R.A.I.D. (Redundant Array of Independent Disks)
by Valentino R.
Ultimo Aggiornamento 18 Settembre 2003


Cos'è il RAID

Due delle maggiori sfide che oggi giorno stanno sostenendo le fabbriche di dispositivi di memoria, sono quelle di mantenere il passo con la domanda crescente di prestazioni dei computer tramite il miglioramento del I/O del disco e fornire accessibilità ai dati a dispetto di possibili problemi ai dischi rigidi..

L'idea del RAID (Redundant Array of Independent Disks - Insieme di dischi ridondanti ed indipendenti) è stata introdotta all'inizio da David A. Patterson, Garth Gibson e Randy H. Katz dell'Università della California a Berkeley nel 1988. Lo scopo del RAID è quello di immagazzinare gli stessi dati in posti differenti su dischi multipli per migliorare le prestazioni globali del sottosistema. Il vantaggio del RAID è quello di ottenere delle prestazioni throughput migliori e/o tolleranza ai guasti (fault-tolerance). Le migliori prestazioni vengono ottenute dividendo in parallelo il carico di lavoro su più dischi fisici, la tolleranza ai guasti invece si ottiene distribuendo i dati in modo ridondante sui dischi in modo che se uno o più si rompono o hanno qualche settore danneggiato, una copia del dato è disponibile su un altro disco..

Il RAID appare al sistema operativo con un unico disco logico, sarà il controller del RAID ad occuparsi di come i dati devono essere messi e richiamati tra i vari dischi fisici. Il controller del RAID assicura quindi che il sistema operativo veda solamente i dischi a livello logico senza che l'utente debba preoccuparsi di maneggiare alcunchè.

Per dei risultati ottimali, scegliete dei dischi rigidi identici infatti su dischi diversi le prestazioni sono differenti: renderle uguali vuol dire avere un array che funziona meglio.

Striping / Span (RAID 0)

Il livello RAID 0, che è il più veloce array che possiate avere, è un metodo di mappatura dei dischi orientato alle prestazioni. In questa configurazione i dati vengono scritti a "strisce" (stripes) su più dischi in modo da avre un tasso di trasferimento molto elevato. Questa tecnica supporta lo striping ma non il fault-tolerance: quando uno dei dischi si rompe, l'effetto si ripercuote su tutto l'array. Le prestazioni sono migliori di un disco singolo dato che il carico di lavoro viene distribuito sui vari dischi dell'array ed infatti questo metodo è dedicato a quesi sistemi che richiedono alte prestazioni. Anche in questo caso si consigliano dischi identici per avere una miglior efficienza nel trattamento dei dati. La capacità dell'array è data dal numero di dischi moltiplicato per la capacità più bassa tra essi. Per esempio un disco da 40GB e uno da 60GB danno un array di 40GB x 2 cioè 80GB.

Mirroring (RAID 1)

Come il nome stesso suggerisce, il RAID 0+1 è la combinazione di striping e mirroring. Questo metodo combina il meglio del RAID 0 e RAID 1. Utilizza due dischi per memorizzare una striscia e li duplica su un altro per avere il fault-tolerance. I dati vengono depositati su diversi dischi dove ognuno di essi è associato col proprio dato. Otterrete i benifici dell'accesso veloce dei dati come nel RAID 0 con il controllo ridondante del RAID 1. Questa configurazione dunque fornisce velocità e affidabilità ottimali. Avrete bisogno del doppio dei dischi come nel RAID 0, metà di ciascuno verrà usata per fare la duplicazione dei dati. Per usare il RAID 0+1 sono necessari almeno 4 dischi. Ci sono altre configurazioni RAID oltre a quelle descritte qui, ma queste sono le più comunemente usate.

Striping con Mirroring (RAID 0+1)

Come il nome stesso suggerisce, il RAID 0+1 è la combinazione di striping e mirroring. Questo metodo combina il meglio del RAID 0 e RAID 1. Utilizza due dischi per memorizzare una striscia e li duplica su un altro per avere il fault-tolerance. I dati vengono depositati su diversi dischi dove ognuno di essi è associato col proprio dato. Otterrete i benifici dell'accesso veloce dei dati come nel RAID 0 con il controllo ridondante del RAID 1. Questa configurazione dunque fornisce velocità e affidabilità ottimali. Avrete bisogno del doppio dei dischi come nel RAID 0, metà di ciascuno verrà usata per fare la duplicazione dei dati. Per usare il RAID 0+1 sono necessari almeno 4 dischi. Ci sono altre configurazioni RAID oltre a quelle descritte qui, ma queste sono le più comunemente usate.

Capacità degli HDD nei livelli RAID 







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