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PUCC 1 Agenda Memória Secundária RAID. PUCC 2 RAID Agrupamento Redundante de Discos Independentes Redundant Array of Independent Disks Redundant Array.

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1 PUCC 1 Agenda Memória Secundária RAID

2 PUCC 2 RAID Agrupamento Redundante de Discos Independentes Redundant Array of Independent Disks Redundant Array of Inexpensive Disks

3 PUCC 3 RAID Um dispositivo pode ser melhorado até certo ponto. Ganhos adicionais podem ser obtidos colocando-se vários componentes em paralelo.

4 PUCC 4 RAID Com diversos discos, diferentes requisições de E/S podem ser processadas em paralelo. Mais, uma única requisição de E/S poderá ser executada em paralelo, se o bloco de dados a ser acessado for distribuído em vários discos.

5 PUCC 5 Padrão RAID O RAID consiste em um agrupamento de unidades de discos físicos, visto pelo SO como uma única unidade de disco lógico. Os dados são distribuídos pelas unidades de discos físicos do agrupamento. A capacidade de armazenamento redundante é utilizada para armazenar informação de paridade, garantindo a recuperação dos dados em caso de falha de algum disco.

6 PUCC 6 RAID - Nível 0 Não inclui redundância. Alto desempenho. Alta capacidade de Armazenamento Aplicação em supercomputadores Dados não críticos.

7 PUCC 7 Tira 0 Tira 2 Tira 4 Tira 6 Tira 1 Tira 3 Tira 5 Tira 7 Tira 0 Tira 1 Tira 2 Tira 3 Tira 4 Tira 5 Tira 6 Tira 7 Software do Gerenciamento do Agrupamento RAID 0

8 PUCC 8 RAID - Nível 1 Aparece a questão da Redundância Redundância é obtida pela simples duplicação dos dados. É chamada de Espelhamento Cada tira lógica é mapeada em dois discos físicos diferentes

9 PUCC 9 Tira 0 Tira 2 Tira 4 Tira 6 Tira 1 Tira 3 Tira 5 Tira 7 RAID 1 - Espelhado Tira 0 Tira 2 Tira 4 Tira 6 Tira 1 Tira 3 Tira 5 Tira 7

10 PUCC 10 RAID 1 Requisição de leitura pode ser servida por qualquer dos dois discos. Requisição de escrita requer a atualização de duas tiras correspondentes. Pode ser feita em paralelo. (Não se calcula bits de paridade) Recuperação de Falha muito simples e em tempo real. Problema: CUSTO - é utilizada em aplicações altamente críticas

11 PUCC 11 RAID 2 Técnica de acesso paralelo. Eixos das unidades de disco são sincronizadas de forma que, em qualquer instante os cabeçotes de todos os discos estão na mesma posição. Tiras muito pequenas do tamanho de um byte ou uma palavra. Bits de paridade calculados via Código de Hamming.

12 PUCC 12 RAID 2 - Redundância Código de Hamming b0b1b2b3 f 0 (b)f 1 (b) f 2 (b)

13 PUCC 13 RAID 2 Muito caro sem as vantagens do nível 1. Capaz de corrigir um único bit e detectar erro de dois bits. Bom para ambientes de muitos erros. Como os discos são confiáveis, não é implementado.

14 PUCC 14 RAID 3 Requer apenas um disco redundante independente do tamanho do agrupamento de discos. Emprega o acesso paralelo. Apenas um bit de paridade é utilizado para cada conjunto de bits localizados na mesma posição em todos os discos de dados. Dados distribuídos em pequenas tiras.

15 PUCC 15 RAID 3 - Bit de paridade intercalado b0b1b2b3 P(b)

16 PUCC 16 Redundância No caso de uma falha, o disco de paridade é acessado e os dados são reconstruídos a partir dos dados dos discos restantes. No nosso exemplo: X4(i)= X3(i)^X2(i)^X1(i)^X0(i) Falha no disco 1: X1(i)= X4(i)^X3(i)^X2(i)^X0(i)

17 PUCC 17 RAID 4 Técnica de acesso independente. Requisições de E/S distintas podem ser feitas em paralelo. Mais adequado para aplicações que requerem altas taxas de de requisições de E/S. Uma tira de paridade é calculada bit a bit sobre as tiras correspondentes em cada disco e os bits de paridade armazenados na tira correspondente do disco de paridade

18 PUCC 18 RAID 4 - paridade de bloco P(8-11) bloco0 bloco4 bloco12 bloco8 bloco3 bloco7 bloco15 bloco11 bloco2 bloco6 bloco14 bloco10 bloco1 bloco5 bloco13 bloco9 P(0-3) P(4-7) P(12-15)

19 PUCC 19 RAID 4 Penalidade na escrita X4(i)= X3(i)^X2(i)^X1(i)^X0(i) Atualização em apenas uma tira do disco X1: X4(i)= X3(i)^X2(i)^X1(i)^X0(i) X4(i)= X3(i)^X2(i)^X1(i)^X0(i) ^X1(i)^X1(i) X4(i)= X4(i)^X1(i)^X1(i)

20 PUCC 20 RAID 5 Técnica de acesso independente. Requisições de E/S distintas podem ser feitas em paralelo. Mais adequado para aplicações que requerem altas taxas de de requisições de E/S. Distribui as tiras de paridade por todos os discos. Evita a formação de gargalo como o existente no RAID 4.

21 PUCC 21 RAID 5 - paridade de bloco distribuída bloco5 bloco11 bloco8 bloco2 bloco10 bloco7 bloco1 bloco4 bloco9 bloco0 bloco3 bloco6 P(0-2) P(3-5) P(6-8) P(9-11)

22 PUCC 22 RAID 6 Dois cálculos de paridade diferentes são armazenados em blocos separados em discos distintos. É constituído de N+2 discos. Resiste a falha dupla. Tem overhead de escrita pois cada escrita afeta dois blocos de paridade.

23 PUCC 23 RAID 6 - paridade dupla P(8-11) bloco0 bloco4 bloco12 bloco8 bloco3 bloco7 bloco15 bloco11 bloco2 bloco6 bloco14 bloco10 bloco1 bloco5 bloco13 bloco9 P(0-3) P(4-7) P(12-15) Q(8-11) Q(0-3) Q(4-7) Q(12-15)


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