MEDIA PENYIMPANAN RAID

Pengertian Raid

RAID adalah teknologi penyimpanan data yang menggabungkan beberapa komponen disk drive ke dalam sebuah unit logis untuk tujuan redundansi data dan peningkatan kinerja . [ 1 ] Data didistribusikan di seluruh drive di salah satu dari beberapa cara , disebut sebagai tingkat RAID , tergantung pada tingkat tertentu redundansi dan kinerja yang diperlukan

Istilah ” RAID ” pertama kali digunakan oleh David Patterson , Garth A. Gibson , dan Randy Katz dari University of California , Berkeley pada tahun 1987 , berdiri untuk redundant array disk murah. Mereka mempelajari kemungkinan menggunakan dua atau lebih drive untuk muncul sebagai satu perangkat ke sistem host dan menerbitkan sebuah makalah : . ” Kasus untuk Array Redundant of Inexpensive Disk (RAID) ” pada bulan Juni 1988 pada konferensi SIGMOD. produsen Industri RAID kemudian cenderung untuk menafsirkan akronim sebagai berdiri untuk redundant array disk independen .

2. Jenis – jenis RAID

RAID sekarang digunakan sebagai istilah umum untuk penyimpanan data komputer skema yang dapat membagi dan replikasi data antara beberapa drive fisik : . RAID adalah contoh dari virtualisasi penyimpanan dan array dapat diakses oleh sistem operasi sebagai salah satu drive [catatan 1] skema yang berbeda atau arsitektur yang ditunjuk oleh kata RAID diikuti dengan nomor (misalnya RAID 0 , RAID 1) . Setiap skema memberikan keseimbangan yang berbeda antara tujuan utama : keandalan dan ketersediaan , kinerja dan kapasitas . RAID tingkat yang lebih besar daripada RAID 0 memberikan perlindungan terhadap dipulihkan (sektor) kesalahan membaca , serta kegagalan disk secara keseluruhan .

Masing-masing dari lima tingkat RAID bernama di koran yang mapan dalam seni sebelum publikasi kertas , misalnya :

Sekitar tahun 1983, mulai pengiriman Desember subsistem cermin RA8X disk drive ( sekarang dikenal sebagai RAID 1 ) sebagai bagian dari subsistem HSC50 nya.Sekitar tahun 1988, Mesin Berpikir DataVault digunakan kode koreksi error ( sekarang dikenal sebagai RAID 2 ) dalam berbagai disk drive .Pendekatan serupa digunakan pada tahun 1970-an di IBM 3330 . Pada tahun 1977 , Norman Ken Ouchi di IBM mengajukan paten mengungkapkan apa yang kemudian disebut RAID 4 . Pada tahun 1986 , Clark et al . di IBM mengajukan paten mengungkapkan apa yang kemudian disebut RAID 5. Artikel utama: tingkat RAID Standard

Sejumlah skema standar telah berevolusi . Ini disebut tingkat . Awalnya, ada lima tingkat RAID , tapi banyak variasi telah berevolusi – terutama beberapa tingkat bersarang dan banyak tingkat non -standar (umumnya proprietary) . RAID tingkat dan format data yang terkait dibakukan oleh Asosiasi Industri Jaringan Storage (SNIA) dalam RAID umum Disk Drive Format (DDF) standar :

a. RAID 0 (mode striping)

Pada RAID 0 ini membutuhkan minimal 2 harddisk yang digunakan. Sebenarnya RAID 0 ini belum bisa dikatakan sebagai RAID karena tidak ada harddisk yang berfungsi sebagai koreksi errornya. Prinsip dari RAID 0 adalah menggabungkan kapasitas harddisk satu dengan yang lainnya sehingga secara logika hanya terlihat satu harddisk yang terbaca pada komputer dengan kapasitas besar. Data yang ditulis pada harddisk-harddisk tersebut terbagiatas fragmen-fragmen. Dimana fragmen-fragmen tersebut disebar diseluruh harddisk. Ada keuntungan dan kekurangan dari pembentukan RAID 0 ini.

