För några år sedan var det inte många som visste vad RAID var
och vad det används till. Det var heller inte anpassat för vanliga användare
utan var i huvudsak till för säkrare och snabbare lagring för företagssystem,
stora serversystem osv. Det har hänt en hel del sen dess, och idag har nästan
alla hört något om RAID. Om man köper ett nytt moderkort idag så kan man ofta
välja ett kort med integrerad RAID-kontroller och många undrar fortfarande vad
det är till för, om det är något att ha osv.

I denna artikeln tänkte jag berätta lite kort om den vanligaste och för oss
vanliga användare mest användbara RAID tekniken, nämligen RAID 0, sk. "striping".
Eftersom man på de flesta RAID controllers kan köra RAID 1 också, så kommer
jag även att berätta vad det är. Jag tar också upp hur man installerar
en RAID 0 array med en av de vanligaste RAID-kontrollers som sitter på många
moderkort idag.


RAID – Redundant Array of Independent Discs betyder hastigt översatt
"friställd/överflödig ordning av oberoende diskar". Ibland nämns också
Inexpensive istället för Independent. Denna hårddiskteknik skapades för att ge
en oöverträffad datasäkerhet, snabbhet och kapacitet som en ensam hårddisk inte
skulle klara av.

Ett RAID-system är definierad som en eller flera hårddiskar som ser ut för
datorn som en enhet. T.ex. så kan enheten C: egentligen vara ett RAID-system
hopsatt av två eller flera hårddiskar.


Det finns ett antal olika RAID lösningar att tillämpa. Vi tänkte titta närmare
på dom enklaste RAID 0 och 1, men det finns också RAID 2, 3, 4, 5, 7, 0+1 och
53. De vanligaste är RAID 1, 3 och 5. RAID 3 används vid video- och
bildproducering och ger hög läs och skriv prestanda men utan att
överföringshastigheten ökar. RAID 5 används i webb- och e-postservrar och ger
bäst läs-, men inte så bra skrivprestanda. Det är också den mest komplexa
designen.

RAID 2 och 4 erbjuder inga fördelar jämfört med dom andra lösningarna och används
knappt. RAID 7 är alldeles för dyrt att använda och kräver avbrottsfri ström
för att fungera säkert. RAID 53, borde kallas RAID 05 därför att det är en blandning
av RAID 0 och 5, dvs. bästa I/O- och läsprestanda. Även RAID 53 är väldigt dyrt
och används knappt.

 

RAID 0 (striping)

Den mest användbara RAID tekniken för oss vanliga användare är RAID 0, även
kallad "striping". Varför den är mest lämplig för de flesta är pga. dess höga
prestanda. Med en RAID 0 array kan man uppnå dubbelt så hög prestanda som med en
ensam hårddisk, vilket är mycket välkommet i dagens PC datorer då hårddisken
ofta är en flaskhals i systemet.

För att kunna tillämpa striping krävs två hårddiskar, med likadana
specifikationer och helst av samma fabrikat. Vad man bör tänka på är också
storleken på diskarna. Det totala lagringsutrymmet blir 2x den minsta
hårddiskens utrymme, därför bör hårddiskarna vara lika stora. Om man t ex skulle
köra RAID 0 på två hårddiskar, den ena på 40GB och den andra på 60GB så skulle
man alltså bara kunna använda 2x40GB av de totala 100GB som diskarna utgör.

Hur fungerar det då? Jo, RAID-kontrollern skapar en RAID 0 array av två hårddiskar
och datorn uppfattar det som en enda enhet. När datorn vill skriva data till
enheten så skriver RAID-kontrollern hälften av datan till den ena disken och
andra hälften till den andra disken. Samma gäller när datorn läser från enheten, 
på så sätt blir den teoretiska hastigheten den dubbla mot en singel hårddisk.
Vi ska titta närmare på den verkliga prestanda skillnaden senare i artikeln.
Mycket svårare än så är det faktiskt inte.

