVD képes tárolni; egy dupla rétegű
Blu-ray lemezen, pedig mintegy 50 GB-nyi adat tárolható.
Magneto- optikai adattárolók
•
•
•
•
•
•
•
A mágneses és az optikai technológia ötvözésével jöttek létre a
magneto - optikai lemezek, melyek többször írhatók.
Ez az eljárás ötvözi a mágneses perifériák törölhetőségét az optikai
elvű tárolók igen nagy kapacitással.
A felíráshoz és a törléshez mágneses térre és lézerfényre egyaránt
szükség van, az olvasás azonban csak lézerfénnyel történik.
Gyártáskor a fémrétegen homogén mágnesezettséget alakítanak ki.
Ezt az állapotot tekintik a lemez kezdeti, vagy törölt (logikai nullát
tartalmazó) állapotának.
Az írás során a lézersugár a lemez egy (kis) pontját a Curie - pontig
(130-150 Celsius fok közé esik, anyagtól függően) melegíti fel,
melynél a lemez felületi rétege elveszíti mágneses tulajdonságát.
Ahogy az anyag a Curie - pont alá hűl, a korábban felmelegített
felület a környezetében levő mágneses állapotot veszi fel.
Magneto-optikai adattárolók
•
•
•
•
•
•
•
•
Elég tehát egy kis mágnest "tenni" a lemez közelébe, amelynek
erővonalai a lemez törölt állapotához tartozó térrel ellentétirányúak.
Ehhez az állapothoz rendelik a logikai 1-et.
Törlésnél az eredeti, gyári állapotot állítják vissza, vagyis nulla
mágnesezettséget.
Így a lemez nem érzékeny önmagában a mágneses térre (normál,
nem melegített állapotban mágneses mező közelítésére).
Új információ felírása előtt az előző információ eltávolítására külön
törlési ciklusra van szükség.
A technológia alapján nevezik ezt a CD típust TMO – nak, azaz
Thermo Magnetic Optic – nak. A TMO - lemezek megbízhatósága jó,
a MAXWELL cég MO lemeze 7 millió írási / olvasási ciklus után sem
hibásodik meg.
Lemezméretek: 3.5, 8,
de leginkább 5.25 inch-es,
Csatolófelületek
A merevlemezek a korábban elmondottak alapján képesek
mágneses hordozóként működni, azonban szükség van
adatátviteli és definiált adatstruktúrákra ahhoz, hogy
értelmezhető adatot nyerjünk ki belőlük.
Adatátvitelhez csatolóval rendelkeznek, mely a számítógépekben
elterjedt szabvány szerint lehet:
•
•
•
•
•
•
IDE
ATA
SATA
SCSI
SAS
FC
Integrated Device Electronics
AT Attachment (később PATA)
Serial ATA
Small Computer System Interface
Serial attached SCSI
Fibre Chanel
Csatolófelületek
IDE: Olyan háttértároló-architektúra, amelyben a vezérlő
áramkörök egy része magára a meghajtóra került
integrálásra. (speciális I/O kártyákkal csatlakozott)
ATA/IDE: szabvány kiterjesztése, amely lehetővé teszi a
merevlemezektől eltérő eszközök (pl. CD-író, DVDmeghajtó, steamer) illesztését is a csatolóra. (csatlakozók
alaplapra integrálva)
ATA-133, vagy UDMA 133 esetében általában (!) elegendő a
sávszélesség a mai HDD-khez még, viszont azt tudni kell,
hogy ez megoszlik a kábelen lévő eszközök között.
Csatolófelületek
SATA: A hagyományos (párhuzamos) ATA szabvány
továbbfejlesztéseként létrehozták, a hasonló elveken, de soros
átvitellel működő csatoló háttértároló eszközök illesztéséhez.
A soros ATA a párhuzamos ATA-val ellentétben egy kábelre
kizárólag egyetlen merevlemez vagy más eszköz csatlakoztatását
teszi lehetővé.
Előnyei:
- vékonyabb adatkábel,
- nagyobb átviteli sebesség,
- az eszközök kikapcsolás nélküli
csatlakoztatásának és leválasztásának lehetősége („hot-swap”)
-jobb adatkapcsolatot biztosít, mint a régi
párhuzamos ATA (PATA) csatlakozók.