Keuntungannya adalah memungkinkan kita untuk menghemat biaya dan juga dapat membuat harddisk dalam kapasitas yang besar yang tentunya belum ada dipasaran. Sebagai contoh : Kita memerlukan harddisk dalam kapasitas besar yakni 5TB. Sedangkan dipasaran sekarang harddisk dalam kapasitas tersebut belum tersedia. Jika adapun akan dibandrol dengan harga yang sangat mahal. Kita dapat mengakalinya untuk membuat harddisk 5 TB tersebut yakni dengan menggunakan prinsip dari RAID 0 ini. Kita memerlukan 10 buah harddisk dengan kapasitas 500GB (harga 1 harddisk sekitar 450 ribu) atau memerlukan 5 buah harddisk dengan kapasitas 1TB (harga 1 buah harddisk sekitar 1juta). Maka untuk membuat haddisk dengan kapasitas 5 TB kita membutuhkan biaya sekitar 4,5 – 5 juta. Jika dibandingkan dipasaran (jika ada) sekarangpun harddisk dengan kapasitas 5 TB akan dibandroll dengan harga diatas 5 juta. Nah inilah kenapa disebut sebagai Redundant Array of Inexpensive Disk.

Keuntungan lainnnya adalah data dapat dibaca secara cepat dengan RAID 0 karena saat komputer membaca sebuah fragmen di satu harddisk, komputer juga dapat membaca fragmen lain di harddisk lainnya.

Kekurangannya adalah karena tidak ada harddisk yang berfungsi sebagai koreksi errornya untuk mengembalikan data kebentuk semula maka jika salah satu harddisk mengalami kerusakan fisik maka data tidak akan dapat dibaca sama sekali.

b. RAID 1 (mode mirroring)

Membutuhkan ninimal 2 harddisk. Prinsipnya adalah menyalin isi dari sebuah harddisk ke harddisk lainnya dengan tujuan jika salah satu harddisk rusak secara fisik maka data tetap dapat diakses dari harddisk lainnya. Mirroring maksudnya setiap harddisk penyimpan data memiliki satu harddisk sebagai pem-backup data untuk mengembalikan data yang rusak ke data semula. Kelebihannya adalah keandalan dalam  mengembalikan data lebih baik. Sedangkan kekurangannya adalah membutuhkan biaya lebih mahal karena membutuhkan biaya 2x lipat. Contoh : Sebuah server mempunyai 2 unit harddisk dengan kapasitas masing-masing 80GB dan dikonfigurasi dengan RAID 1. Setelah beberapa tahun, salah satu harddisknya mengalami kerusakan fisik. Namun data pada harddisk lainnya masih dapat dibaca, sehingga data masih dapat diselamatkan selama bukan semua harddisk yang mengalami kerusakan fisik secara bersamaan.

c. RAID 2

Membutuhkan minimal harddisk sebanyak 5 buah (n + 3 dimana n > 1 dengan n = jumlah hardisk data). Prinsipnya adalah sama dengan menggunakan prinsip stiping. Hanya saja yang membedakan adalah ditambahkannya 3 harddisk sebagai fungsi parity hamming yang fungsinya sebagai penyimpan hamming code dari hasil perhitungan tiap bit-bit yang ada di harddisk untuk koreksi errornya, sehingga data lebih reliable (handal). Jadi kelebihannya adalah data lebih handal dengan 3 harddisk sebagai koreksi errornya. Kekurangannya adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengakses data menjadi lama dan RAID 2 tidak digunakan karena kita tidak memerlukan koreksi error yang terlalu banyak yang malah dapat meyebabkan waktu akses lebih lama.

d. RAID 3

Membutuhkan minimal harddisk sebanyak 3 buah (n + 1 dimana n > 1 dengan n = jumlah hardisk data). Juga menggunakan sistem striping dengan harddisk tambahan sebagai reliability, namun disini hanya ditambahkan  sebuah harddisk sebagai parity hamming. Harddisk terakhir inilah yang digunakan untuk menyimpan parity hamming dari hasil perhitungan tiap bit-bit yang ada di harddisk lainnya. Contoh : Kita mempunyai 4 harddisk (harddisk A, B, C, dan D) dengan ukuran sama 500GB. Jika kita mengkonfigurasikannya dengan RAID 3, maka kapasitas yang didapatkan adalah 3 x 500GB = 1,5 TB. Sedangkan haddisk D digunakan untuk menyimpan informasi parity (bukan data) dari ketiga harddisk lainnya. Ketika terjadi kerusakan fisik dari salah satu harddisk utama (A,B,C) maka data tetap fapat dibaca dengan memperhitungkan parity yang ada di harddisk D. Jika hardisk D yang mengalami kerusakan, maka data tetap dapat dibaca dari ketiga harddisk lainnya.

