GUIDE: RAID and you!
------ Slutgiltig version! ------
Hej allihopa!
Har försökt komma på något bra att skriva en guide om men inte kommit på något bra förrän Pump It bad om en guide om just RAID. Jag har precis gått en delkurs varibland vi studerat just hur RAID fungerar och vad man kan tjäna på de olika RAID-varianterna. Om ni har frågor eller funderingar så tveka inte att fråga!
Index
1.0 - Inledning
2.0 - Varför använda sig av RAID?
3.0 - Hur påverkar RAID mitt system?
-- 3.1 - Prestanda
-- 3.2 - Driftsäkerhet
4.0 - De olika RAID-nivåerna
-- 4.1 - RAID-0
-- 4.2 - RAID-1
-- 4.3 - RAID-4
-- 4.4 - RAID-5
5.0 - Hur gör jag för att RAIDa mina hårddiskar?
6.0 - Slutsats
7.0 - Övrig information och länkar
8.0 - Ordförklaringar/fotnötter
1.0 - Inledning
Jag tänkte börja med att förklara lite generellt om vad RAID är och vad man kan tjäna på RAID. RAID stod från början för Redundant Array of Inexpensive Disks men ändrades senare till Redundant Array of Independent Disks av markandsföringsskäl (det behöver nämligen inte nödvändigtvis vara så väldigt billigt). En översättning av namnet skulle bli ungefär Redundantº samling av oberoende skivminnen. Men vad handlar detta egentligen om då? Vad gör man? Jo, själva tanken med RAID är att man med hjälp av ett flertal skivminnen (hårddiskar) skapar en samling som kan ses som ett enda stort och bättre skivminne än de enskilda.
2.0 - Varför använda sig av RAID?
Vi stoppar alltså ihop ett antal hårddiskar som vi kan se som en, men vad tjänar vi då på det? Vi slipper en massa bokstäver i Den här datorn? Njä, det är inte riktigt det det handlar om. Det finns olika sätt att använda diskar i en RAID, de vanligaste RAID-hemanvändare vill jag påstå använder sig av varianten RAID-0 eller RAID-1 medan RAID-5 är populärast i större miljöer, t.ex servermiljöer. Jag förklarar mer om dessa och de andra varianterna i detalj lite senare. Okej, så vad kan vi alltså tjäna på det här? Anledningen till att man använder sina hårddiskar i en RAID är för att åstadkomma en prestandahöjning, dvs. snabbare åtkomst, eller för att öka driftsäkerheten, dvs. skydd mot hårddiskkrascher.
3.0 - Hur påverkar RAID mitt system?
-- 3.1 - Prestandamässigt
Det vi kan göra med hjälp av flera hårddiskar i en RAID är till exempel att vi kan dela upp all data vi sparar på de olika diskarna. Men men men, vad tjänar vi på det då? Då måste vi väl leta på båda hårddiskarna för att hitta det vi söker? Inte riktigt.. det som tar längst tid i en hårdvarudatormiljö är de mekaniska rörelserna, närmare bestämt accessarmens¹ rörelse i en hårddisk. I och med att vi delar upp data på två (eller fler) hårddiskar möjliggör vi att två (eller fler..) accessarmar kan röra sig parallellt och läsa av data samtidigt. Denna sorts RAID kallas RAID-0(läs mer under 4.1). Ok, så det här är ett sätt att öka prestandan, men det är väl knappast så driftsäkert? Nej, det är det inte då risken att en av två diskar går sönder eller kraschar är större än att en av en gör det, och om detta händer så förlorar vi all data då hälften av all data är borta och kan ej återskapas. Då RAID-0 inte är redundant skulle kanske ett mer passande namn vara AID-0..
-- 3.2 - Driftsäkerhetsmässigt
För att öka driftsäkerheten så gör vi på ett annat sätt. Vi kan till exempel spara all data på fler än ett skivminne. Med andra ord sparar vi allt vi gör på två (eller fler) skivminnen samtidigt. Vad detta medför är ganska klart, om en hårddisk kraschar så har vi fortfarande en kvar med all existerande data! Men inte nog med det, vi har ju fortfarande möjligheten att läsa från flera skivminnen samtidigt eller hur? Jajjemen! Just denna sorts RAID kallas RAID-1 (läs mer under 4.2). Vi tjänar alltså både på driftsäkerhetsfronten och på prestandafronten men till en kostnad av fler diskar - dvs. två st 100GB hårddiskar som egentligen tillsammans är 200GB kan endast användas som 100GB.
