Hva er RAID 5?

Et RAID-array er en samling av disker som er konfigurert enten av programvare eller maskinvare på en bestemt måte for å beskytte data eller forbedre ytelsen. Begrepet RAID står for en redundant rekke uavhengige disker (Redundant Array of Independent Disks). Det finnes mange forskjellige typer RAID-arrayer som påvirker lese- og skrivehastigheten, samt redundans eller feiltoleranse.

RAID 5 ble utviklet tidlig på 80-tallet og er den vanligste RAID-konfigurasjonen. RAID 5 gir et godt kompromiss mellom feiltoleranse og ytelse. Et RAID 5-array krever minst tre disker og gir økt lesehastighet, men ingen forbedringer i skriveytelse. Dette RAID-nivået kan tolerere én defekt disk.

Hvordan ser en RAID 5-konfigurasjon ut?

RAID 5-arrayet inneholder minst 3 disker og bruker begrepet redundans, eller paritet, for å beskytte data uten å ofre ytelsen.

I likhet med et RAID 0-array, som striper data over flere disker for å forbedre ytelsen, striper også RAID 5 data, men for beskyttelse legger det til en ekstra stripe med data kjent som paritet. Dataene i paritetsstripen på de fleste RAID 5-konfigurasjoner, er en XOR av dataene fra de andre stripene. Dette gjør RAID 5 billigere å implementere enn et RAID 10, ettersom bare én diskplass er allokert til paritet og tillater mer fleksibilitet og større volumstørrelser enn et RAID 10.

Hva gjør pariteten i et RAID 5-array?

Ved å ha en blokk med redundans, eller paritet, som en del av hver datastripe, kan systemet gjenoppbygges i tilfelle en av diskene svikter eller går offline. RAID-kontrolleren eller RAID-programvaren kan gjenoppbygge et hvilket som helst manglende datasegment ved å bruke pariteten.

NeI eksemplet ovenfor ser vi at en disk har feilet. Når du mister en disk, vil arrayet gå inn i degradert modus. I degradert modus vil RAID-kontrolleren, etter behov, kombinere datastripene med paritet for å presentere gode data til operativsystemet. I vårt eksempel vil kontrolleren kombinere Data 1, Data 3 og Paritet for den første stripen for å erstatte de manglende dataene i Data 2. I den andre stripen brukes Data 4, Data 6 og Paritet for å erstatte Data 5. I den tredje stripen er ikke pariteten nødvendig ettersom alle datadiskene er til stede.

Hvordan virker en Hot Spare i et RAID 5-array?

En hot spare er en ekstra disk som kan legges til et RAID 5-array for å gi rask gjenoppretting av en defekt disk. I eksemplet ovenfor ser vi et OK RAID 5-array med hot spare lagt til. Merk at hot spare-disken ikke inneholder noen data før det oppstår en feil på en av de andre diskene.In caso di malfunzionamento, se il sistema dispone di un hot spare, il controller inizierà automaticamente a ricostruire i dati mancanti dall'unità guasta sull'hot spare.

Hvis en hot spare er tilgjengelig for systemet, vil kontrolleren automatisk begynne å gjenopprette de manglende dataene fra den feilende disken til hot spare-disken.

I eksemplet ovenfor har Disk 2 feilet. Systemet brukte hot spare og gjenopprettet alle de manglende dataene fra Disk 2 til hot spare.

Når en disk svikter, er tid avgjørende for en vellykket gjenoppbygging. Kjøring i degradert modus legger ytterligere belastning på de gjenværende diskene og kan forårsake ytterligere feil hvis det ikke korrigeres raskt. Å ha en eller flere hot spare-disker tilgjengelig gir raskere gjenopprettingstider.

Er det mulig å rekonstruere data fra et RAID 5?

Datarekonstruksjon fra et defekt RAID 5-array er mulig. Selv om datarekonstruksjon kan være komplisert og utfordrende, ender det vanligvis med suksess. Det er flere årsaker til tap av data, og rekonstruksjonsarbeidet for hver av dem er forskjellig. Noen få eksempler er nedenfor:

Datarekonstruksjon ved en defekt disk

Hvis en disk i et RAID 5-array feiler, kan paritet brukes til å gjenopprette de manglende dataene. I dette tilfellet er Ibas Ontrack vanligvis i stand til å rekonstruere 100 % av dataene. Ved mottak av et ikke-funksjonelt array, rekonstrueres hver disk så godt det lar seg gjøre i renromslaboratoriet. Deretter bygges arrayet virtuelt opp igjen. Når RAID-arrayet er satt sammen, blir filsystemet eller volumet skannet for korrupsjon, reparert og dataene trukket ut. Den defekte disken er ofte ikke nødvendig, da eventuelle manglende datastriper kan gjenopprettes ved hjelp av paritet.

Datarekonstruksjon ved flere defekte disker

Prosessen for rekonstruksjon av data ved flere defekte disker er den samme som ved en defekt disk. Ved mottak av et ikke-funksjonelt array, rekonstrueres hver disk så godt det lar seg gjøre i renromslaboratoriet. Det er viktig å få rekonstruert så mye som mulig fra hver av de defekte diskene, da dette gjør det mulig å rekonstruere mer data.

Deretter bygges arrayet virtuelt opp igjen. I eksemplet brukes Data 2, Data 3 og Paritet fra første stripe for å rekonstruere Data 1. Paritet er ikke nødvendig i den andre stripen da alle datablokkene er til stede. I den tredje stripen kombineres Data 7, Paritet og Data 8 for å erstatte Data 9.

Når RAID-arrayet er satt sammen igjen, skannes filsystemet eller volumet for korrupsjon. I tillegg til korrupsjon av filsystemet, leter ingeniører også etter utdaterte eller ikke konsistente data. Dette skjer når det er forskjellige tidspunkter for når hver enkelt disk feilet. Datarekonstruksjonsingeniører trenger lang erfaring for å gjenkjenne denne typen skader, slik at de kan reparere volumet på riktig måte og trekke ut OK data.