Visão geral das matrizes redundantes de discos de baixo custo (RAID)

Este artigo explica as diferenças entre matrizes redundantes de discos de baixo custo (RAID) versões 0 a 5 e o Microsoft Windows NT Advanced Server oferece suporte. Este artigo também explica algumas das vantagens e desvantagens de várias configurações de RAID.

Microsoft Windows NT Advanced Server oferece suporte somente a RAID 0, RAID 1 e RAID 5. Tolerância a falhas e implementações de matriz de disco, embora geralmente com base no design descrito aqui, variam consideravelmente entre os fabricantes.

RAID 0

RAID 0 inclui uma matriz de disco que implementa distribuição sem redundância qualquer unidade. Ele oferece nenhuma tolerância a falhas e é menos confiável do que uma implementação de unidade única; sua única vantagem é a velocidade. RAID 0 é adequado para determinados aplicativos especiais, como em análise científica ou imagens, onde pode ser tolerada confiabilidade do sistema comprometido.

RAID 1

RAID 1 é disco espelhamento. Duas unidades de armazenar informações idênticas para que um é um espelho do outro. Para cada operação de disco, o sistema deve gravar as mesmas informações para ambos os discos. Como operações de gravação dupla podem prejudicar o desempenho do sistema, muitas empregam duplexação, onde cada unidade de espelhamento tem adaptador host próprio. Embora a abordagem de espelho fornece tolerância a falhas boa, é relativamente caro implementar, porque apenas metade do espaço em disco disponível pode ser usado para armazenamento enquanto a outra é usada para espelhamento. Novell NetWare, incorpora em particular, suporte para espelhamento de disco.

RAID 2

RAID 2 usa discos seleção extra, com bits de dados distribuídos entre os discos de dados e seleção. Os dados incluem um código Hamming intercalado, que pode ser usado para detectar e corrigir erros de bit único, bem como detectar erros de bit duplo. Devido à quantidade das informações necessárias para os bits de seleção, várias Verifique discos são necessários para implementar 2 RAID. É ideal para ler e gravar blocos de dados grande na transferência de dados de alta taxas, mas menores bloco leituras são ineficientes. Ler, modificar e gravar operações necessárias para a operação de gravação pequeno bloco também resultar em um desempenho ruim. 2 RAID é geralmente impraticável para sistemas menores e não está disponível com o Microsoft Windows NT Advanced Server.

RAID 3

RAID 3 usa um disco de única seleção redundantes (às vezes referido como um disco de paridade) para cada grupo de unidades. Dados gravados para a matriz de disco RAID 3 bits são distribuídos em discos de dados. O disco de seleção recebe o XOR (ou exclusivo) dos todos os valores de dados gravadas as unidades de dados. Como transferências de dados para e de unidades individuais ocorre somente na unidade setor múltiplos, a quantidade mínima de dados que podem ser gravados em ou ler RAID 3 matriz de disco é o número de unidades de dados multiplicado pelo número de bytes por setor (isso é conhecido como uma unidade de transferência). Esta opção não está disponível com o Microsoft Windows NT Advanced Server.

RAID 4

RAID 4 oferece uma arquitetura de matriz de disco melhor é otimizada para aplicativos que RAID 3 processamento de transações. RAID 4 executa distribuição de bloco ou setor de distribuição nos dados em unidades, enquanto executa a RAID 3 bits de distribuição. Assim, com 4 RAID, um setor todo é gravado em uma unidade, o setor próximo é gravado em unidade próxima e assim por diante. Essa técnica permite que vários setores não relacionados a serem lidos simultaneamente, e é particularmente valioso para leituras pequenas que precise acessar apenas uma única unidade na matriz. RAID 4 dedica um disco inteiro para armazenar dados de verificação, permitindo que dados de uma unidade com falha para ser recuperados facilmente. Embora essa abordagem permite que várias leituras para ocorrer simultaneamente, com diferentes setores de unidades diferentes, as operações de gravação são afuniladas. Porque a operação de disco único seleção deve ser gravada durante cada operação de gravação, operação de gravação apenas um pode ocorrer uma vez. Esta opção não está disponível com o Microsoft Windows NT Advanced Server.

RAID 5

Ao contrário de RAID 4, que dedica um único disco físico para seleção de dados, RAID 5 dedica o equivalente de um disco inteiro para armazenar dados da seleção mas distribui os dados de seleção sobre todas as unidades no grupo. Por exemplo, setor 1 de 5 do disco pode ser atribuído para armazenar os dados de seleção para setor 1 das unidades de dados restantes e assim por diante. Como os dados da seleção são simplesmente o XOR de todos os dados de gravação valores para o setor correspondente em cada um dos discos de dados, desde que os dados de setores antigos e os valores de dados de verificação antigos são conhecidos, os novos dados seleção para uma gravação de setor único podem ser calculados sem ter que ler setores correspondentes de outros discos de dados. Portanto, somente dois discos estão envolvidos em uma operação de gravação de setor único: o disco de dados de destino e o disco correspondente que retém os dados de seleção para que setor. Isso é contrário a implementação de RAID 3, que requer que todas as unidades em um grupo para ser lidos e gravados quando ocorre uma gravação de tamanho de setor único. A principal vantagem de RAID 5 distribuído seleção dados abordagem é que ele permite que as operações de gravação ocorrer simultaneamente. Ele também permite que várias leituras para ocorrer simultaneamente e é eficiente na manipulação de pequenas quantidades de informações. Isso é a opção preferencial quando configurando a tolerância a falhas no Microsoft Windows NT Advanced Server.

Como RAID 3, 4 RAID e RAID 5 recuperar e recriar

RAID 3, 4 de RAID e designs de matriz de disco RAID 5 permitem recuperação de dados. Quando dados são gravados em vários discos de dados, o XOR ou todos os valores de dados é gravada para o disco de seleção. Se qualquer um disco falhar, os dados ausentes do disco que podem ser determinados (recuperado) fazendo o XOR dos valores de dados do disco seleção e as unidades de dados restantes. Esta operação pode ser implementada no software do sistema ou o adaptador de host.