4.0 - De olika RAID-nivåerna
Som ni kanske redan förstått finns det olika "nivåer" av RAID. I detta avsnitt tänker jag ta upp de vanligaste och mest använda varianterna, närmare bestämt RAID-0, RAID-1, RAID-4 (för att enklare kunna förklara RAID-5) och RAID-5. Värt att nämna är att det även går att skapa kombinationer av vissa RAID varianter. RAID-1+0 skapas genom att en RAID-1 samling sätts samman med RAID-0 och RAID-0+1 skapas på samma sätt fast vise versa.
-- 4.1 - RAID-0
RAID-0 är en prestandaökande, i form av åtkomsthastighetsökning och lagringskapacitet, dock driftsäkerhetsminskande variant av RAID. Vad som sker är, som jag förklarade tidigare, att man delar upp all data på ett flertal hårddiskar. Accessarmarna kan då, i sann parallellism, läsa de olika delar av samma fil som finns utspridda på de olika diskarna vilket i sig medför att vardera accessarm inte behöver röra sig lika mycket. En fil kan nämligen bli fragmenterad, dvs ligga utspridd på på olika fysiska platser på hårddisken, vilket medför att accessarmen måste hoppa till olika ställen för att komma till nästa del av filen. Så vad man skulle kunna se RAID-0 som är egentligen som en stor disk, fast med fler accessarmar.
--------+: Billigt.
--------+: Snabbt.
---------: Låg driftsäkerhet, kraschar en disk så går all data lagrad förlorad.
--------Rekommenderat för:
--------Lagring av oviktig data eller krävande spel (ett tips kan vara att lagra en kopia av spelet, eller sparningarna, på en separat icke-RAID-0-hårddisk)
-- 4.2 - RAID-1
RAID-1, kallas även ofta Mirroring eller Spegling på ren svenska. Spegling går till precis som det låter, säg att vi har tre diskar i en RAID-1, så är innehållet på samtliga diskar speglat, alltså identiskt. Detta kan ju kanske kännas lite onödigt om man inte direkt förstår fördelarna. Men precis som jag nämnde tidigare tjänar vi både driftsäkerhet samt åtkomsthastighet med den här metoden.
--------+: Hög driftsäkerhet
--------+: OK prestanda, ungefär likvärdigt med 1 disk dock något bättre, speciellt vid skrivning
---------: Diskarna måste vara identiska
---------: Kan endast använda oss av storleken på en disk. Dvs, av tre 100GB (=300GB) diskar kan vi endast använda 100GB.
--------Rekommenderat för:
--------Applikationer eller data som inte nödvändigtvis kräver högsta prestanda men däremot hög driftsäkerhet.
-- 4.3 - RAID-4
RAID-4 har jag med för att jag enklare ska kunna förklara RAID-5 i 4.4. Hur fungerar det här då? Jag ska börja från början.. I grund och botten är all information, eller data, lagrad i en serie binära tillstånd. Spänning eller icke spänning, ettor eller nollor. Med andra ord finns det, även på en hårddisk, endast 2 olika lägen, magnetiskt åt ena hållet eller magnetiskt åt det andra hållet (det är dessa en accessarm läser av!). Det är en kombination av dessa som i slutändan skapar data. Varför pratar jag om det här då? Jo för att ni enklare ska förstå detta:
-- 4.4 - RAID-5
RAID-5 fungerar i stort sett på samma sätt som RAID-4, med den skillnaden att istället för att ha en dedikerad disk för paritetsinformationen (även kallad checksumma) så finns denna information utspridd på samtliga diskar. Kan tolerera att en disk kraschar. RAID-5 ses ofta vara en bra balans mellan prestanda och driftsäkerhet.
--------+: Hög driftsäkerhet
--------+: Bra prestanda vid läsning
---------: Sämre prestanda vid skrivning, då det sker mycket paritetsbitsskrivning.