Csatolófelületek
SCSI: elsősorban a szerverekben ismert csatolótípus, egy szabvány a fizikai
csatlakozás és az adatátvitel terén, mely a számítógépek és perifériák között
valósul meg.
Az SCSI meghatározza a parancsokat, protokollokat, az elektromos és optikai
érintkező felületet
Az SCSI nem kompatibilis az IDE-vel.
Az SCSI előnye azokban a különleges vezérlőparancsokban rejlik, melyekkel képes
úgy vezérelni az egyes meghajtókat, hogy nem foglalja le a teljes
sávszélességet, vagyis tud batch módban parancsokat kiadni, akár egyszerre
több meghajtónak is, ami jelentős előnnyel jár RAID rendszerek esetében.
SAS tulajdonképpen hasonló, mint a PATA - SATA átmenet. Az SCSI párhuzamos
elven működik, míg a SAS soros elven, de megtartva az SCSI speciális
vezérléseit.
FC:Gigabites sebességű hálózati technológia, melyet elsősorban adattároló
eszközöknél és hálózatoknál használnak. Eredetileg szuperszámítógépekhez
tervezték, de gyorsan elterjedt az adattároló rendszerek és szerverek körében. A
legújabb változatok akár 4 Gb/s adatátviteli sebességet is támogatnak.
RAID
A RAID (Redundant Array of Inexpensive or Independent
Disks) napjaink egyik fontos technológiája. Segítségével
sérülés-biztos merevlemez-rendszereket hozhatunk
létre, melyek elengedhetetlenek bizonyos kritikus
alkalmazásoknál, vállalatoknál vagy hálózatoknál.
A RAID koncepció megközelítőleg 20 éves múlttal
rendelkezik. A Kaliforniai Egyetem számítástudományi
tanszéke az 1980-as években dolgozta ki a RAID
rendszert. Akkoriban még az Inexpensive (olcsó) szót
használták a rövidítésben, mára inkább az Independent
(független) szerepel a mozaikszóban.
RAID célok
A RAID technológia lényege a nevében is benne van: több
független merevlemez összekapcsolásával egy nagyobb
méretű és megbízhatóságú logikai lemezt hozunk létre.
A módszer kidolgozásánál a tervezők többféle célt tűztek
ki:



Nagy tárterület létrehozása, a logikai diszk haladja
meg az egyes fizikai lemezek méretét
Redundancia, azaz nagyfokú hibatűrés, az egyes
lemezek meghibásodásával szembeni tolerancia
Teljesítménynövelés, azaz az összekapcsolt lemezek
együttes teljesítménye haladja meg az egyes
lemezekét (pl. írási és olvasási műveletek átlapolása).
RAID
A létrejövő logikai lemez mögött álló technológia teljesen
láthatatlan az operációs rendszer számára, a RAID
ugyanúgy lekezeli az olvasási, írási és egyéb
lemezkezelési műveleteket.
A RAID alapötlete a fizikai lemezek csíkokra (stripes)
bontása. Ezek a csíkok minden lemezen egyforma
méretűek, mely 512 byte-tól néhány megabyte-ig
terjedhet. Az adatok nem folytonosan kerülnek egy-egy
lemezre, hanem az egymást követő csíkokra az
összekapcsolt merevlemezeken.
RAID szintek
•
•
•
•
A RAID-ben eredetileg 5 szintet határoztak meg: RAID 15-ig. Az egyes szintek nem tükröznek minőségi vagy
fejlődési sorrendet, egyszerűen különböző megoldásokat
javasolnak.
Azóta újabb szintek is létrejöttek: a 0-ás és 6-os RAID,
illetve a különböző ajánlások összekapcsolásával és
kombinálásával kapott
RAID 10 → (RAID 0 + RAID 1)
RAID 50 → (RAID 0 + RAID 5).
•
•
•
•
A RAID 0 mindenféle redundancia
vagy paritás nélkül csíkozza az
adatokat a meghajtókon.
Ez a szint nyújtja a legnagyobb
adatátviteli sebességet és
kapacitást,
mind az írási, mind az olvasási
műveletek párhuzamosan
történnek.
