Forklaring af RAID

RAID er en fælles betegnelse for en lagringsteknik som kombinerer flere harddiske, oftest for at opnå højere sikkerhed og høj hastighed, Med RAID sammenkobles en række harddiske med et avanceret fejl korrigerende system, som typisk bruges på servere og high-end workstations. RAID systemer kan opbygges af SCSI- og SATA harddiske.RAID teknikken går i princippet ud på, at sprede data over flere parallelt kørende harddiske. Et RAID system består af en RAIDkontroller og mindst to harddiske. Herved opnås to fordele:

Hurtigere overførsel

RAID kontrolleren skriver til eller læser fra flere diske samtidig, idet data fra hver fil er fordelt på flere diske. Derved øges overførselshastigheden betragteligt i forhold til brugen af en enkelt harddisk. Vil man blot opnå højere overførselshastigheder kan man nøjes med RAID 0. Dette kaldes også for ”Block Striping”.

Større sikkerhed

Ønskes høj sikkerhed er der mulighed for en hel række løsninger. Den nemmeste løsning er at vælge RAID 1 som også kaldes ”Mirroring”. Med RAID 1 spejles alle data fra harddisk til harddisk. Her kan man nøjes med ned til to harddiske som så indbyrdes spejles. Ulempen ved RAID 1 er at hastigheden ikke forbedres da de to harddiske er monteret parallelt. Ønskes både sikkerhed og øget hastighed spredes data ud på flere harddiske. Her kan man vælge enten RAID 3 eller RAID 5.Disse to RAID niveauer adskiller sig ved at mens man ved RAID 3 har en dedikeret harddisk til paritetsbit, har man ved RAID 5 paritetsbit fordelt over samtlige harddiske. Ved RAID 5 er det sådan at paritetsbit der hører til én harddisk altid placeres på en anden harddisk. Således vil der aldrig tabes data hvis en enkelt harddisk fejler, idet data altid kan genskabes ud fra de paritetsbit der er placeret på de øvrige diske. RAID 3 kan anskueliggøres med et eksempel: Lad os antage at vi har 5 diske og at kontrolleren automatisk opdeler diskdata i blokke på hver 4 bits, der lagres med 1 bit på hver sin disk. På den femte disk lagres en paritetsbit, som angiver hvorvidt antallet af 1-taller blandt de 4 databits var lige eller ulige. Hvis en af 4 datadiske svigter, kan RAID kontrolleren altså ved hjælp af paritetsinformationen automatisk gendanne de tabte databits. Dette sker automatisk uden at brugeren mærker det. Dog vil en alarm tilkendegive, at en harddisk har svigtet. RAID kontrollere tillader normalt ”Hot Swap” – dvs. at en harddisk kan udskiftes uden at systemet afbrydes eller funktionerne forstyrres. RAID kontrolleren vil automatisk gendanne data på den nye disk. Hvis endnu en harddisk svigter inden disken er udskiftet og data gendannet, kan data gå tabt.Som sagt findes der flere niveauer af RAID. Fælles er, at serveren enten skal udstyres med en RAID kontroller, eller at serveren har en simpel SCSI kontroller, mens al RAID-logik og hardware er sammenbygget i et eksternt RAID kabinet. Ved meget store RAID systemer benyttes typisk SCSI, mens der ved mindre eller billigere systemer også kan anvendes SATA harddiske.

RAID 0

To eller flere diske, ”stripes” (kobles i ”serie”) og data fordeles automatisk på dem. Formålet er udelukkende større hastighed, da der kan læses og skrives til flere diske samtidigt. Sikkerheden forringes i takt med at antallet af diske forøges, idet fejl på en enkelt harddisk normalt vil betyde, at alle systemets data bliver ubrugelige.

RAID 1

RAID 1 er ”spejling” af data. Det enkleste system består af to harddiske samt RAID-controller, der sørger for, at harddiskene til enhver tid er identiske kopier.

RAID 2

Spreder data ud over flere diske med ECC værdier, så hver datablok bliver gemt på en anden disk. Ved læsning bliver alle datablokkene verificeret eller genskaber data hvis en enkelt disk fejler.

RAID 3

Spreder data ud over flere diske med paritetsoplysninger gemt på en dedikeret harddisk, Anbefales til hurtige workstations.

RAID 4

Som RAID 3, men i stedet for at ”stripe” datablokkene, bliver de gemt som samlede blokke.

RAID 5

Her er der både ydelse og sikkerhed at hente. Kræver mindst tre harddiske, men oftest benyttes mellem fem og otte harddiske, Et RAID 5 system består typisk af 3 eller flere harddiske med såkaldte paritetsblokke, der er spredt ud over alle diske. Fejler en af harddiskene, kan alle data genskabes ud fra paritetsblokkene, der optager en andel af den totale disk kapacitet. Opbygges f.eks. et RAID 5 system med 5 X 80GB harddiske vil der opnås en disk kapacitet på 320GB og 80GB benyttes til paritetsblokke. RAID 5 er derfor langt mere økonomisk attraktiv end RAID 1, hvor der kun opnås en effektiv kapacitet, der svarer til halvdelen af den totale disk kapacitet.

RAID 6

Som RAID 5, bare med ekstra kopi af paritetsblokke, så fejlkorrektionen bliver endnu mere sikker.

RAID 10

Meget høj sikkerhed kombineret med høj performance. Består af mindst fire harddiske hvoraf de to kører RAID 1, og de sidste to diske kører ”striping”.