--------Rekommenderat för:
--------Läs-intensiva applikationer samt databasapplikationer.
5.0 - Hur gör jag för att RAIDa mina hårddiskar?
Det finns två olika sätt att gå till väga. Antingen med hjälp av hårdvara eller med hjälp av operativsystemet("software-RAID"). Chansen är stor att du redan har hårdvaran utan att du kanske visste om det. En RAID-adapter finns nämligen inbyggd i de flesta moderna moderkort! Du kan kika i ditt moderkorts instruktioner för att se om så är fallet, och vilka RAID nivåer den stöder. I manualen finns även installationsinstruktioner specifika för just ditt moderkort.
Om ditt moderkort inte har en inbyggd RAID-adapter så kan du köpa ett RAID-kort som du kan stoppa in i datorn.
Här är ett exempel på ett RAID-kort: https://www.inet.se/datorkomponenter/kontrollerkort/promise-f...
Som vi kan se i specifikationerna så får vi bland annat reda på vilka RAID nivåer som stödjs samt hur många portar (dvs. hur många hårddiskar som kan anslutas till den).
Varje RAID-adapter har likt moderkortet unika instruktioner för hur det ska installeras och konfigureras, så även här gäller det att kika i manualen!
Mjukvaruvägen är billigare och smidigare men är inte riktigt i samma prestandaklass som med hjälp av hårdvara. T.ex så måste processorn hela tiden ge kraft åt RAID-mjukvaran, vilket i och för sig inte är mycket för RAID-0 och -1, men dessutom måste bussarna² mellan processorn och diskkontrollenheten³ även trafikeras av all RAID-relaterad data vilket kan bli lite mer av en flaskhals än vad de redan är. En fördel med mjukvaru-RAID är att det är lätt att flytta diskarna mellan system, om de kör samma operativsystem, vilket kan vara ganska klurigt med hårdvaru-RAID.
RAID tillgängliga via operativsystem:
Windows(främst server versionerna - men även XP och de nyare versionerna) - RAID-0, -1 och -5
Mac OS X - RAID-0, -1 och 1+0
Linux - RAID-0, -1, -4, -5 och -6
Likt hårdvaran har alla operativsystem unika sätt att installera och konfigurera en RAID, så ta reda på precis vilken version av vilket operativsystem du har, vilken RAID-nivå som passar dig och ta sedan hjälp av internetmanualer och hjälpavsnitt. Se 6.0 för länkar till externa guider.
6.0 - Slutsats
RAID är ett bra sätt att klämma ur lite mer prestanda ur en av flaskhalsarna i din dator, dock till en kostnad - antingen i form av ett flertal hårddiskar eller en tummning på driftsäkerheten. RAID-0 och 1 rekommenderar jag för hemanvändare och RAID-5 för de lite större miljöerna. Risken att en hårddisk kraschar är inte så stor , så för vissa hemanvändare/gamers kan det vara värt risken att köra två hårddiskar i en RAID-0 då det faktiskt ökar prestandan ganska ordentligt. Ökningen visar sig nämligen bra i t.ex laddningstider i spel. RAID-1 passar de som vill försäkra sig om att inte förlora viktig data.
7.0 - Övrig information och länkar
8.0 - Ordförklaringar/fotnötter
º - Redundant betyder överflödig eller övertydlig, men i detta fall menar det på att samma information kan finnas på fler ställen samtidigt.
¹ - Accessarmen är en del av skivminnet som har ett läs- och skrivhuvud och som har i arbete att, ja du gissade rätt, läsa och skriva från skivminnet!
² - En buss är ett större fordon med plats för fler människor, ofta använd inom kollektivtrafik. ..... höhöhö jätteroligt va? Skämt åsido. Sådär, nu är vi allvarliga igen. En buss är en samling ledningar mellan de olika komponenterna i en elektronikmiljö. Front Side Bus har du kanske hört talas om, det är den buss som kopplar samman processorn och nordbryggan.
³ - Diskkontrollenheten är en krets som möjliggör kommunikationen mellan processorn och en disk
Uppdaterad: 17 nov 2010 (inget stort -> laddade upp bilderna på ny server så de syns igen, samt snyggade till lite små kosmetiska detaljer)
