Agenda Memória Secundária RAID.

Apresentação em tema: "Agenda Memória Secundária RAID."— Transcrição da apresentação:

1 Agenda Memória Secundária RAID

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

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

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

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

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 RAID 1 - Espelhado Tira 0 Tira 1 Tira 0 Tira 1 Tira 2 Tira 3 Tira 2

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 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 RAID 2 - Redundância Código de Hamming
b0 b1 b2 b3 f0(b) f1(b) f2(b)

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 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 RAID 3 - Bit de paridade intercalado
P(b)

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 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 RAID 4 - paridade de bloco

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 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 RAID 5 - paridade de bloco distribuída

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 RAID 6 - paridade dupla bloco0 bloco1 bloco2 bloco3 P(0-3) Q(0-3)