Det finns dock vissa nackdelar med RAID 0. Som sagt så uppfattar datorn RAID
0 arrayn som en enda enhet, vilket medför att diskarna är beroende av varann.
Man kan alltså inte sära på diskarna i en RAID 0 array utan att bli av med all
data som är lagrad på arrayn. Detta medför också att om en av hårddiskarna
skulle krascha så försvinner inte bara datan från den disken, utan från hela
arrayn, alltså från båda hårddiskarna. Detta är den främsta nackdelen med
striping, men å andra sidan, hur ofta kraschar en hårddisk?

 

RAID 1 (mirroring)

De flesta RAID-kontrollers har stöd för RAID 0, 1 och 0+1, det
senare är en kombination av RAID 0 och 1. Det är väldigt stor skillnad på RAID
0 och 1, istället för hög prestanda får man med RAID 1 säkrare lagring. Även
här gäller att man ska ha två stycken likadana hårddiskar. Prestandan är den
samma som en vanlig singel kopplad hårddisk, men när RAID-kontrollern skriver
data till den ena disken skriver den samtidigt exakt samma data till den andra
disken. Anledningen är förstås att om något oförutsett skulle hända med någon
av hårddiskarna så finns datan kvar på den andra hårddisken. Det kan ju vara
väldigt praktiskt om man har massa viktiga dokument som inte får försvinna eftersom
det blir som en backup i realtid. Den stora nackdelen med RAID 1 är kostnaden.
För de flesta av oss vanliga användare blir det alldeles för dyrt att köpa två
lika stora hårddiskar och ändå bara kunna använda lagringsutrymmet på den ena
av dem.


Nu ska jag gå igenom hur man installerar en RAID 0 array på
en Highpoint HPT372-kontroller som är en av de vanligaste och som ofta sitter
integrerad på nyare moderkort.

För bästa prestanda kopplar man diskarna på varsin kanal, alltså på varsin
IDE kabel på RAID-kontrollern. Man ställer in med en bygel (jumper) på diskarna
att de ska vara "master" på båda två, eftersom de ska sitta på varsin
kanal. Resultatet av detta blir alltså:

Primary Master: Hårddisk #1
Primary Slave:
Secondary Master: Hårddisk #2
Secondary Slave:

Om man har en integrerad RAID-kontroller på moderkortet som
i detta fallet så kan det hända att den är inaktiverad, om så är fallet går
man in i BIOS konfigurationen när datorn startas och aktiverar kontrollern.
På detta moderkortet finns aktivera/inaktivera ATA133 RAID-kontroller i BIOS
menyn Integrated Peripherals.

När man sedan startar datorn med hårddiskarna inkopplade på RAID-kontrollern
så syns de inte på samma ställe där man är van att se hårddiskar/CD-enheter,
men om man väntar lite längre så kommer en RAID-kontroller meny som hittar hårddiskarna
istället. För att skapa en RAID 0 array går man in i sin RAID BIOS, i detta
fallet trycker man på CTRL+H när RAID-kontrollern detekterar hårddiskarna (Det
står vilket tangentkombination man ska trycka när man kommer dit).

OBS! När man skapar en RAID 0 array försvinner all befintlig data på
hårddiskarna!

Väl inne i huvudmenyn för HPT372 controllern möts man av några alternativ,
nämligen följande:
Create Array
Delete Array
Create/Delete Spare
Select Boot Disk

Välj det första alternativet (Create Array) för att skapa en stripe array.
Ställ in dessa alternativen:

Array Mode: Striping (RAID 0)
Select Disk Drives: (Välj vilka hårddiskar som ska bilda RAID
arrayn)
Stripe Size: 64K (64K är standard och är oftast
lämpligast)
Start Creation Process: (När du har ställt in alternativen ovan,
markera detta alternativen och tryck på ENTER)

Nu är alltså din stripe array skapad och redo att användas.
Gå ur RAID BIOS menyn och starta om datorn. Om man vill boota datorn från RAID-kontrollern,
dvs. om man har operativsystemet på en partion på RAID arrayn så måste man ställa
in det i sin vanliga BIOS meny. Boot ordningen (boot order) ställer man in i
menyn Advanced BIOS Features Setup Menu. I detta fallet då RAID-kontrollern
är integrerad på moderkortet kan man välja att boota från ATA133RAID,
men om man har en separat RAID-kontroller så brukar det finnas ett alternativ
att boota från SCSI, då letar den efter ett separat kontrollerkort att boota
från.

