Instructeur: In deze les
gaan we het hebben over het gebruik van RAID's
om gegevensredundantie te garanderen.
Een RAID is een Redundant Array of Independent Disks,
waarmee je in wezen meerdere
fysieke harde schijven kunt combineren
tot een enkele logische harde schijf binnen
het besturingssysteem.
Er zijn veel verschillende soorten RAID's,
maar voor dit examen worden
er slechts een paar genoemd.
Je ziet dingen als RAID 0, RAID 1, RAID
5, soms RAID 6 en RAID 10.
Alle andere RAID's die er zijn,
en er zijn er veel, kun je
negeren, maar dit
zijn degene die specifiek worden
behandeld in de examendoelstellingen
en je zult ze tegenkomen in je multiple choice
en in je simulaties.
Ten eerste hebben we een RAID 0.
Nu, een RAID 0, we hebben
hier een sleutelwoord dat striping heet.
Ik wil dat je "striping" onthoudt wanneer je RAID 0 hoort.
Met RAID 0 hebben we twee schijven die samenwerken en elk
de helft van de gegevens bevatten.
Dus zoals je hier op het scherm kunt zien,
wordt een deel van het bestand, A1, en een deel van het bestand,
A2, op elk van de schijven gezet.
Dus, laten we aannemen dat ik een RAID 0 in mijn besturingssysteem heb, ik heb
het geïnstalleerd en ik heb het geconfigureerd.
Wat ziet het besturingssysteem?
Zien ze Schijf 1 en Schijf 0?
Nee. Ze zien slechts één RAID.
Ze zien dit als station D, of station
M, of welke letter
ik het ook heb gegeven.
En dus als mijn Windows machine dit ziet als schijf
D bijvoorbeeld, dan kan dat de schijf zijn
waar ik al mijn videobewerkingsbestanden opsla.
Als ik dit doe en ik
kopieer deze video naar deze drive D, wat gebeurt
er dan echt?
Het zet het eerste stuk op Schijf 0, en
het tweede stuk op Schijf 1, en
het derde stuk op Schijf 0, en dan het
vierde stuk op Schijf 1, en het blijft
dit doen, waarbij de even
en oneven stukken worden verdeeld
over twee verschillende schijven.
Dit staat bekend als striping,
omdat ik op elk van deze een stukje leg.
En als je ernaar kijkt, lijkt het een beetje op een snoepstrookje,
als een pepermuntstokje,
terwijl het rond die twee RAID's wervelt met de
evenen aan de ene kant en de oneven aan de andere.
Nu, als je te maken hebt met RAID 0, is
dit geweldig voor de snelheid, het is echt snel.
Maar het geeft je nul redundantie.
Als een van deze twee schijven defect raakt, verlies ik de helft van het bestand, en als ik de
helft van het bestand verlies, nou, raad eens?
De computer kan het bestand helemaal niet
lezen en dus is het net alsof ik het hele bestand kwijt ben.
Nu, het goede aan het gebruik van een stripe
schijf, of een RAID 0 array, is het feit
dat ik een snelheidsboost krijg, toch?
En dus als ik dingen doe zoals snel gamen of
snel video's bewerken, is dit
een goede opstelling, omdat
ik twee schijven veel sneller kan benaderen
dan één schijf, omdat ze me elk de helft
van de informatie tegelijk kunnen geven.
Nu, het andere goede aan het gebruik van een RAID 0
is het feit dat er geen ruimteverlies is op de schijven.
Wat bedoel ik daarmee?
Nou, zoals je gaat zien in de demo,
ga ik 800 megabyte harde schijven gebruiken, en elk van deze 800
megabyte harde schijven wordt geïnstalleerd
in deze computer, en we gaan ze gebruiken
als onderdeel van onze RAID's.
Als ik twee harde schijven van 800 megabyte neem
en ze met elkaar verbind als een RAID 0, krijg
ik er eigenlijk 1. 5 gigabyte, of ongeveer 1.600
megabyte aan ruimte als een enkele schijf voor het besturingssysteem
om te gebruiken.
Ik kan dus twee kleinere schijven nemen, ze samenvoegen
en ze zien eruit als één grote schijf als ik een RAID 0 gebruik.
De volgende waar we het hier over willen hebben is een RAID 1.
En wanneer je RAID 1 hoort,
wil ik dat je aan twee woorden denkt, "mirror"
en "redundantie". Als je een RAID 1 hebt, heb
je een gespiegelde schijfarray.
Dit betekent dat alles wat op Schijf
0 staat ook op Schijf 1 komt te staan, zoals je hier
kunt zien.
Dus als ik bijvoorbeeld
een bestand met de naam A neem,
en ik breek het op in vier stukken,
dan zullen zowel Schijf 0 als Schijf
1 al die delen van bestand A hebben.
