55.10.0. RAID



RAID - Redundant Array of independed disks






  
  JBOD 
 


JBOD (Just bunch of disks)


  








  
  RAID-0 
 

RAID-0  Stripe Set


  


  



  


  









  
  RAID-1 
 

RAID-1  Mirror


  



  




  



  


  







  
  RAID-1E 
 



  


  








  
  RAID-2 
 


RAID-2 Hamming code ECC  (7,4)
SECDEC

  








  
  RAID-3/RAID-4 
 



  


  


  


  


RAID-3 and RAID-4
Stripe set with Parity
Разница в том, что RAID-3 parity побайтно, а RAID-4 поблочно.


  


  



  


RAID-4:

  







  
  RAID-5 
 


RAID-5
Stripe set w/Rotated Parity
Parity распределена по всем дискам - поэтому работает быстрее чем RAID-3
1 колонка parity


  


  





  



  


{a,b,P}
	a + b = P
	(a,b)	a, b
	(b,P)	a = P - b
	(a,p)	b = P - a


RAID-5 имеет два основных варианта
	Правовращающееся parity
	Левовращающееся симметричное (более быстрый)

Отказ одного диска:

  


Отказ двух дисков:

  







  
  RAID-5 with spare 
 



  







  
  RAID-5E 
 



  







  
  RAID-5EE 
 



  







  
  Другие варианты расширенного RAID-5 
 



  







  
  RAID-6 
 


RAID-6
Stripe set w/Rotated Parity
2 колонки parity


  




  



  


{a,b,P,Q}
	a + b = P
	log{a} + log{b} = Q

	для Q обычно берут GF(2^8)
	log{x} дискретный имеет для 1..FF значения показателя степени
	образующего полинома 0..FE
	для 00 считают что степень будет бесконечностью и представляют ее
	как FF.

	Что происходит ели вылетит 2 диска:
	(a,b)	a,b
	(a,P)	b = P - a
	(b,P)   a = P - b
	(a,Q)	b = antilog(Q - log{a})
	(b,Q)   q = antilog(Q - log{b})

{a,b,c,P,Q}
	если вылетели диски с четностью - то нормально
	если вылетел диск с четностью и данными - то смотри выше
	вылетело 2 диска с данными
	(a,P,Q)
	имеем систему уравнений:
	| b + c = P - a
	| log{b} + log{c} = Q - log{a}
	решая ее получаем a и b

	один из вариантов решения просто подбором по b (всего 256 вариантов
	в среднем 128) в пересчете на байт.

	TP = P ^ a;			// XOR
	TQ = Q - log{a}
	b = 0;
	while (b < 256)
	{
		c = TP ^ b;		// XOR
		lb = log_table[b];
		lc = log_table[c];
		if ((lb + lc) == TQ))
		{
			return	b,c;
		}
		b++;
	}
	естественно имеем в памяти таблицу дискретных алгоритмов.
	порядка 7 операций на итерацию
	на востановление байта: 7-1792 операций в среднем 896
	на сектор (512 байт): 3584-917504 операций
	получается на современном процессорном ядре можно востановить в
	худшем случае порядка 1-2К секторов в секунду	
	то есть порядка 1MB.
	Неудивительно что используют специальные контроллеры.






  
  RAID-6E 
 


Аналогично как RAID-5E






  
  RAID-10 
 



RAID-10:

  



  



  







  
  RAID0+1 
 



  








  
  RAID_30 
 


RAID-30:

  



  







  
  RAID-50 
 



  


RAID-50:

  



  







  
  RAID-51 
 



  







  
  RAID-60 
 



  







  
  RAID-61 
 



  








  
  RAID-DP 
 



  


  


  









Повышается надежность:

  







  



  







Software и Hardware

Hardware:

  


Software:
Index Prev Next