RAID is een afkorting van R edundant A rray of I ndependent D isks, en het is een kernkenmerk van serverhardware die zorgt voor gegevensintegriteit. Het is ook gewoon een mooi woord voor twee of meer verbonden harde schijven om extra functionaliteit toe te voegen. Waarom zou je dit willen doen? Lees verder.
RAID-configuraties
Ten eerste is het erg moeilijk om RAID-technologieën als geheel te beschrijven, omdat de verschillende configuraties die voor u beschikbaar zijn, zeer verschillende functies creëren - maar ze zijn allemaal gericht op snelheid of betrouwbaarheid. Laten we ze opsplitsen:
RAID 0: Gestreept
Bij deze configuratie draait alles om snelheid. Kort gezegd, gegevens zijn verspreid over een aantal schijven (in feite over de schijven heen gestreept ) - in plaats van dat ze naar slechts één schijf zijn geschreven. Hiermee worden snelheidsbeperkingen van een enkele schijf overwonnen, dus de prestaties worden theoretisch vermenigvuldigd met het aantal schijven dat u gebruikt.
Het is een soortgelijk concept als het hebben van 4 kernen in je CPU - in plaats van het sequentieel schrijven van instructies naar één CPU, stuur je verschillende delen ervan naar 4 verschillende CPU's en krijg je de antwoorden vier keer zo snel terug. U kunt ook de gecombineerde ruimte van alle schijven gebruiken, dus 2 x 1 TB in een gestreepte configuratie wordt weergegeven als een enkele 2 TB-schijf.
Aan de andere kant heb je ook zoveel faalpunten als stations die je gebruikt - als slechts een van die schijven faalt, gaan al je gegevens verloren. In werkelijkheid wordt deze configuratie daarom zelden gebruikt. Als de gegevens echter niet zo waardevol zijn, wilt u misschien een RAID0 instellen op een thuisserver of zelfs een desktopcomputer.
RAID 1: gespiegeld
Deze configuratie heeft alles te maken met gegevensintegriteit en is veel eenvoudiger uit te leggen. In een RAID 1-opstelling worden de gegevens gespiegeld naar de andere schijven - een volledige back-up van alles wordt altijd bewaard, omdat de gegevensfragmenten tegelijkertijd naar verschillende schijven worden geschreven. Hierdoor krijgt u alleen de totale schijfruimte van een enkele schijf, dus 2 x 1TB schijven die zijn ingesteld om elkaar te spiegelen, geven u slechts 1 TB totale ruimte.
Dit is misschien het meest voorkomende gebruik in de echte wereld wanneer twee schijven beschikbaar zijn. Wanneer een sterft, zijn de gegevens daar nog steeds 100% en klaar voor gebruik, maar het proces van het "opnieuw bouwen" van de gegevensmatrix op de vervangende schijf kan erg lang duren.
RAID 0 + 1: gestreept en gespiegeld
Dit combineert het beste van beide werelden door RAID-setups te nesten, maar vereist minimaal 4 schijven. 2 sets van 2 gestreepte schijven worden vervolgens ingesteld, elke set wordt gerepliceerd naar de andere. RAID 1 + 0 bestaat ook, maar varieert niet genoeg om een aparte uitleg te rechtvaardigen - het is een kwestie van strepen op je spiegels maken in plaats van je strepen te spiegelen!
RAID 2 & hoger: pariteitsbitjes
Met 3 schijven kunt u daadwerkelijk een goede prestatie en integriteitscompromis bereiken door een zogenaamde pariteitsschijf te gebruiken. Om dit uit te leggen, denk op een schaal van bits in plaats van hele schijven.
Een pariteitsbit is gewoon een XOR-combinatie op de andere bits. XOR is een logische bewerking die evalueert naar waar als slechts EEN van de twee invoerbits waar is. Zie de volgende tabel, waar P het pariteitsbit is.
AB P
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
Nu blijkt dat dit erg handig is voor het controleren en herstellen van de gegevens. Als je de hele B- kolom zou wissen, zou je deze eenvoudig kunnen herbouwen omdat je nog steeds zowel het pariteitsbit als A hebt, en gegeven die dan is er maar één mogelijk antwoord voor bit B.
Nu zou het gemakkelijk moeten zijn om te zien dat zelfs als we 2 x 1 terabyte schijven aan bits hadden, we toch een pariteit voor elk bit konden maken en deze op een 3e schijf plaatsen die ook terabyte groot is. En dat is RAID3. Met een array met 3 schijven worden er 2 gebruikt om de gegevens te strepen en uit te spreiden voor betere prestaties. De derde schijf maakt een pariteitenset en als een van die schijven sterft, kunnen we de andere 2 gebruiken om deze volledig te herstellen.
Ik ga niet in op details over RAID 3, 4, 5 en 6 omdat het in feite allemaal varianten zijn op waar en hoe pariteitsbits worden opgeslagen of afgeleid, en hoeveel herstel precies kan worden gedaan. Als je daar meer over wilt lezen, zou ik de uitgebreide Wikipedia-pagina over dit onderwerp willen voorstellen.
Kan ik RAID op mijn thuis-pc gebruiken? Zou ik?
Zowel OSX als Windows hebben de mogelijkheid om RAID-configuraties voor software te maken, maar houd er rekening mee dat dit de belasting van uw besturingssysteem zal verhogen vanwege de extra benodigde berekening. Ik zal hier niet ingaan om ze hier op te zetten, maar als je meer wilt weten of een tutorial over MakeUseOf wilt bekijken, laat me dat dan weten in de comments en ik zal het meteen doornemen.
Veel moederborden bevatten ook een vorm van semi-hardware RAID - ik zeg semi-hardware, omdat ze over het algemeen nog steeds een stuurprogramma in je besturingssysteem nodig hebben om toegang te krijgen tot de gegevens, maar dit is nog een stap verder dan een puur software RAID, en je kunt zelfs het besturingssysteem hierop installeren voor een kleine prestatieverbetering.
De laatste manier om RAID te doen is met speciale hardware: upgrade kaarten die u op uw pc kunt plaatsen en volledige controle hebt over de gegevenskant van de dingen. Dit zijn natuurlijk de meest betrouwbare en best presterende, maar de prijsvork is over het algemeen uit consumentenbudgetten.
Of je een RAID zou moeten gebruiken, het is zeker de moeite waard om mee te spelen voor nerd-punten. Op het gebied van real-world computing zijn de prestatieverbeteringen die u kunt verwachten vaak minder dan de problemen die ermee gepaard gaan (een SSD zou ze sowieso veel beter overtreffen), of de gegevensredundantie die u krijgt, kan eenvoudig worden bereikt met andere traditionele back-upmethoden.
Bekijk de andere Technology Explained-artikelen voor meer fascinerende inzichten in de technologieën achter computers en internet.
Afbeeldingscredits: gebruiker van Wikipedia C Burnett, ShutterStock