En dus kun je hier zien dat 1, 2, 3 en
4 op Schijf 0 staat
en 1, 2, 3 en 4 op Schijf 1.
Dus als ik alles verwijder van schijf 1, wat denk je dan?
Ik heb er nog steeds toegang toe op schijf
0, dus dat is waar ik het hier
over heb bij een gespiegelde schijfarray,
het feit dat beide schijven een exact identieke kopie hebben.
Dat geeft ons geweldige redundantie, in feite is het volledige
redundantie, omdat
een hele schijf kan wegvallen en ik
nog steeds zonder problemen kan werken.
Maar er is één nadeel, en dat is
het verlies van ruimte op één van die schijven, want
als ik die twee schijven van 800 megabyte neem,
krijg ik er niet langer 1. 5 gigabyte of 1600 megabyte,
krijg ik 800 megabyte.
Waarom?
Omdat ik van elk stukje data een spiegelkopie heb,
en dus twee volledige kopieën moet maken, kost
het twee keer zoveel ruimte om te krijgen wat je wilt.
Dus je hebt de helft van je totale opslag die
alleen maar wordt gebruikt voor redundantie,
en dat betekent dat je veel meer betaalt voor opslagkosten
dan wanneer je iets als een RAID 0 gebruikt.
Laten we eens kijken naar een optie die we kunnen gebruiken om
het beste van beide werelden te krijgen.
Nou, dat is waar we RAID 5 krijgen.
RAID 5 geeft je redundantie door pariteit.
Dus als je RAID 5 hoort, wil
ik dat je denkt aan "redundantie", "pariteit". Dit betekent dat ik niet
van alles een
volledige kopie heb.
Toen ik de RAID 1 gebruikte, had
ik een volledige mirror en nam ik dus de volledige ruimte op beide schijven
in beslag, maar met een RAID 5 ga ik drie schijven gebruiken.
Je kunt drie of meer schijven gebruiken,
maar voor RAID 5 moet je minimaal drie schijven gebruiken.
Dus hier op het scherm heb ik drie schijven,
Schijf 0, Schijf 1 en Schijf 2, en ik heb vier verschillende
bestanden die daar worden geplaatst, ik heb stukken
van A, B, C en D die op al die bestanden worden
geplaatst.
Merk op dat B, C en D iets hebben dat een Bp, of een Cp,
of een Dp wordt genoemd, en dit
betekent pariteit.
Dus wat er gebeurt is dat ik dit bestand heb,
B, en ik neem de helft en zet het op Schijf 0, ik neem
de helft en zet het op Schijf 1.
Vervolgens voer ik een berekening
uit en zet ik de resultaten van die berekening op Schijf 2.
Dus als ik een van de schijven verlies,
kan ik met het deel dat ik heb en de pariteit voor de twee delen, de pariteit
herberekenen en dat bestand
opmaken.
Ik weet dat dit ingewikkeld
klinkt, maar bekijk het zo:
als ik je twee getallen geef en ik
geef je het antwoord, dan is twee plus drie gelijk aan vijf.
Als ik nu een van deze drie getallen wegneem en
je de andere twee geef, kun je
dan nog steeds achterhalen wat de andere was?
Natuurlijk.
Als ik je twee en drie geef, kun
je uitrekenen dat twee plus drie gelijk is aan vijf.
Als ik je twee plus wat is vijf zou geven, zou je kunnen
zeggen, nou, vijf min twee is drie, dus
het antwoord is drie.
Of als ik je blanco plus drie is vijf geef, kun je zeggen
dat vijf min drie twee is.
En dus kun je zien wat er hier gebeurt,
we kunnen het resultaat berekenen.
Dat is wat we doen in een RAID 5, dus dat
geeft ons redundantie door pariteit.
En het goede daarvan is dat zelfs
als ik een heleboel extra schijven toevoeg,
laten we zeggen dat ik hier vijf schijven had en slechts
één daarvan wordt gebruikt voor pariteit, dat
betekent dat als ik een vijfde van mijn ruimte verlies aan die pariteitsbit,
ik veel minder gebruik dan
ik zou doen in een volledige mirror.
In het geval hier op het scherm heb ik drie schijven, waarvan
een derde wordt gebruikt voor pariteit.
Door een derde daarvan te gebruiken
voor pariteit, betekent dit dat ik 33% van mijn schijfruimte
verlies in plaats van de 50% die ik verloor in RAID 1. RAID 5 is dus eigenlijk
een van de meest voorkomende RAID's die je gaat zien, het
is wat veel wordt gebruikt
in de meeste serveromgevingen en veel wordt gebruikt door
de meeste kleine bedrijven, dus dit is waarom je
je echt comfortabel moet voelen.
Goed, laten we het hebben over RAID 6.
Nou, wat is RAID 6?
Het is één beter dan RAID 5.
