De Wikipedia, la enciclopedia libre
Saltar a navegación Saltar a búsqueda
Este artículo trata sobre configuraciones RAID no estándar. Para RAID en general, consulte RAID . Para configuraciones RAID básicas, consulte Niveles RAID estándar .

Aunque todas las implementaciones de RAID difieren de la especificación hasta cierto punto, algunas empresas y proyectos de código abierto han desarrollado implementaciones de RAID no estándar que difieren sustancialmente del estándar. Además, existen arquitecturas de disco que no son RAID , que proporcionan configuraciones de varios discos duros a los que no se hace referencia con los acrónimos de RAID.

Doble paridad [ editar ]

Diagrama de una configuración RAID-DP (doble paridad)

Ahora, parte de RAID 6, la paridad doble (a veces conocida como paridad diagonal de fila [1] ) presenta dos conjuntos de comprobaciones de paridad , como el RAID 6 tradicional. De manera diferente, el segundo conjunto no es otro conjunto de puntos en el polinomio sobredefinido que caracteriza los datos. Más bien, la paridad doble calcula la paridad adicional contra un grupo diferente de bloques. Por ejemplo, en nuestro gráfico, tanto RAID 5 como 6 consideran todos los bloques con etiqueta A para producir uno o más bloques de paridad. Sin embargo, es bastante fácil calcular la paridad contra múltiples grupos de bloques, se pueden calcular todos los bloques A y un grupo de bloques permutados. [2]

RAID-DP [ editar ]

RAID-DP es una implementación RAID patentada de NetApp disponible solo en sistemas ONTAP . RAID DP implementa RAID 4, excepto con un disco adicional que se utiliza para una segunda paridad, por lo que tiene las mismas características de falla de un RAID 6. [3] La penalización del rendimiento de RAID-DP suele ser inferior al 2% en comparación con un configuración RAID 4 similar. [4]

RAID 5E, RAID 5EE y RAID 6E [ editar ]

RAID 5E, RAID 5EE y RAID 6E (con la E agregada para Enhanced ) generalmente se refieren a variantes de RAID 5 o 6 con una unidad de repuesto en caliente integrada , donde la unidad de repuesto es una parte activa del esquema de rotación de bloques. Esto distribuye la E / S en todas las unidades, incluida la de repuesto, lo que reduce la carga en cada unidad y aumenta el rendimiento. Sin embargo, evita compartir la unidad de repuesto entre varias matrices, lo que en ocasiones es deseable. [5]

Intel Matrix RAID [ editar ]

Diagrama de una configuración Intel Matrix RAID
Artículo principal: Intel Matrix RAID

Intel Matrix RAID (una característica de Intel Rapid Storage Technology) es una característica (no un nivel de RAID) presente en el ICH6 R y los conjuntos de chips Southbridge posteriores de Intel, accesible y configurable a través de la utilidad de configuración de BIOS RAID . Matrix RAID admite tan solo dos discos físicos o tantos como el controlador admita. La característica distintiva de Matrix RAID es que permite cualquier variedad de volúmenes RAID 0, 1, 5 o 10 en la matriz, a los que se asigna una parte controlable (e idéntica) de cada disco. [6] [7] [8]

Como tal, una matriz Matrix RAID puede mejorar tanto el rendimiento como la integridad de los datos. Un ejemplo práctico de esto usaría un pequeño volumen RAID 0 (banda) para el sistema operativo , el programa y los archivos de paginación; El segundo volumen RAID 1 (espejo) más grande almacenaría datos críticos. Linux MD RAID también es capaz de hacer esto. [6] [7] [8]

Linux MD RAID 10 [ editar ]

El subsistema RAID de software proporcionado por el kernel de Linux , llamado md , admite la creación de matrices RAID 1 + 0 clásicas (anidadas) y matrices RAID no estándar que utilizan un diseño RAID de un solo nivel con algunas características adicionales. [9] [10]

La disposición estándar "cercana", en la que cada fragmento se repite n veces en una matriz de bandas de k vías, es equivalente a la disposición estándar RAID 10, pero no requiere que n divida uniformemente a k . Por ejemplo, un diseño n 2 en dos, tres y cuatro unidades se vería así: [11] [12]

2 unidades 3 unidades 4 unidades-------- ---------- --------------A1 A1 A1 A1 A2 A1 A1 A2 A2A2 A2 A2 A3 A3 A3 A3 A4 A4A3 A3 A4 A4 A5 A5 A5 A6 A6A4 A4 A5 A6 A6 A7 A7 A8 A8.. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