e. RAID 4

Hampir sama dengan RAID 4 yang juga membutuhkan minimal harddisk sebanyak 3 buah (n + 1 dimana n > 1 dengan n = jumlah hardisk data). Juga menggunakan sistem striping dengan harddisk tambahan sebagai reliability, dan hanya ditambahkan sebuah harddisk sebagai parity hamming. Yang membedakan adalah pada RAID 4 harddisk terakhir yang digunakan untuk parity hamming bukan berasal dari perhitungan bit-bit data melainkan dalam ukuran yang lebih besar yakni dalam ukuran blok-blok data. RAID 4 jarang digunakan karena sering terjadi bottleneck yaitu penyempitan jalur data saat mengakses data sehingga dapat menyebabkan komputer hang (bekerja tidak maksimal).

f. RAID 5

Pada dasarnya RAID 5 sama dengan RAID 4, yang membedakan adalah parity terdistribusi. Tidak menggunakan harddisk khusus untuk menyimpan paritynya, melainkan parity disebar ke seluruh harddisk. Harddisk minimal yang dibutuhkan juga sama 3 buah (n +1 dimana n > 1 dengan n = jumlah hardisk). Parity disebar disetiap harddisk dilakukan untuk mempercepat akses dan menghindari bottleneck yang terjadi karena akses harddisk yang tidak terfokus pada kumpulan harddisk yang berisi data saja.

g. RAID 6

Umumnya RAID 6 adalah peningkatan dari RAID 5. Penambahan parity menjadi 2 (p+q). Jumlah haddisk minimalnya menjadi 4 buah ( (n +2) dimana n > 1 dengan n = jumlah hardisk). Penambahan harddisk ditujukan untuk menanggulangi jika suatu saat ada dua buah harddisk rusak secara bersamaan sehingga masih dapat ditoleransi. Misalnya jika sebuah harddisk mengalami kerusakan, saat proses pertukaran harddisk tersebut terjadi kerusakan lagi di salah satu harddisk yang lain, maka masih dapat ditoleransi dan tidak mengakibatkan kerusakan data di harddisk yang bersistem  RAID 6.

h. RAID paritas

Informasi lebih lanjut : Parity bit Banyak tingkat RAID menggunakan skema perlindungan kesalahan yang disebut ” paritas ” , sebuah metode banyak digunakan dalam teknologi informasi untuk memberikan toleransi kesalahan dalam himpunan data. Sebagian besar menggunakan XOR paritas sederhana diuraikan dalam bagian ini , tapi RAID 6 menggunakan dua paritas terpisah berdasarkan masing-masing pada penjumlahan dan perkalian dalam Galois Field atau Reed – Solomon koreksi kesalahan tertentu .

Tingkat non-standar

Artikel utama: tingkat RAID Non – standar

Banyak konfigurasi lain daripada bernomor RAID tingkat dasar yang mungkin , dan banyak perusahaan , organisasi , dan kelompok telah menciptakan konfigurasi sendiri non – standar mereka , dalam banyak kasus dirancang untuk memenuhi kebutuhan khusus dari kelompok ceruk kecil . Konfigurasi tersebut meliputi :

Linux MD RAID 10 menyediakan driver RAID umum yang dalam ” dekat ” default tata letak adalah standar RAID 1 dengan dua drive , dan standar RAID 1 +0 dengan empat drive , meskipun, itu dapat mencakup sejumlah drive , termasuk angka ganjil . Dengan yang ” jauh ” tata letak , MD RAID 10 dapat menjalankan kedua bergaris dan cermin , bahkan dengan hanya dua drive dalam layout f2 , ini berjalan mirroring dengan garis-garis membaca , memberikan kinerja membaca RAID 0 . Regular RAID 1 , seperti yang disediakan oleh perangkat lunak Linux RAID , tidak stripe membaca, namun dapat melakukan membaca secara paralel .

Hadoop memiliki sistem RAID yang menghasilkan file paritas oleh XOR – ing garis blok dalam file HDFS tunggal . backup data.

