RAID και μαζική αποθήκευση

Έννοια RAID

Ο πρωταρχικός σκοπός του RAID είναι να παρέχει δυνατότητες αποθήκευσης υψηλών προδιαγραφών και πλεονάζουσα ασφάλεια δεδομένων για διακομιστές μεγάλης κλίμακας. Σε ένα σύστημα, το RAID θεωρείται ως ένα λογικό διαμέρισμα, αλλά αποτελείται από πολλούς σκληρούς δίσκους (τουλάχιστον δύο). Βελτιώνει σημαντικά τη ροή δεδομένων του συστήματος αποθήκευσης με την ταυτόχρονη αποθήκευση και ανάκτηση δεδομένων σε πολλούς δίσκους. Πολλές διαμορφώσεις RAID διαθέτουν ολοκληρωμένα μέτρα για αμοιβαία επαλήθευση/ανάκτηση, συμπεριλαμβανομένης της δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας απευθείας κατοπτρισμού. Αυτό ενισχύει σημαντικά την ανοχή σφαλμάτων των συστημάτων RAID και βελτιώνει τη σταθερότητα και τον πλεονασμό του συστήματος, εξ ου και ο όρος "Πλεονάζον".

Το RAID ήταν ένα αποκλειστικό προϊόν στον τομέα SCSI, περιορισμένο από την τεχνολογία και το κόστος του, γεγονός που εμπόδιζε την ανάπτυξή του στην αγορά χαμηλού επιπέδου. Σήμερα, με την αυξανόμενη ωριμότητα της τεχνολογίας RAID και τις συνεχείς προσπάθειες των κατασκευαστών, οι μηχανικοί αποθήκευσης μπορούν να απολαμβάνουν σχετικά πιο οικονομικά συστήματα IDE-RAID. Αν και το IDE-RAID μπορεί να μην ταιριάζει με το SCSI-RAID όσον αφορά τη σταθερότητα και την αξιοπιστία, τα πλεονεκτήματα απόδοσής του σε σχέση με τους μεμονωμένους σκληρούς δίσκους είναι αρκετά δελεαστικά για πολλούς χρήστες. Στην πραγματικότητα, για καθημερινές λειτουργίες χαμηλής έντασης, το IDE-RAID είναι κάτι παραπάνω από ικανό.

Παρόμοια με τα μόντεμ, το RAID μπορεί να κατηγοριοποιηθεί ως πλήρως βασισμένο σε λογισμικό, σε ημι-λογισμικό/ημι-υλισμικό ή σε πλήρως βασισμένο σε υλικό. Πλήρως λογισμικό RAID αναφέρεται στο RAID όπου όλες οι λειτουργίες διαχειρίζονται το λειτουργικό σύστημα (OS) και την CPU, χωρίς έλεγχο/επεξεργασία τρίτων (κοινώς αναφέρεται ως συνεπεξεργαστής RAID) ή τσιπ I/O. Σε αυτήν την περίπτωση, όλες οι εργασίες που σχετίζονται με το RAID εκτελούνται από την CPU, με αποτέλεσμα τη χαμηλότερη απόδοση μεταξύ των τύπων RAID. Το ημι-λογισμικό/ημι-υλισμικό RAID στερείται κατά κύριο λόγο το δικό του τσιπ επεξεργασίας I/O, επομένως τα προγράμματα της CPU και των προγραμμάτων οδήγησης είναι υπεύθυνα για αυτές τις εργασίες. Επιπλέον, τα τσιπ ελέγχου/επεξεργασίας RAID που χρησιμοποιούνται στο RAID ημι-λογισμικού/ημι-υλισμικού έχουν γενικά περιορισμένες δυνατότητες και δεν μπορούν να υποστηρίξουν υψηλά επίπεδα RAID. Το πλήρως εξοπλισμένο RAID περιλαμβάνει τα δικά του τσιπ ελέγχου/επεξεργασίας RAID και επεξεργασίας εισόδου/εξόδου, και περιλαμβάνει ακόμη και ένα buffer συστοιχίας (Array Buffer). Προσφέρει την καλύτερη συνολική απόδοση και χρήση της CPU μεταξύ αυτών των τριών τύπων, αλλά συνοδεύεται και από το υψηλότερο κόστος εξοπλισμού. Οι πρώιμες κάρτες IDE RAID και οι μητρικές που χρησιμοποιούν τσιπ HighPoint HPT 368, 370 και PROMISE θεωρούνταν RAID ημι-λογισμικού/ημι-υλισμικού, καθώς δεν είχαν αποκλειστικούς επεξεργαστές I/O. Επιπλέον, τα τσιπ ελέγχου/επεξεργασίας RAID από αυτές τις δύο εταιρείες είχαν περιορισμένες δυνατότητες και δεν μπορούσαν να χειριστούν περίπλοκες εργασίες επεξεργασίας, επομένως δεν υποστήριζαν το επίπεδο RAID 5. Ένα αξιοσημείωτο παράδειγμα πλήρους υλικού RAID είναι η κάρτα RAID AAA-UDMA που παράγεται από την Adaptec. Διαθέτει αποκλειστικό συνεπεξεργαστή RAID υψηλού επιπέδου και εξειδικευμένο επεξεργαστή εισόδου/εξόδου Intel 960, που υποστηρίζει πλήρως το επίπεδο RAID 5. Αντιπροσωπεύει το πιο προηγμένο προϊόν IDE-RAID που διατίθεται αυτήν τη στιγμή. Ο Πίνακας 1 συγκρίνει το τυπικό λογισμικό RAID και το RAID υλικού σε βιομηχανικές εφαρμογές.