raid - ufes · raid 4 o desempenho oferecido é razoável nas operações de leitura, pois podem...
TRANSCRIPT
RAIDRedundant Array of Independent Drives
Conjunto Redundante de Discos Independentes
Redundância?!
● Redundância é ter componentes de reserva para substituir o componente principal mantendo disponibilidade de serviços.
● Existem fontes redundantes, matriz de discos redundantes, servidores redundantes.
● Manter redundância requer um custo!
RAID
Solução “barata” para garantir a disponibilidade da informação armazenada em discos, utilizando para isso uma configuração especial de discos rígidos, que podem oferecer redundância em caso de falhas e ganho de performance em
escrita ou leitura, dependendo da configuração do conjunto RAID.
RAID NÃO SIGNIFICA NECESSARIAMENTE REDUNDÂNCIA
Arquiteturas
Via Software● O SO gerencia o
RAID através da controladora de discos, sem a necessidade de um controlador de RAIDs, tornando-a mais barata.
Via Hardware● Uma implementação
de RAID em hardware requer pelo menos uma controladora especialmente dedicada para isso.
ArquiteturasVia Software
● O processamento para RAID é feito pela CPU. Toda movimentação de dados é feita por software que faz a abstração entre a operação lógica (RAID) e os discos.
Via Hardware● A controladora
gerencia os drives e faz os cálculos de paridade necessários pelo nível de RAID escolhido.
Fake RAID
A implementação via software geralmente não possui uma fácil configuração (Rááá! Pegadinha
do Malandrooo! É mamatinha). Já na implementação via hardware as controladoras tem um preço muito elevado. Então foi criada
uma "controladora barata" que em vez de um chip controlador RAID utiliza uma combinação de funções especias na BIOS da placa e drivers
instalados no sistema operacional .
Níveis
Os discos são agregados no que chamamos de níveis. Cada nível de agregação dos discos
oferece vantagens e desvantagens.
Serão apresentados apenas os mais relevantes, sendo que alguns níveis não serão discutidos e
outros apenas mostrados.
RAID 0
● Fragmentação* dos dados.● Ganho de desempenho**, já que a
leitura/gravação é feita de forma simultânea.
● Utiliza o máximo disponível de discos, mas não garante redundância. Aumenta as chances do disco virtual falhar!
RAID 0
Vantagens● Acesso rápido as
informações (até 50% mais rápido).
● Custo baixo para expansão de memória.
Desvantagens● Caso algum disco falhe, não tem como
recuperar.● Não é usado
paridade.
RAID 1
● Espelhamento de discos.● Ganho de redundância: todos os
dados são gravados em dois discos diferentes; se um disco falhar ou for removido, os dados preservados no outro disco permitem a não descontinuidade da operação do sistema.
RAID 1
Vantagens● Caso algum setor de
um dos discos venha a falhar, o setor é facilmente recuperado.
● Segurança nos dados (contra possíveis
defeitos nos HD's).
Desvantagens● Custo relativamente alto se comparado ao
RAID 0.● Ocorre aumento no
tempo de escrita.● Não é usado
paridade
RAID 4
Funciona com dois ou mais discos iguais. Um dos discos guarda a paridade da informação contida nos discos. Se algum dos discos avariar, a paridade pode ser imediatamente utilizada para reconstituir o seu conteúdo.
Consegue somar o espaço total oferecido por todos os discos, exceto o disco de paridade.
RAID 4O desempenho oferecido é razoável nas
operações de leitura, pois podem ser utilizados todos os discos em simultâneo.
Sempre que os dados são escritos no array, as informações são lidas do disco de paridade e um novo dado sobre paridade deve ser escrito para o respectivo disco antes da próxima requisição de escrita ser realizada. Por causa dessas duas operações de I/O, o disco de paridade é o factor limitante do desempenho total do array.
RAID 5Funciona como o RAID 4, porém a pariedade fica
espalhada por todos os discos.
RAID 5
Vantagens● Maior rapidez com
tratamento de ECC.● Leitura rápida (porém
escrita não tão rápida).
Desvantagens● Sistema complexo de
controle dos HDs.
RAID 0+1
RAID 0+1
Vantagens● Segurança contra
perda de dados.● Pode falhar metade
dos HDs ao mesmo tempo, porém deixando de ser RAID 0 + 1.
Desvantagens● Alto custo de
expansão de hardware (custo mínimo = 2N HDs).
● Os drives devem ficar em sincronismo de velocidade para a máxima performance.
RAID 1+0 ou RAID 10
RAID 1+0 ou RAID 10
Vantagens● Segurança contra
perda de dados.● Pode falhar um ou
dois dos HDs ao mesmo tempo, dependendo de qual avaria.
Desvantagens● Alto custo de
expansão de hardware (custo mínimo = 2N HDs).
● Os drivers devem ficar em sincronismo de velocidade para a máxima performance.
RAID 0+1 RAID 10
RAID 100
RAID na prática
Preparando e Instalando
● Preparar os discos com partições para Raid
# fdisk /dev/sdXn
● Instalar o pacote mdadm
# aptitude install mdadm
Criando o RAID
● Utilizando o mdadm para criar o RAID:
# mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=1 --raid-devices=2 /dev/hda9 /dev/hda10
● Status da sincronização dos discos:
# cat /proc/mdstat (utilizar com watch)
/etc/mdadm/mdadm.conf
# vi /etc/mdadm/mdadm.conf
DEVICE /dev/hda9 /dev/hda10
ARRAY /dev/md0 devices=/dev/hda9,/dev/hda10
Verificação● Verificando as informações do Disco
# mdadm -E /dev/hda9
● Procurando por Arrays
# mdadm --detail --scan
● Verificando as informações do Array
# mdadm --detail /dev/md0
Adicionando e Removendo Discos
# mdadm /dev/md0 --OPÇÃO /dev/disco
● “remove”: remove o disco do Array● “add”: adiciona o disco no Array● “fail”: simula uma falha no disco
Ativando e Desativando
● Desativando o RAID
# mdadm -S /dev/md0
● Ativando o RAID
# mdadm -As /dev/md0