Sebuah sistem RAID digunakan sebagai penyimpanan sekunder bukan merupakan alternatif untuk back up data . Di tingkat RAID lebih besar dari nol , RAID melindungi dari kehilangan data bencana yang disebabkan oleh kerusakan fisik atau kesalahan pada drive tunggal dalam array ( atau dua drive di, katakanlah , RAID 6) . Namun, sistem cadangan sejati memiliki fitur penting lainnya seperti kemampuan untuk mengembalikan versi sebelumnya dari data, yang dibutuhkan baik untuk melindungi terhadap kesalahan perangkat lunak yang menulis data yang tidak diinginkan untuk penyimpanan sekunder , dan juga untuk pulih dari kesalahan pengguna dan penghapusan data berbahaya . Sebuah RAID dapat kewalahan oleh bencana kegagalan yang melebihi kapasitas pemulihan dan , tentu saja , seluruh array pada risiko kerusakan fisik akibat kebakaran , bencana alam , dan kekuatan manusia , sedangkan backup dapat disimpan di luar lokasi . Sebuah RAID juga rentan terhadap kegagalan controller karena tidak selalu memungkinkan untuk bermigrasi ke RAID baru , berbeda pengontrol tanpa kehilangan data. Implementasi Penyimpanan produk dengan fungsi RAID

Distribusi data melalui beberapa drive dapat dikelola baik oleh perangkat keras komputer khusus atau oleh perangkat lunak . Sebuah solusi perangkat lunak dapat menjadi bagian dari sistem operasi , atau mungkin menjadi bagian dari firmware dan driver yang disertakan dengan controller hardware RAID . Berbasis Software RAID Bagian ini membutuhkan tambahan kutipan untuk verifikasi. Silakan bantu memperbaiki artikel ini dengan menambahkan kutipan ke sumber terpercaya . Disertai rujukan bahan mungkin sulit dan dihapus .

3. Dukungan sistem operasi

Banyak sistem operasi menyediakan fungsi RAID dasar independen  [ klarifikasi diperlukan ] manajemen volume:

Apple OS X dan OS X Server dukungan RAID 0 , RAID 1 , dan RAID 1 +0. FreeBSD mendukung RAID 0 , RAID 1 , RAID 3 , dan RAID 5 , dan semua nestings melalui modul GEOM dan ccd . Md Linux mendukung RAID 0 , RAID 1 , RAID 4 , RAID 5 , RAID 6 , dan semua nestings .  tertentu membentuk kembali / Resize / memperluas operasi juga didukung.

Sistem operasi server Microsoft mendukung RAID 0 , RAID 1 , dan RAID 5 . Beberapa sistem operasi desktop Microsoft mendukung RAID . Sebagai contoh, Windows XP Professional mendukung RAID tingkat 0 , di samping mencakup beberapa drive , tetapi hanya jika menggunakan disk dinamis dan volume . Windows XP dapat dimodifikasi untuk mendukung RAID 0 , 1 , dan 5. Windows 8 dan Windows Server 2012 memperkenalkan fitur RAID – seperti yang dikenal sebagai Storage Spaces , yang juga memungkinkan pengguna untuk menentukan mirroring , paritas , atau tidak ada redundansi pada folder – by- folder dasar. NetBSD mendukung RAID 0, 1, 4, dan 5 melalui implementasi perangkat lunaknya, bernama RAID frame .

4. Firmware / driver berbasis RAID

Lihat juga : MD RAID metadata eksternal Sebuah RAID diimplementasikan pada tingkat sistem operasi tidak selalu kompatibel dengan proses boot sistem , dan umumnya tidak praktis untuk versi desktop dari Windows ( seperti dijelaskan di atas ) . Namun, hardware RAID controller yang mahal dan eksklusif . Untuk mengisi kesenjangan ini , murah ” RAID controllers ” diperkenalkan yang tidak mengandung RAID controller chip khusus , tetapi hanya drive controller chip standar dengan firmware proprietary dan driver, saat bootup tahap awal , RAID diimplementasikan oleh firmware , dan sekali sistem operasi telah dimuat lebih lengkap , maka driver mengambil alih kendali . Akibatnya, pengendali tersebut tidak bekerja ketika dukungan driver tidak tersedia untuk sistem operasi host . Contohnya adalah Intel Matrix RAID , diimplementasikan pada banyak motherboard tingkat konsumen.

Karena ada beberapa dukungan hardware minimal yang terlibat , pendekatan implementasi ini juga disebut ” hardware – dibantu software RAID ” , “model hibrida ” RAID, atau bahkan ” RAID palsu “. Jika RAID 5 didukung , perangkat keras dapat memberikan akselerator hardware XOR . Keuntungan dari model ini atas perangkat lunak murni RAID adalah bahwa – jika menggunakan redundansi modus – boot drive dilindungi dari kegagalan (karena firmware ) selama proses boot bahkan sebelum driver sistem operasi mengambil alih. hardware RAID [ icon ] Bagian ini membutuhkan ekspansi . ( Desember 2013 ) Data scrubbing / Patroli membaca Artikel utama: