Redundant Array of Independent Disks (RAID)

RAID Nedir?

RAID, disk hata toleransının ve optimize edilmiş performansın zorunluluk olduğu işletme ve kurumlarda kullanılır. İşletme veri merkezlerindeki sunucu ve NASlar genelde RAID kontrolörü olarak adlandırılan için bir donanım parçasına sahiptir. Bu sistemler RAID konfigürasyonuna bağlı olarak birkaç SSD veya SATA disk sürücülerine sahiptir. Tüketicilerin artan depolama taleplerinden dolayı ev NAS cihazları da RAID’i destekler.

Yazılım RAID ise özel bir RAID kontrolörüne ihtiyaç duymadan RAID kurabileceğiniz anlamına gelir. RAID kapasitesi işletim sisteminde yazılımsal olarak kendiliğinden vardır. Tek bir diski iki bölme ile kurabilirsiniz, bir tanesi ön yükleme yapmak için ve diğeri de veri depolaması için kullanılabilir.
Bu tip RAID OS X sunucusu, Linux ve Windows sunucuları dahil olmak üzere işletim sistemlerinde mevcuttur. Yazılım RAID ayrıca servis sağlayıcılar tarafından güçlü ana bilgisayar sanal RAID çeviricilerini temin etmek için satılan sanal RAID çözümlerini de kapsar. Bu işletme ağları için daha giriş seviyesi bir çözümdür.

Benim için doğru olan RAID hangisi?
Daha önce belirttiğimiz gibi, birçok RAID seviyesi var ve hangisini seçeceğiniz RAID’i performans veya hata toleransı için ya da her ikisi için kullanıp kullanmadığınıza bağlıdır. Ayrıca donanıma veya yazılım RAID’ine sahip olup olmadığınız da önemlidir. Ayrıca donanım RAID kullandığınızda kontrolörün tipi de önemlidir. Farklı kontrolörler farklı RAID seviyelerini destekler ve sırayla kullanabileceğiniz disk çeşitlerini belirler: SAS, SATA veya SSD.

— Popüler RAID Seviyeleri —

• RAID 0 (Stripe Set)

Bu RAID seviyesi için en az 2 disk kullanılır. 32 diske kadar kadar çıkılabilir. Veriler disklere dağıtılarak yazılır. Bu sayede yazma ve okuma hızı oldukça iyidir. Ayrıca Parity — Eşveri yazılmaması da performans artışında etkendir. Disklerin toplam alanı kullanılabilir. 4 adet 300 GB disk ile toplam 1.2 TB alan tek sürücü altında kullanılabilir. Bu yapıda disklerden birinin hataya düşmesi durumunda diğer disklerdeki veriye ulaşılamaz. Önemli verilerin tutulduğu alanlar için kullanılması önerilmez. Görüntü ve resim işleme uygulamaları, yüksek yazma ve okuma isteyen uygulamalar için kullanılır. Her bir 2 disk grubu için ayrı bir raid kartı performansı daha da arttırır.

• RAID 1 (Mirror)

Hata toleransı konfigürasyonu olan disk ikizleme olarak bilinir. RAID 1 ile veri sorunsuz bir şekilde ve devamlı olarak bir diskten diğerine kopyalanır ve böylece replika ya da ikiz yapı sağlanmış olur. Eğer bir tane disk bozulursa diğeri çalışmaya devam edebilir. Bu hata toleransını kullanmanın en kolay yoludur ve aynı zamanda düşük maliyetlidir.

RAID 1’in olumsuz yönü ise performansta düşüşe sebep olmasıdır. RAID 1 yazılım veya donanım aracılığıyla kullanılabilir. RAID 1 donanım uygulaması için en azından iki disk gereklidir. Yazılım RAID 1 ile iki fiziksel disk yerine veri tek bir disk üzerinde disk bölümünde kopyalanabilir. Hatırlanması gereken bir başka nokta da RAID 1’in disk kapasitesini ikiye böldüğüdür. Eğer iki 1 TB’lık sürücüye sahip bir sunucu RAID 1 ile konfigüre edilmişse, toplam depolama kapasitesi 1 TB olacaktır, 2 TB değil.

• RAID 5 (Stripe Set with Parity)

En çok kullanılan RAID türüdür. Bu RAID seviyesi için en az 3 disk kullanılır. 16 yada Raid kartına bağlı olarak 32 diske kadar çıkarılabilir. Veriler disklere dağıtılarak yazılır. Aynı yazım sırasında verinin bir diskin hataya düşmesi durumunda verinin kurtarılması için bir veri bloğu daha, verinin yazılmadığı diğer diske yazılır. Bu şekilde performans sağlanır. Bu veriye parite — eş veri denir. Okuma hızı yüksek veri yazma hızı Parite- Eş verinin hazırlanması ve yazılması aşamasında normaldir. 300 GB 3 disk ile RAID 5 yapıldığında kapasite 600 GB olur. En az 1 disk alanı parite için ayrılır. İstenirse bu oran arttırılabilir. Disklerden biri hataya düştüğünde sistem çalışmaya devam eder. Hatalı disk değiştirilir ve Rebuild-Yeniden yapılandırma aşaması başlar. Rebuild aşaması daha yoğun işlemci gücü gerektirir. Bu aşamada performansta düşüş olabilir. RAID kartının daha karmaşık işlemler yapması gerekir. Dosya ve uygulama sunucuları, okuma işlemlerin daha yoğun yapıldığı veritabanı sunucuları, WEB, mail sunucular için tavsiye edilir.

RAID 5’in başka bir yararı da birçok NAS ve sunucu sürücüsünün çalıştırılırken değiştirilmesine izin vermesidir. Yani dizideki bir sürücü bozulduğunda, sunucu veya NAS’a erişen kullanıcıların erişimini bozmadan; sunucu veya NAS’ı kapatmadan yeni bir sürücü ile bozulanı değiştirebilirsiniz. Bu hata toleransı için harika bir çözümdür. Çünkü sürücü arızalandığında veri bozulan diskler değiştirilirken yeni disklerde yenilen yaratılır.

RAID 5’in kötü tarafı ise sunucuların birçok yazma operasyonu gerçekleştirdiği performans darbesidir. Örneğin, birçok çalışanın çalışma gününde erişim sağladığı veri tabanının olduğu bir sunucudaki RAID 5’te fark edilebilen bir gecikme olabilir.

• RAID 6 ( Dual Distributed Parity)

İşletmelerde oldukça yaygın olarak kullanılır. RAID 5 ile neredeyse aynıdır ama RAID 6 daha dayanıklı bir çözümdür. Çünkü RAID 5’e göre birden çok eşlik bloğu kullanır. İki diskiniz ölür ama sizin sisteminiz hala çalışmaya devam eder. Bu RAID seviyesi için en az 4 disk gerekir. Bu yapı Raid5 gibi dağıtılmış pariteler kullanır. Raid5’ten farkı, iki ayrı parite bilgisi kullanarak iki diski tolere etmesidir. RAID 6 oldukça yüksek oranda hata toleransı sunar ve birden fazla diskte eş zamanlı olarak ortaya çıkabilecek hataları ya da arızaları karşılayarak sistemin kararlı bir şekilde çalışmaya devam etmesini sağlar. Okuma hızı çok iyidir, ancak yazma hızı çift parite kullanıldığından Raid5’e göre daha kötüdür.

• RAID 10

RAID 1 ve 0’ın bir kombinasyonudur. Genel olarak RAID 1+0 olarak ifade edilir. RAID 1’in ikizlemesi ile RAID 0’ın bölümlemesini kombine eder. En iyi performansı veren RAID seviyesidir ama aynı zamanda diğerlerinden daha pahalıdır. Diğer RAID seviyelerinin iki katı diske ihtiyaç duyar, en azından dört tanesine. Bu RAID seviyesi yüksekçe fayda sağlanan veri tabanı sunucuları veya birçok yazma operasyonu gerçekleştiren donanımlar için idealdir. RAID 10, bir donanım veya yazılım olarak uygulanabilir ama yazılım olarak kullanılmaya çalışıldığında performans avantajları kaybolmaktadır.

Bu RAID seviyesi için en az 4 disk kullanılır. 32 diske kadar çıkarılabilir. RAID 0 daki gibi veriler disklere dağıtılarak yazılır. Dağıtılan verilerin kopyası RAID 1 deki gibi diğer diske yazılır. 300 GB dört disk ile RAID 10 yapıldığında kapasite 600 GB olur. Biri diskin hataya düşmesi durumunda sistem devam eder. Hatalı disk değiştirilir. Rebuild- Yeniden yapılandırma ile sağlam diskten veriler yeni diske kayıt edilir. Pahalı bir RAID seviyesidir. Yoğun çalışan Veritabanı dosyaları için kullanılır.

Rebuild performansı RAID 0 ve 1 den iyidir.

— Diğer RAID Seviyeleri —

Diğer RAID seviyeleri de bulunmaktadır. Örnek: 2, 3, 4, 7, 0+1, vs. Bunlar yukarıda bahsettiğimiz asıl RAID konfigürasyonlarının değişkenleridir ve belirli işlemler için kullanılır. İşte bu seviyelerin kısa tanımları:

• RAID 2, RAID 5’e benzer ama ikizleme ile disk bölüştürme yerine, bölüştürme bit seviyesinde gerçekleşir. RAID 2 nadiren kullanılır çünkü uygulamak için maliyeti genel olarak yüksektir ve bazı disk girdi ve çıktı operasyonlarında zayıf performans gösterir.

• RAID 3 de RAID 5’e benzer ama bu çözüm özelleştirilmiş bir eşlik sürücüsü gerektirir. RAID 3 fazlaca uzmanlaşmış veri tabanı veya işleme çevreleri haricinde nadiren kullanılır.

• RAID 4 disk bölüştürmesinin RAID 3’te olduğu gibi bit seviyesi yerine byte seviyesinde olduğu konfigürasyondur.

• RAID 7 artık piyasada olmayan bir kurum tarafından sahiplenmiş tescilli bir RAID seviyesidir.

• RAID 0+1 genel olarak RAID 10 ile karıştırılır ama ikisi aynı değildir. RAID 0+1, RAID 0 düzeni olan bölümlerin ikiz dizilişidir. Yüksek performans gerektiren fakat yüksek ölçeklenirlik gerektirmeyen belirli altyapılar için kullanılır.