När man nu startar upp datorn och kommer till menyn för RAID-kontrollern så
hittar den en RAID 0 array (stripe) och då vet man att man har gjort rätt. Man
kan sedan partionera och formatera precis som med en vanlig hårddisk med t ex
installationsprogrammet för Windows 2000/XP eller ett tredjeparts program.

Såhär går det alltså till att installera en RAID 0 array på just denna RAID-kontrollern
och det kan variera lite på olika kontrollers hur man går till väga. Det står
ofta tydligt i instruktionsboken hur man går till väga.


Testsystem

Hårdvara

Moderkort ABIT BD7II-RAID
Processor Intel Pentium4 Northwood 2.4GHz
RAM 256MB DDR PC3200
Nätverkskort Realtek RTL8139
Ljudkort Aureal Vortex 2
RAID controller Highpoint HPT372 ATA133 RAID Controller,
BIOS v2.31
Hårddiskar 2 st IBM Deskstar 120GXP ATA100 7200rpm 120GB

Mjukvara

Operativsystem Windows XP Professional Service Pack 1
Drivrutiner HPT372 2.0.1019.0
Testprogram Sisoft Sandra 2002 Professional

Prestandan på två hårddiskar i en RAID 0 array blir ungefär den dubbla
teoretiskt sett. Men som vi alla vet kan man inte alltid lita till det
teoretiska, så jag testade helt enkelt vad skillnaden blir i praktiken.
Testprogrammet som har använts i testet är Sisoft Sandra, storleken på testfilen
är 255 megabyte. Observera att resultaten kan skilja en del beroende på
stripestorleken (stripesize) man väljer när man skapar sin RAID array. Jag har
använt en stripestorlek på 64kB som är standard.

Vad blev då testresultatet? Sisoft Sandra visade ungefär 43000 poäng för
denna RAID array, en genomsnittlig ATA100 7200rpm disk presterar ca 24000p.
Skillnaden på en vanligt singelkopplad hårddisk och denna RAID array är alltså
ungefär 80%! Det måste anses ganska imponerande.

I tabellen nedan syns de exakta testresultaten.
 

Benchmark resultat

Buffered Read 85 MB/sek
Sequential Read 63 MB/sek
Random Read 8 MB/sek
Buffered Write 68 MB/sek
Sequential Write 68 MB/sek
Random Write 14 MB/sek
Average Access Time 7 ms

Här är en skärmdump av hela testet där man bl. a ser jämförelser med andra
typer av hårddiskar.


Vad kan man säga om RAID efter att ha fått en liten inblick om vad det är och
vad det gör för nytta?

Visst är RAID 0 ett bra alternativ om man söker högre prestanda på hårddiskar,
det är inget tvivel om det. Om man har tänkt att köpa två eller flera hårddiskar
till sin dator så kanske man ska överväga att köpa en RAID-kontroller också
så att man kan få ut lite mer prestanda ur datorn. Ofta räcker det att lägga
till några hundralappar när man köper ett nytt moderkort för att få ett kort
med integrerad RAID-kontroller och det kan det absolut vara värt!

I benchmark testet såg vi att prestandaskillnaden på en vanlig hårddisk och
på två hårddiskar i en RAID 0 array är betydelsefull. Det är inte heller så
svårt som många tror att installera/använda RAID, och den extra kostnaden för
att kunna använda RAID 0 är inte särskilt stor. Slutsatsen av detta är att RAID
numera också är något för oss vanliga användare att tänka på.

Leave a Reply

Please Login to comment
  Subscribe  
Notifiera vid