SistemasEspelhados-RAID-IFPB-ASO2009.1-SLIDES

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SISTEMAS

ESPELHADOS

Técnica abordada:

RAID

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

O RAID foi proposto em

1988

por David

A. Patterson, Garth A. Gibson e Randy H.



Publicado na Conferência SIGMOD,

intitulado "Um Caso para Conjuntos de

Discos Redundantes Econômicos (RAID)".

2

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

Ganho de desempenho no

acesso.



Redundância em caso de falha

em um dos discos.



Uso múltiplo de várias unidades

de discos.



Facilidade em recuperação de

conteúdo "perdido".

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

_{Implementação Via software}



_{Implementação Via hardware}



_{Fake RAID}

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 O sistema operacional gerencia o RAID através

da controladora de discos, e todo processamento é feito pela CPU.

 VANTAGEM: Preço!

 A configuração é feita pelo sistema operacional,

que precisa ter implementado no próprio kernel a utilização de RAIDs via software.

 É possível criar RAIDs via software no Linux,

FreeBSD, como no Windows 2000, XP, 2003 Server e Vista.

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

Utilizam Controladoras de RAID específicos

(normalmente são sempre controladoras da

mesma fabricante).



Não utiliza recursos do processador.



Oferecer um melhor tratamento de erros.



Requer pelo menos uma controladora

especialmente dedicada para isso.

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 A maioria das implementaçãos em hardware

provêem cache de leitura e escrita (não-volátil), o que melhora a performance.

 Suporta vários sistemas operacionais, já que a

controladora apresentará ao sistema operacional um disco simples.

 A maioria das implementações em hardware

também suporta o "hot-swapping“.

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À vista R$ 1.270,78

Boleto Bancário (Parcela única) 6x iguais de R$ 241,78

http://www.hardleste.com.br/produto.php?setor=222&categoria=34&subcategoria=115&id=401

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

Discos (Normalmente SATA) com a

capacidade de poder ser retirado,

substituído e etc., enquanto o sistema

funciona, sem que precise desliga-lo.



Os discos

RAID

tendem a serem

hot-swap, pois caso haja falha podem ser

removidos ou substituído sem perda de

dados ou interrupções do servidor.

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

Controladoras de RAID são caras. Solução:

fake Raid!



Uma "controladora barata" que em vez de um

chip controlador RAID especifico, utiliza uma

combinação de funções especiais na BIOS da

placa e drivers instalados no sistema

operacional para implementar o RAID.

10

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C

ONFIGURAÇÃO DE UM

FAKE-RAID

PELO

S

ETUP DA

BIOS.

11 Joa qu im B . N asc im en to N et o

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 VIA SOFTWARE:

• São mais flexíveis;

• Exigem mais processamento da CPU;

• Exige que o S.O. ofereça suporte a RAID; • Preço relativamente baixo.

 VIA HARDWARE:

• Melhor tratamento; • Fácil implementação;

• Desempenho melhor e independente de S.O.; • Preço elevado.

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 Tornar o sistema de disco mais rápido (isto é,

acelerar o carregamento de dados do disco), através de uma técnica chamada divisão de dados (data striping ou RAID 0);

 Tornar o sistema de disco mais seguro, através

de uma técnica chamada espelhamento

(mirroring ou RAID 1, 5, 6...).

• Essas duas técnicas podem ser usadas isoladamente ou em

conjunto.

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Niveis de RAIDs

 RAID 0;  RAID 1;  RAID 2;  RAID 3;  RAID 4;  RAID 5;  RAID 6;  RAID 0+1;  RAID 100; 14

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 VANTAGENS:

• Acesso rápido as informações (até 50% mais rápido). • Custo baixo para expansão de memória.

 DESVANTAGENS:

• Caso algum dos setores de algum dos HD’s venha a

apresentar perda de informações, o mesmo arquivo que está dividido entre os mesmos setores dos demais HD’s

ficará corrompido, ou seja, caso algum disco falhe, não tem como recuperar os dados.

• Não é usado paridade.

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

RAID 1 é o nível de RAID que

implementa o espelhamento de disco,

também conhecido como mirror.



Todos os dados são gravados em dois

discos diferentes; se um disco falhar ou

for removido, os dados preservados no

outro disco.



Consegue-se aumentar a leitura, porém

tem escrita mais lenta.

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RAID 1 (cont.)

VANTAGENS DESVANTAGENS

 Caso algum setor de um dos discos venha a falhar, basta recuperar o setor defeituoso copiando os arquivos contidos do segundo disco.

 Segurança nos dados (com relação a possíveis defeitos que possam ocorrer no HD).

 Custo relativamente alto se comparado ao RAID 0.

 Ocorre aumento no tempo de escrita.

 Não é usado paridade.

 Você vai precisar de 2 Hds, mas só vai usar a área útil de um.

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

Raramente são usados, e ficaram obsoletos.

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VANTAGENS DESVANTAGENS

 Taxa de leitura rápida;

 Possibilidade do aumento

de área de discos físicos.

 -Taxa de gravação lenta.  Em comparação com o

RAID 1, em caso de falha do disco, a reconstrução é

difícil.

 Tecnologia não mais usada

por haver melhores para o mesmo fim.

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 O RAID 0 + 1 é uma combinação dos níveis 0 (Striping) e 1 (Mirroring);

 No entanto, é necessário pelo menos 4 discos para

montar um RAID desse tipo;

 No RAID 0+1, se um dos discos vier a falhar, o

sistema vira um RAID 0.

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VANTAGENS DESVANTAGENS

 Segurança contra

perda de dados.

 Pode falhar metade

dos HD's ao mesmo tempo, porém

deixando de ser RAID 0 + 1.

 Alto custo de expansão

de hardware (custo mínimo = 2N HD's).

 Os drives devem ficar

em sincronismo de

velocidade para obter a máxima

performance.

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Uso de Paridade para proteção dos dados;

As informações sobre paridade para os dados do

array são distribuídas ao longo de todos os

discos do array (substituiu o sistema de paridade

do RAID 4);

Área útil e armazenamento igual HDs – 1 com

mínimo de 3 HDs;

Algoritmo complexo e eficiente para calculo de

paridade.

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Exemplos:

RAID 5 (cont.)

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VANTAGEM DESVANTAGEM

 Maior rapidez com

tratamento de ECC (Error Correcting Code);

 Leitura rápida (porém

escrita não tão rápida);

 Recuperação de dados eficientes.  Sistema complexo de controle dos HD's;  Se mais de um HD falhar ao mesmo tempo, a recuperação de dados falhará. 26

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

É um padrão relativamente novo,

suportado por apenas algumas

controladoras.



É semelhante ao RAID 5, porém usa o

dobro de bits de paridade, garantindo a

integridade dos dados caso até 2 dos

HDs falhem ao mesmo tempo.

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RAID 6 (cont.)

VANTAGEM: DESVANTAGENS:

 _{Pode falhar 2 HD's ao}

mesmo tempo.

 _{Precisa de N+2 HD's}

para implementar por causa dos discos de paridade.

 _{Escrita lenta.}

 Sistema complexo de

controle dos HD's.

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

RAID 1 é o tipo de espelhamento de

sistemas mais utilizado;



RAID 5 oferece o melhor custo beneficio

em relação a segurança de dados;



RAID 0 + 1 é a técnica melhor indicada

para sistemas que precisam de

desempenho e segurança.

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 _{http://www.conectiva.com/doc/livros/online/8.0/servid} or/raid.html  http://www.guiadohardware.net/comunidade/raid-tutorial/665151/  _{http://pt.wikipedia.org/wiki/Raid#Fake_RAID}  www.google.com.br 30