RAID (tietotekniikka)

Wikipediasta
(Ohjattu sivulta RAID)
Siirry navigaatioon Siirry hakuun

Redundant Array of Independent Disks (RAID) on tekniikka, jolla tietokoneiden vikasietoisuutta ja/tai nopeutta kasvatetaan käyttämällä useita erillisiä kiintolevyjä, jotka yhdistetään yhdeksi loogiseksi levyksi. RAID-tekniikkaa käytetään etenkin siellä, missä levyjen vasteajat tai virheettömyys ovat tärkeitä, kuten levy- ja tietokantapalvelimissa.

Historia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Nykyisen RAID5:n kaltaisen tekniikan patentoi IBM:n Norman Ken Ouchi vuonna 1977 (U.S. patent 4,092,732) ja Brian Clark (1988, US4761785).[1][2][3] Termin RAID esittivät Berkeleyn yliopiston David A. Patterson, Garth A. Gibson ja Randy Katz julkaisussaan ”A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID)”.[4] Julkaisu esitettiin kesäkuussa 1988 SIGMOD:issa, jossa he esittelivät RAID1–5-tekniikat. Tekniikan idea on tuoda halvoilla (inexpensive) levyillä kalliita kaupallisia levyjärjestelmiä vastaava vikasietoisuus ja nopeus.

Sovellukset[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tekniikkaa voidaan soveltaa useilla eri tavoilla, joista seuraavat ovat tavallisimmat. Käytössä on N kappaletta C-kokoisia levyjä.

  • RAID0 eli lomitus (striping) yhdistää levyt yhdeksi loogiseksi tallennustilaksi, jonka kapasiteetti on N×C, ja yhteen levyyn verrattuna luku- ja kirjoitusnopeus N-kertainen. Data kirjoitetaan lomitettuna, eli se jakautuu tasaisesti kaikille levyille. Mikäli levyt ovat erikokoisia, kokonaiskapasiteetti on N × pienimmän levyn koko. Jos RAID0-pakasta yksikin levy hajoaa, menetetään koko pakan kaikki data.
  • RAID1 eli peilaus (mirroring) tallentaa saman datan kahdelle (tai useammalle) erilliselle levylle, jolloin data säilyy vaikka toinen levyistä hajoaa. Periaatteessa tekniikka myös kaksinkertaistaa lukunopeuden.
  • RAID0+1 (RAID10) yhdistää lomituksen ja peilauksen, jolloin sekä nopeus että vikasietoisuus paranevat. Data on palautettavissa, jos jokaisessa peilissä on ehjä levy.
  • RAID5 tarjoaa C × (N − 1) -kokoisen kapasiteetin. Yhden levyn kapasiteetti käytetään kaikille levyille hajautetun pariteettidatan tallentamiseen. Pakkaa voidaan käyttää myös ilman pariteettidatalevyä, mutta tällöin menetetään vikasietoisuus: normaalissa RAID5-pakassa dataa ei menetetä, vaikka mikä tahansa yksittäinen levy hajoaa. Jos pakasta hajoaa enemmän kuin yksi levy, menetetään pakan kaikki data. RAID5 kasvattaa luku- ja kirjoitusnopeutta verrattuna yksittäiseen levyyn, mutta vaatii pariteettilaskennan vuoksi myös paljon laskentatehoa.
  • RAID6 toimii kuten RAID5, mutta sisältää enemmän pariteettidataa. RAID6-pakasta voi hajota kaksi levyä ilman että dataa menetetään.[5]

Toteutus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

RAID-tekniikan vaatiman suoritintehon vuoksi se tehdään yleensä tarkoitukseen varatulla ohjainkortilla, jolloin kyseessä on laitetasolla tehty RAID. Toisaalta minkä tahansa RAID-tekniikan voi tehdä myös puhtaasti käyttöjärjestelmän levyajureissa. Halvemmat laitepohjaiset RAID-ratkaisut itse asiassa käyttävät laskentaan kuitenkin koneen omaa prosessoria, joten niitä ei välttämättä voi pitää puhtaina laitepohjaisina RAIDeina.

RAID-tekniikoita on näiden lisäksi muitakin, ja olemassa olevia voidaan yhdistellä. Kehittyneemmissä palvelimissa rikkoutuneen levyn voi vaihtaa konetta sammuttamatta (hot swap) ja rekonstruktoida RAID-järjestelmän. Yleensä osa levyistä voidaan varata lennossa käyttöön otettavaksi (hot-spare) jolloin levyn rikkoontuessa varalevy aktivoituu automaattisesti.

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. 1988: U.C. Berkeley paper catalyses interest in RAID Computer History Musem. Viitattu 26.10.2019. (englanniksi)
  2. System for recovering data stored in failed memory unit patents.google.com. Viitattu 26.10.2019. (englanniksi)
  3. Parity spreading to enhance storage access worldwide.espacenet.com. Viitattu 26.10.2019. (englanniksi)
  4. A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID) (PDF) .eecs.berkeley.edu. Viitattu 26.10.2019. (englanniksi)
  5. H. Peter Anvin: The mathematics of RAID-6 (PDF) ftp.dei.uc.pt. Viitattu 25.10.2019. (englanniksi)
Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta RAID (tietotekniikka).