15-06-2010, 02:33 PM
Maturski, seminarski i diplomski radovi iz informatike.
RAID je kombinacija više manjih, jeftinih diskova uređenih u niz diskovih polja. Osnovna karakteristika RAID rešenja su poboljšanje performansi kao i veći kapacitet u odnosu na jedan disk. Osnova poboljšanja performansi kod RAID je tehnika deljenja podataka između različitih diskova kao i paralelno čitanje i upisivanje na više diskova.
Osim toga, RAID se odlikuje visokom pouzdanošću a fault-tolerance se postiže preko redundantnog skladištenja podataka primenom tehnika mirroring ili tehnike parnosti diskova. RAID se definiše kroz šest osnovnih nivoa arhitekture, počev od RAID-1 do RAID-6, pri čemu svaka od ovih arhitektura obezbeđuje fault-tolerance, poboljšanje performansi kao i niz drugih mogućnosti. Ovi nivoi su osnova za mnoge druge ugnežđene RAIDX+Y nivoe koji se mogu realizovati. Ugnežđeni RAID1+0 nivo je trenutno najpopularniji među RAID konfiguracijama. Postoje dva pristupa realizaciji RAID arhitektura: hardverska (Hw-RAID) i softverska (Sw-RAID). Svaka od ovih realizacija nudi specifične mogućnosti i performanse.
U poslednjih deset godina došlo je velikih poboljšanja u arhitekturi računara a s aspekta RAID tehnologije to se ogleda u povećanoj brzini okretanja diskova, od 10K-15K okretaja, skraćenim vremenom pozicioniranja, poboljšanim mehaničkim kašnjenima i boljim tehnikama keš baferisanja. Osim toga, na tržištu se mogu naći visoko kvalitetni disk interfejsi, naročito su cenjeni SAS i FC, kojima se postiže prenos podataka od 3 Gb/sec ili 4 Gb/sec. Takođe su poboljšane brze sistemske magistrale kao što su paralelna PCI i serijska PCI-express. Paralelna PCI magistrala je 64-bit sistemska magistrala zasnovana na taktu od 64MHz sa teorijski mogućim protokom od 533 MB/sec. PCI express je serijska magistrala komutacionog tipa sa visoko kvalitetnim gigabitnim linkovima.
Linux je moderan, sofisticiran i moćan operativni sistem. Novije verzije Linux kernela uključuju podršku za rad sa visoko performansnim journaling sistemima datoteka, poput 32bitnih ext3 i ReiserFS, i 64bitnih XFS i JFS sistema datoteka razvijenih u Silicon Graphics i IBM laboratorijama respektivno[2], [3], [4], [5].
RAID je tehnologija koja je ušla u upotrebu 1987. godine i razvijena je za potrebe serverskih sistema. RAID je skraćenica od Redundant Array of Inexpensive Disks (srp. Redundanti niz jeftinih diskova). Ona je razvijena...
...zbog potreba većih performansi i veće sigurnosti, bez velikih troškova (zato se nalazi inexpensive u nazivu).
Kako je vreme odmicalo RAID je polako počeo da se spušta u "narodne" mase, kao što biva i sa svim serverskim tehnologijama. Počeli su da se pojavljuju dodatni kontroleri (HPT, Promise) na matičnim pločama, kao i zasebni, koju su nudili mogućnost pravljenja RAID.
Softverski i hardverski RAID kontroleri
Softverski kontroleri rade na sledeći način:
RAID kontroler pripremi podatke o tome kako bi taj niz trebao da funkcioniše, pa ih prosledi procesoru (CPU). Procesor radi kalkulaciju dobijenih podataka i nakon izračunavanja (na koliko se delova fajl deli, kolika je veličina trake (eng. stripe), gde koji deo fajla treba da ide) vraća podatke kontroleru, koji ih nakon toga samo šalje na, prethodno, određena mesta.
Softverski RAID kontroleri rade identično kao i standardni IDE kontroler iz južnog mosta (eng. southbridge) vašeg čipseta (eng. chipset), osim nekih manjih dodataka koje smo gore spomenuli.
Izračunavanje podataka potrebnih za RAID 0 i 1 nizove nisu mnogo procesorski zahtevne operacije, pa je zato ovakva implementacija moguća bez, skoro, ikakvih uticaja na performanse sistema.
Adaptec softverski ATA RAID kontroler
RAID 0 i 1 nisu jedini RAID nizovi koji postoje, tu su još, od najčešće korišćenih, RAID 5, 10 i 0+1, kao i manje poznati RAID 2, 3, 4, 6, 7, 50, 53 (oni su u stvari pod varijante prethodnih i koriste se retko, ako uopšte). Mi ćemo obraditi samo ove najpoznatije.
RAID 5 je procesorski zahtevan, iz razloga koje ćemo dalje u tekstu objasniti, pa kada bi smo kalkulacije potrebne za njegovo izračunavanje prepustili, centralnom, procesoru, ne bi smo bili u mogućnosti da koristimo kompjuter. Tu na scenu dolaze hardverski RAID kontroleri.
Oni su dodatne (eng. add-in) kartice koje na sebi imaju, specijalizovani, procesor koji isključivo radi kalkulacije potrebne za RAID niz, kao i dodatnu keš memoriju. Procesor koji se najčešće koristi na ovim karticama je Intel i960, a veličina memorije varira od 64 do 256MB. Oni omogućuju podršku za RAID 5, jer njihov procesor obavlja sve potrebne kalkulacije koje bi za CPU bile pogubne. Zbog toga su oni jedino pouzdano rešenje kada je RAID 5 u pitanju.
Zbog svoje kompleksnosti njihova cena je znatno viša od softverskih RAID rešenja, ali osim rasterećivanja centralnog procesora (CPU), oni donose i mnoge dodatne opcije.
1 UVOD 3
2 Testiranje 14
3 Primeri u praksi 16
4 ZAKLJUČAK 20
5 LITERATURA 22
RAID je kombinacija više manjih, jeftinih diskova uređenih u niz diskovih polja. Osnovna karakteristika RAID rešenja su poboljšanje performansi kao i veći kapacitet u odnosu na jedan disk. Osnova poboljšanja performansi kod RAID je tehnika deljenja podataka između različitih diskova kao i paralelno čitanje i upisivanje na više diskova.
Osim toga, RAID se odlikuje visokom pouzdanošću a fault-tolerance se postiže preko redundantnog skladištenja podataka primenom tehnika mirroring ili tehnike parnosti diskova. RAID se definiše kroz šest osnovnih nivoa arhitekture, počev od RAID-1 do RAID-6, pri čemu svaka od ovih arhitektura obezbeđuje fault-tolerance, poboljšanje performansi kao i niz drugih mogućnosti. Ovi nivoi su osnova za mnoge druge ugnežđene RAIDX+Y nivoe koji se mogu realizovati. Ugnežđeni RAID1+0 nivo je trenutno najpopularniji među RAID konfiguracijama. Postoje dva pristupa realizaciji RAID arhitektura: hardverska (Hw-RAID) i softverska (Sw-RAID). Svaka od ovih realizacija nudi specifične mogućnosti i performanse.
U poslednjih deset godina došlo je velikih poboljšanja u arhitekturi računara a s aspekta RAID tehnologije to se ogleda u povećanoj brzini okretanja diskova, od 10K-15K okretaja, skraćenim vremenom pozicioniranja, poboljšanim mehaničkim kašnjenima i boljim tehnikama keš baferisanja. Osim toga, na tržištu se mogu naći visoko kvalitetni disk interfejsi, naročito su cenjeni SAS i FC, kojima se postiže prenos podataka od 3 Gb/sec ili 4 Gb/sec. Takođe su poboljšane brze sistemske magistrale kao što su paralelna PCI i serijska PCI-express. Paralelna PCI magistrala je 64-bit sistemska magistrala zasnovana na taktu od 64MHz sa teorijski mogućim protokom od 533 MB/sec. PCI express je serijska magistrala komutacionog tipa sa visoko kvalitetnim gigabitnim linkovima.
Linux je moderan, sofisticiran i moćan operativni sistem. Novije verzije Linux kernela uključuju podršku za rad sa visoko performansnim journaling sistemima datoteka, poput 32bitnih ext3 i ReiserFS, i 64bitnih XFS i JFS sistema datoteka razvijenih u Silicon Graphics i IBM laboratorijama respektivno[2], [3], [4], [5].
RAID je tehnologija koja je ušla u upotrebu 1987. godine i razvijena je za potrebe serverskih sistema. RAID je skraćenica od Redundant Array of Inexpensive Disks (srp. Redundanti niz jeftinih diskova). Ona je razvijena...
...zbog potreba većih performansi i veće sigurnosti, bez velikih troškova (zato se nalazi inexpensive u nazivu).
Kako je vreme odmicalo RAID je polako počeo da se spušta u "narodne" mase, kao što biva i sa svim serverskim tehnologijama. Počeli su da se pojavljuju dodatni kontroleri (HPT, Promise) na matičnim pločama, kao i zasebni, koju su nudili mogućnost pravljenja RAID.
Softverski i hardverski RAID kontroleri
Softverski kontroleri rade na sledeći način:
RAID kontroler pripremi podatke o tome kako bi taj niz trebao da funkcioniše, pa ih prosledi procesoru (CPU). Procesor radi kalkulaciju dobijenih podataka i nakon izračunavanja (na koliko se delova fajl deli, kolika je veličina trake (eng. stripe), gde koji deo fajla treba da ide) vraća podatke kontroleru, koji ih nakon toga samo šalje na, prethodno, određena mesta.
Softverski RAID kontroleri rade identično kao i standardni IDE kontroler iz južnog mosta (eng. southbridge) vašeg čipseta (eng. chipset), osim nekih manjih dodataka koje smo gore spomenuli.
Izračunavanje podataka potrebnih za RAID 0 i 1 nizove nisu mnogo procesorski zahtevne operacije, pa je zato ovakva implementacija moguća bez, skoro, ikakvih uticaja na performanse sistema.
Adaptec softverski ATA RAID kontroler
RAID 0 i 1 nisu jedini RAID nizovi koji postoje, tu su još, od najčešće korišćenih, RAID 5, 10 i 0+1, kao i manje poznati RAID 2, 3, 4, 6, 7, 50, 53 (oni su u stvari pod varijante prethodnih i koriste se retko, ako uopšte). Mi ćemo obraditi samo ove najpoznatije.
RAID 5 je procesorski zahtevan, iz razloga koje ćemo dalje u tekstu objasniti, pa kada bi smo kalkulacije potrebne za njegovo izračunavanje prepustili, centralnom, procesoru, ne bi smo bili u mogućnosti da koristimo kompjuter. Tu na scenu dolaze hardverski RAID kontroleri.
Oni su dodatne (eng. add-in) kartice koje na sebi imaju, specijalizovani, procesor koji isključivo radi kalkulacije potrebne za RAID niz, kao i dodatnu keš memoriju. Procesor koji se najčešće koristi na ovim karticama je Intel i960, a veličina memorije varira od 64 do 256MB. Oni omogućuju podršku za RAID 5, jer njihov procesor obavlja sve potrebne kalkulacije koje bi za CPU bile pogubne. Zbog toga su oni jedino pouzdano rešenje kada je RAID 5 u pitanju.
Zbog svoje kompleksnosti njihova cena je znatno viša od softverskih RAID rešenja, ali osim rasterećivanja centralnog procesora (CPU), oni donose i mnoge dodatne opcije.
1 UVOD 3
2 Testiranje 14
3 Primeri u praksi 16
4 ZAKLJUČAK 20
5 LITERATURA 22