Hátránya, hogy nem biztosít
hibatűrést, ezért egyetlen fizikai
lemez meghibásodása az egész
rendszert használhatatlanná teszi.
•
•
•
•
•
Az RAID 1-es szint tükrözi az
adatokat, azaz az adatok
duplikálva vannak.
Az írás és olvasás párhuzamosan
történik, ebből következik, hogy
az olvasás jóval gyorsabb (kb.
2x) az írásnál.
Amennyiben az egyik meghajtó
kiesik, az adatok továbbra is
rendelkezésre állnak a másikon,
emiatt ez a szint elég jó hibavédelmet biztosít.
A védelem ára a kétszeres fizikai
lemez-szükséglet.
A RAID 1 nem használja a
csíkozást
A RAID 2 ajánlás már
használja a csíkozást,
emellett külön meghajtókat használnak paritás
információk tárolására
Hamming-kód segítségével.
A Hamming-kód képes
hibadetektálásra és
annak javítására.
A gyakorlatban nem
használják ezt a RAID
szintet.
A RAID 3-4 szintén
csíkozza a meghajtókat, és
egyetlen kitüntetett lemezre
írja a paritásadatokat. A két
szint közti különbség, hogy
a 3-asnál kisméretű
csíkokat használnak, míg a
4-es szint nagyméretű
blokkokkal dolgozik.
•
Ha az egyik meghajtó meghibásodik, az adatok rekonstruálhatók a paritást tartalmazó lemez segítségével.
• Mivel a paritás információt íráskor kell generálni, ezért ez a
számításigény kihat a rendszer teljesítményére.
• A RAID 3 és 4 a legjobban ott állja meg a helyét, ahol
sokszor nagy fájlokat, adatokat mozgatnak, és fontos a
redundancia. Tartalék-meghajtók hiba esetén átvehetik a
sérült lemez szerepét.
A RAID 5 már nem csak az
adatokat, hanem a paritás
információkat is csíkozva
helyezi el a lemezeken. A
paritás sorban a következő
meghajtóra kerül íráskor,
ezzel az egyenletes elosztással kiküszöbölték a
kitüntetett paritás meghajtó
szűk keresztmetszetét.
•
•
Az olvasási és írási műveletek párhuzamosan
végezhetőek. Szintén írás közben számolja a paritást, de
kizáró-vagy (XOR) algoritmust használ, mely kisebb
adatmozgatások számára kiváló.
Tartalék-meghajtók hiba esetén átvehetik a sérült lemez
szerepét.
A RAID 6 csupán az 5-ös
szint kibővítése: nem csak
soronként, hanem oszloponként is kiszámítja a
paritást.
•
•
Kétszeres meghajtó meghibásodás sem jelent problémát
a rendszer egészére nézve.
A megnövelt biztonságért cserébe azonban kevesebb
hasznosítható terület áll a rendelkezésre
•
RAID 01
• Min. 4 meghajtó
• Csíkkészletenként egy
meghajtó elvesztését tűri
• Kiváló teljesítmény;
• Jó hibatűrés
• Adat file-ok számára ajánlott
• Drága
• Legalább 4 egység diszk kell
hozzá
•RAID 10
•Min. 4 meghajtó
•Minden tükör pár egyik
felének elvesztését elviseli
(a RAID 1-hez hasonlóan)
•Jó teljesítmény (kisebb
mint a 0 + 1 esetén)
•Kiváló hibatűrés
•Adat file-ok számára
ajánlott
A RAID megvalósítási lehetőségei
•
•
•
•
•
RAID-et vagy szoftver vagy hardver módon lehet
implementálni.
A szoftveres megoldás a számítógép processzorát és
memóriáját terheli, rontja a teljesítményt, viszont
olcsóbb.
Bizonyos operációs rendszerek rendelkeznek RAID
támogatással, egyéb esetben speciális driverekre van
szükség.
A 3-as és 5-ös szintű RAID általában hardveres, egy
külön RAID vezérlőt igényel, melynek saját processzora
van a paritásinformációk és a fájlok helyének
számítására.
A hardveres vezérlő nem csökkenti a gép teljesítményét,
teljesen átveszi az operációs rendszertől a RAID
műveletek kezelését.