Als je RAID 6 hoort,
denk dan aan vijf plus één.
Dus, alles wat waar was over RAID 5, dezelfde
dingen zijn waar over RAID 6, behalve
dat we dubbele pariteit gaan hebben, en
dus heb ik nu vier schijven nodig in plaats van drie.
Waarom doe ik dit?
Nou, in RAID 5 kan ik maar
één schijf verliezen en toch blijven werken.
In RAID 6 kan ik twee schijven verliezen en toch blijven werken.
Dus als ik misschien 5 of 10 schijven heb, geeft het gebruik
van twee daarvan voor pariteit me
een veel betere redundantiewaarde dan wanneer ik gewoon
een RAID 5 zou hebben met een enkele
redundantie, met een enkele pariteit.
En dat is eigenlijk het enige verschil tussen een 5 en een 6.
Met RAID 5 heb je één pariteit, met RAID
6 heb je dubbele pariteit, zoals je
hier op het scherm kunt zien.
Het volgende waar we het over willen hebben is een RAID 10.
Nu is RAID 10 eigenlijk een RAID van RAID's, en wat ik
daarmee bedoel is dat
ik eigenlijk twee RAID 1's heb, en die
zijn geplaatst in een RAID 0 configuratie.
Als we teruggaan naar RAID
0, herinneren we ons dat dat allemaal ging over snelheid en strippen,
en dus, als het bestand binnenkomt,
ga ik het half strippen naar de linkerkant, en half naar de
rechterkant.
Maar omdat elk van die linker- en rechterkant eigenlijk
zelf een RAID-array is met een spiegel, heb ik alle oneven
dingen aan de linkerkant en alle even dingen aan
de rechterkant, en ik heb twee volledige
kopieën.
Dit neemt dus vier schijven in beslag,
maar ik gebruik nog steeds die RAID 1 configuratie erin.
Toch?
En dus ga ik de helft van mijn schijfruimte
verliezen, omdat ik twee volledig redundante spiegels van de RAID 0 heb.
En dus is dit echt goed vanuit het oogpunt van redundantie,
en het geeft je een goede snelheid,
omdat je die striping doet, dus je krijgt
de voordelen van RAID 1, en de voordelen
van RAID 0, maar je moet vier schijven
gebruiken om dit te doen, en dus dat is een van de dingen waar je over na moet denken, is zou ik dit liever
doen met een RAID 6 of een RAID 10?
En je maakt die keuzes op basis van de situatie.
Voor het examen gaan ze je niet vragen om keuzes te
maken welke RAID de beste is op basis
van echt diepgaande omstandigheden.
Over het algemeen zullen ze zeggen:
"Ik ben op zoek naar snelheid, welke RAID is het beste? Het antwoord?
RAID 0.
"Ik ben op zoek naar ontslag, welke is het beste? Nou, technisch gezien zou voor redundantie
RAID 1 het beste zijn, toch?
Of RAID 10, als dat een optie is.
Als ze vragen om iets als,
"Ik ben op zoek naar redundantie door pariteit te gebruiken,"
nou, in dat geval zou je
kijken naar iets als een RAID 5.
En dus zijn de antwoorden op die
vragen meestal RAID 0, RAID 1 of RAID 5.
Dus als we aan RAID's denken, kunnen
we ze categoriseren als bestand tegen storingen,
fouttolerant en
ramptolerant.
Dit zijn onze drie categorieën voor RAID's.
Als je een RAID hebt die bestand is tegen storingen,
dan is dat zoiets als een RAID 1 of een RAID 5, omdat die bescherming
biedt tegen het verlies van de gegevens van de RAID als een enkele
schijf het begeeft.
Als je het nu hebt over fouttolerante schijfsystemen,
dan zou dat zoiets zijn als een RAID 1 of een RAID 5 of
zelfs een RAID 6, want zelfs
als er een enkel onderdeel uitvalt, een van
die schijven of zelfs een van de kaarten erin, dan kan die
RAID goed blijven functioneren.
Onze laatste categorie staat bekend als ramptolerant en als
we een RAID ramptolerant noemen, betekent dit
dat de RAID twee onafhankelijke zones heeft met
te allen tijde volledige toegang tot de gegevens.
Een RAID 10 is een goed voorbeeld van een ramptolerante RAID.
En door dit te doen, kan ik een van beide helften van de array verliezen,
en een van die RAID 1's zal nog steeds functioneren, en dat betekent
dat het systeem nog steeds zal blijven functioneren,
en het zal het ramptolerant maken, omdat
ik altijd een volledige kopie van die gegevens
klaar heb staan.
RAID's zijn geweldig om te gebruiken als
je een goede redundantie
van je gegevens online en altijd beschikbaar
wilt hebben, en het helpt ons bij het ontwerpen van
een systeem met hoge beschikbaarheid.