El ejemplo de cuatro unidades es idéntico a una matriz RAID 1 + 0 estándar, mientras que el ejemplo de tres unidades es una implementación de software de RAID 1E. El ejemplo de dos unidades es equivalente a RAID 1. [12]

El controlador también admite un diseño "lejano", en el que todas las unidades se dividen en secciones f . Todos los fragmentos se repiten en cada sección, pero se cambian en grupos (por ejemplo, en pares). Por ejemplo, los diseños f 2 en arreglos de dos, tres y cuatro unidades se verían así: [11] [12]

2 unidades 3 unidades 4 unidades-------- ------------ ------------------A1 A2 A1 A2 A3 A1 A2 A3 A4A3 A4 A4 A5 A6 A5 A6 A7 A8A5 A6 A7 A8 A9 A9 A10 A11 A12.. .. .. .. .. .. .. .. .. ..A2 A1 A3 A1 A2 A2 A1 A4 A3A4 A3 A6 A4 A5 A6 A5 A8 A7A6 A5 A9 A7 A8 A10 A9 A12 A11.. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

El diseño "lejano" está diseñado para ofrecer un rendimiento de creación de bandas en una matriz reflejada; las lecturas secuenciales se pueden dividir, como en las configuraciones RAID 0. [13] Las lecturas aleatorias son algo más rápidas, mientras que las escrituras secuenciales y aleatorias ofrecen aproximadamente la misma velocidad que otras configuraciones RAID duplicadas. El diseño "lejano" funciona bien para sistemas en los que las lecturas son más frecuentes que las escrituras, que es un caso común. A modo de comparación, el RAID 1 normal proporcionado por el software RAID de Linux , no realiza lecturas en franjas, pero puede realizar lecturas en paralelo. [14]

El controlador md también admite un diseño de "desplazamiento", en el que cada franja se repite o veces y se desplaza mediante dispositivos f (lejanos). Por ejemplo, o 2 diseños en arreglos de dos, tres y cuatro unidades se presentan como: [11] [12]

2 unidades 3 unidades 4 unidades-------- ---------- ---------------A1 A2 A1 A2 A3 A1 A2 A3 A4A2 A1 A3 A1 A2 A4 A1 A2 A3A3 A4 A4 A5 A6 A5 A6 A7 A8A4 A3 A6 A4 A5 A8 A5 A6 A7A5 A6 A7 A8 A9 A9 A10 A11 A12A6 A5 A9 A7 A8 A12 A9 A10 A11.. .. .. .. .. .. .. .. .. ..

También es posible combinar diseños "cercanos" y "desplazados" (pero no "lejanos" y "desplazados"). [12]

En los ejemplos anteriores, k es el número de unidades, mientras que n # , f # , y o # se dan como parámetros amdadm's --diseñoopción. RAID de software de Linux (kernel de LinuxMarylanddriver) también admite la creación de configuraciones estándar RAID 0, 1, 4, 5 y 6. [15] [16]

RAID 1E [ editar ]

Diagrama de una configuración RAID 1E

Algunas implementaciones de RAID 1 tratan las matrices con más de dos discos de manera diferente, creando un nivel de RAID no estándar conocido como RAID 1E . En este diseño, la creación de bandas de datos se combina con la duplicación, al duplicar cada banda escrita en uno de los discos restantes de la matriz. La capacidad utilizable de una matriz RAID 1E es el 50% de la capacidad total de todas las unidades que forman la matriz; si se utilizan accionamientos de diferentes tamaños, en cada accionamiento solo se utilizan las porciones iguales al tamaño del miembro más pequeño. [17] [18]

Uno de los beneficios de RAID 1E sobre los pares reflejados RAID 1 habituales es que el rendimiento de las operaciones de lectura aleatorias se mantiene por encima del rendimiento de una sola unidad incluso en una matriz degradada. [17]

RAID-Z [ editar ]

Consulte también: ZFS § Enfoque de ZFS: RAID-Z y duplicación

El sistema de archivos ZFS proporciona RAID-Z , un esquema de distribución de datos / paridad similar a RAID 5 , pero usando un ancho de banda dinámica: cada bloque es su propia banda RAID, independientemente del tamaño del bloque, lo que da como resultado que cada escritura RAID-Z sea una escritura de banda completa. . Esto, cuando se combina con la semántica transaccional de copia en escritura de ZFS, elimina el error de escritura . RAID-Z también es más rápido que el RAID 5 tradicional porque no necesita realizar la secuencia habitual de lectura-modificación-escritura . RAID-Z no requiere ningún hardware especial, como NVRAM para confiabilidad, o almacenamiento en búfer de escritura para rendimiento. [19]

Dada la naturaleza dinámica del ancho de banda de RAID-Z, la reconstrucción de RAID-Z debe atravesar los metadatos del sistema de archivos para determinar la geometría real de RAID-Z. Esto sería imposible si el sistema de archivos y la matriz RAID fueran productos separados, mientras que se vuelve factible cuando existe una vista integrada de la estructura lógica y física de los datos. Revisar los metadatos significa que ZFS puede validar cada bloque con su suma de comprobación de 256 bits a medida que avanza, mientras que los productos RAID tradicionales generalmente no pueden hacer esto. [19]

Además de manejar fallas de todo el disco, RAID-Z también puede detectar y corregir la corrupción silenciosa de datos , ofreciendo "datos de autorreparación": al leer un bloque RAID-Z, ZFS lo compara con su suma de verificación, y si los discos de datos lo hicieron no devuelve la respuesta correcta, ZFS lee la paridad y luego averigua qué disco devolvió datos incorrectos. Luego, repara los datos dañados y devuelve los datos correctos al solicitante. [19]

Hay cinco modos RAID-Z diferentes: RAID-Z0 (similar a RAID 0, no ofrece redundancia), RAID-Z1 (similar a RAID 5, permite que un disco falle), RAID-Z2 (similar a RAID 6, permite dos discos fallan), RAID-Z3 (una configuración RAID 7 [a] , permite que fallen tres discos) y espejo (similar a RAID 1, permite que todos los discos fallen menos uno). [21]

Drive Extender [ editar ]

El extensor de unidad de Windows Home Server es un caso especializado de JBOD RAID 1 implementado en el nivel del sistema de archivos . [22]

Microsoft anunció en 2011 que Drive Extender ya no se incluiría como parte de Windows Home Server Versión 2, Windows Home Server 2011 (nombre en clave VAIL). [23] Como resultado, ha habido un movimiento de un proveedor externo para llenar el vacío dejado por DE. Los competidores incluidos son la División M, los desarrolladores de Drive Bender y DrivePool de StableBit. [24] [25]

BeyondRAID [ editar ]

BeyondRAID no es una verdadera extensión RAID, pero consolida hasta 12 discos duros SATA en un grupo de almacenamiento. [26] Tiene la ventaja de admitir varios tamaños de disco a la vez, al igual que JBOD, al tiempo que proporciona redundancia para todos los discos y permite una actualización de intercambio en caliente en cualquier momento. Internamente, utiliza una combinación de técnicas similares a RAID 1 y 5. Dependiendo de la fracción de datos en relación con la capacidad, puede sobrevivir hasta tres fallas de disco, [ cita requerida ]si la "matriz" se puede restaurar en los restantes discos en buen estado antes de que falle otra unidad. La cantidad de almacenamiento utilizable se puede calcular sumando las capacidades de los discos y restando la capacidad del disco más grande. Por ejemplo, si se instalara una unidad de 500, 400, 200 y 100 GB, la capacidad utilizable aproximada sería 500 + 400 + 200 + 100 - 500 = 700 GB de espacio utilizable. Internamente, los datos se distribuirían en dos matrices similares a RAID 5 y dos conjuntos similares a RAID 1:

 Drives | 100 GB | 200 GB | 400 GB | 500 GB | ---------- | x | espacio inutilizable (100 GB) ---------- ------------------- | A1 | A1 | Conjunto de RAID 1 (2 × 100 GB) ------------------- ------------------- | B1 | B1 | Conjunto de RAID 1 (2 × 100 GB) ------------------- ---------------------------- | C1 | C2 | Cp | Matriz RAID 5 (3 × 100 GB) ---------------------------- ------------------------------------- | D1 | D2 | D3 | Dp | Matriz RAID 5 (4 × 100 GB) -------------------------------------

BeyondRaid ofrece una función similar a RAID 6 y puede realizar compresión basada en hash utilizando hashes SHA-1 de 160 bits para maximizar la eficiencia del almacenamiento. [27]

Sin miedo [ editar ]

Unraid es un sistema operativo basado en Linux optimizado para el almacenamiento de archivos multimedia. [28]

Las desventajas incluyen un rendimiento de escritura más lento que un solo disco y cuellos de botella cuando se escriben varias unidades al mismo tiempo. Sin embargo, Unraid permite la compatibilidad con un grupo de caché que puede acelerar drásticamente el rendimiento de escritura. Los datos del grupo de caché se pueden proteger temporalmente mediante Btrfs RAID 1 hasta que Unraid los mueva a la matriz según un programa establecido dentro del software. [ cita requerida ]

Las ventajas incluyen un menor consumo de energía que los niveles RAID estándar, la capacidad de usar varios discos duros con diferentes tamaños hasta su capacidad máxima y, en caso de múltiples fallas simultáneas en el disco duro (que exceden la redundancia), solo se pierden los datos almacenados en los discos duros defectuosos. en comparación con los niveles de RAID estándar que ofrecen bandas, en cuyo caso todos los datos de la matriz se pierden cuando fallan más discos duros de los que la redundancia puede manejar. [29]

CRYPTO softraid [ editar ]

En OpenBSD , CRYPTO es una disciplina de cifrado para el subsistema softraid. Cifra los datos en un solo fragmento para garantizar la confidencialidad de los datos. CRYPTO no proporciona redundancia. [30]

Perfil de DUP [ editar ]

Algunos sistemas de archivos, como Btrfs, [31] y ZFS / OpenZFS (con copias por conjunto de datos = 1 | 2 | 3 propiedad), [32] admiten la creación de múltiples copias de los mismos datos en una sola unidad o grupo de discos, protegiendo de sectores defectuosos individuales, pero no de un gran número de sectores defectuosos o fallas completas de la unidad. Esto permite algunos de los beneficios de RAID en computadoras que solo pueden aceptar una sola unidad, como las computadoras portátiles.

RAID no agrupado [ editar ]

RAID no agrupado permite matrices de discos de tamaño arbitrario al tiempo que reduce la sobrecarga para los clientes cuando se recuperan de fallas de disco. Distribuye o desagrupa de manera uniforme los datos de usuario, la información de redundancia y el espacio libre en todos los discos de una matriz desagrupada. Bajo RAID tradicional, un sistema de almacenamiento en disco completo de, digamos, 100 discos se dividiría en múltiples matrices, cada una de, digamos, 10 discos. Por el contrario, en RAID desordenado, todo el sistema de almacenamiento se utiliza para crear una matriz. Cada elemento de datos se escribe dos veces, como en la duplicación, pero los datos y copias lógicamente adyacentes se distribuyen arbitrariamente. Cuando falla un disco, los datos borrados se reconstruyen utilizando todos los discos operativos de la matriz, cuyo ancho de banda es mayor que el de los pocos discos de un grupo RAID convencional. Además, si se produce un error de disco adicional durante una reconstrucción,la cantidad de pistas impactadas que requieren reparación es notablemente menor que la falla anterior y menor que la sobrecarga constante de reconstrucción de una matriz convencional. La disminución en el impacto de la reconstrucción ordenada y la sobrecarga del cliente puede ser un factor de tres a cuatro veces menor que un RAID convencional. El rendimiento del sistema de archivos depende menos de la velocidad de cualquier arreglo de almacenamiento de reconstrucción.[33]

Ver también [ editar ]

  • Niveles RAID anidados
  • Niveles RAID estándar

Notas [ editar ]

  1. ^ Si bien RAID 7 no es un nivel RAID estándar, se ha propuesto como un término general para cualquier configuración RAID de> 2 paridad [20]

Referencias [ editar ]

  1. ^ Peter Corbett; Bob English; Atul Goel; Tomislav Grcanac; Steven Kleiman; James Leong y Sunitha Sankar (2004). "Paridad diagonal de fila para corrección de fallas de disco doble" (PDF) . Asociación USENIX. Archivado (PDF) desde el original el 22 de noviembre de 2013 . Consultado el 22 de noviembre de 2013 .
  2. ↑ Patrick Schmid (7 de agosto de 2007). "RAID 6: Conjunto de bandas con doble redundancia - Gráficos de escala RAID, Parte 2" . Tomshardware.com . Consultado el 15 de enero de 2014 .
  3. ^ Blanco, Jay; Lueth, Chris; Bell, Jonathan (marzo de 2003). "RAID-DP: Implementación de NetApp de RAID de doble paridad para la protección de datos" (PDF) . NetApp.com . Dispositivo de red . Consultado el 7 de junio de 2014 .
  4. ^ Blanco, Jay; Álvarez, Carlos (octubre de 2011). "Volver a lo básico: RAID-DP | Comunidad NetApp" . NetApp.com . NetApp . Consultado el 25 de agosto de 2014 .
  5. ^ "Niveles RAID no estándar" . RAIDRecoveryLabs.com . Archivado desde el original el 15 de diciembre de 2013 . Consultado el 15 de diciembre de 2013 .
  6. ^ a b "Exploración de RAID de matriz de Intel" . El informe técnico. 2005-03-09 . Consultado el 2 de abril de 2014 .
  7. ^ a b "Configuración de RAID con tecnología de almacenamiento en matriz Intel" . HP.com . Hewlett Packard . Consultado el 2 de abril de 2014 .
  8. ^ a b "Tecnología de almacenamiento en matriz Intel" . Intel.com . Intel. 2011-11-05 . Consultado el 2 de abril de 2014 .
  9. ^ "Creación de dispositivos de software RAID 10" . SUSE . Consultado el 11 de mayo de 2016 .
  10. ^ "Niveles RAID anidados" . Arch Linux . Consultado el 11 de mayo de 2016 .
  11. ^ a b c "Creación de un RAID 10 complejo" . SUSE . Consultado el 11 de mayo de 2016 .
  12. ^ a b c d e "Rendimiento de diseños de Linux Software RAID 10: análisis comparativo cercano, lejano y compensado" . Ilsistemista.net . 2012-08-28 . Consultado el 8 de marzo de 2014 .
  13. ↑ Jon Nelson (10 de julio de 2008). "Pruebas comparativas de RAID5,6 y 10 en 2.6.25.5" . Jamponi.net . Consultado el 1 de enero de 2014 .
  14. ^ "Rendimiento, herramientas y preguntas generales" . TLDP.org . Consultado el 1 de enero de 2014 .
  15. ^ "mdadm (8): administrar dispositivos MD también conocido como Software RAID - página de manual de Linux" . Linux.Die.net . Consultado el 8 de marzo de 2014 .
  16. ^ "md (4): controlador de dispositivo múltiple también conocido como Software RAID - página de manual de Linux" . Die.net . Consultado el 8 de marzo de 2014 .
  17. ^ a b "¿Qué nivel de RAID es el adecuado para mí ?: RAID 1E (Duplicación de rayas)" . Adaptec . Consultado el 2 de enero de 2014 .
  18. ^ "RAID integrado SCSI conectado en serie (SAS) LSI de 6 Gb / s: resumen del producto" (PDF) . Corporación LSI . 2009. Archivado desde el original (PDF) el 28 de junio de 2011 . Consultado el 2 de enero de 2015 .
  19. ↑ a b c Bonwick, Jeff (17 de noviembre de 2005). "RAID-Z" . Blog de Jeff Bonwick . Blogs de Oracle . Archivado desde el original el 16 de diciembre de 2014 . Consultado el 1 de febrero de 2015 .
  20. ↑ Leventhal, Adam (17 de diciembre de 2009). "RAID de triple paridad y más allá" . Cola . 7 (11): 30. doi : 10.1145 / 1661785.1670144 . Consultado el 12 de abril de 2019 .
  21. ^ "Rendimiento, capacidad e integridad de ZFS Raidz" . calomel.org . Archivado desde el original el 27 de noviembre de 2017 . Consultado el 23 de junio de 2017 .
  22. ^ Separado del Administrador de discos lógicos de Windows
  23. ^ "MS elimina la agrupación de unidades desde Windows Home Server" .
  24. ^ "Lanzamiento público de Drive Bender que llega esta semana" . Nos sirvieron. Archivado desde el original el 20 de agosto de 2017 . Consultado el 15 de enero de 2014 .
  25. ^ "Revisión de 2 años de StableBit DrivePool" . Home Media Tech .
  26. ^ Data Robotics, Inc. implementa BeyondRaid en sudispositivo Drobostorage .
  27. ^ La información técnica detallada sobre BeyondRaid, incluida la forma en que gestiona la adición y eliminación de unidades, es: US 20070266037 , Julian Terry; Geoffrey Barrall y Neil Clarkson, asignados a DROBO Inc 
  28. ^ "¿Qué es UNRAID?" . Lime-Technology.com . Tecnología de cal. 2013-10-17. Archivado desde el original el 5 de enero de 2014 . Consultado el 15 de enero de 2014 .
  29. ^ "LimeTech - Tecnología" . Lime-Technology.com . Tecnología de cal. 2013-10-17. Archivado desde el original el 5 de enero de 2014 . Consultado el 9 de febrero de 2014 .
  30. ^ "Páginas del manual: softraid (4)" . OpenBSD.org . 2017-06-27 . Consultado el 4 de febrero de 2018 .
  31. ^ "Páginas del manual: mkfs.btrfs (8)" . btrfs-progs . 2018-01-08 . Consultado el 17 de agosto de 2018 .
  32. ^ "Comandos de mantenimiento zfs: configura el sistema de archivos ZFS" . illumos: página de manual: zfs.1m .
  33. ^ "RAID no agrupado" . IBM . Consultado el 1 de febrero de 2020 .

Cómo construir un servidor usando componentes empresariales