RAID Teoria Silberschatz, Abraham. Sistemas operacionais com java.

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RAID Teoria Silberschatz, Abraham. Sistemas operacionais com java.

  1. 1. Sistemas Operacionais RAID
  2. 2. Custo de Armazenamento• O preço dos discos continuam sendo reduzidos e a capacidade aumentada.• Economicamente o sistema secundário de armazenamento permite sua expansão.
  3. 3. Oportunidade• Ter uma grande quantidade de discos gera a oportunidade de melhorar a taxa em que os dados podem ser lidos ou escritos, se os discos forem operados em paralelos.
  4. 4. RAID• Redundant Arrays of Inexpensive Disks: – Permite escrever ou ler em paralelo; – Permite gerar um ambiente seguro;• Um RAID pode ser uma unidade isolada, com seu próprio controlador, cache e discos.
  5. 5. Melhoria da Confiabilidade• A chance de algum disco dentre um conjunto de N discos falhar é muito maior do que a chance de um disco específico falhar.• Se o tempo médio para a falha (mttf) de um disco seja 100.000 horas, então em um array de 100 discos será 100.000/100 = 1000 horas. Ou seja 41 dias.
  6. 6. Melhoria de Confiabilidade via Redundância• Uma técnica simples é duplicar cada disco criando um espelhamento (mirroring).• Embora seja uma técnica cara é extremamente simples.
  7. 7. Melhoria de Confiabilidade via Redundância• Se o custo de armazenamento é baixo pode-se armazenar um código para cada palavra a fim de ser possível recuperar erros.
  8. 8. Melhoria do Tempo via Paralelismo• Com o espelhamento de disco, a taxa pela qual as requisições de disco podem ser tratadas podem ser dobradas, a leitura pode ser feita a partir de qualquer disco.
  9. 9. Espalhamento de Dados• Consiste em distribuir os bits de cada byte por vários discos; esse espalhamento é denominado espalhamento em nível de bit.
  10. 10. Espalhamento de Bloco• O espalhamento de bits pode ser generalizado e utilizado em blocos, desta forma um bloco de bits podem ser armazenados como uma única unidade.
  11. 11. Objetivos do espalhamento• Aumentar o throughput de múltiplos acessos pequenos pelo balanceamento de carga;• Reduzir o tempo de resposta de acesso grandes.
  12. 12. Níveis RAID• Esquemas são formados quando combina-se espelhamento/paridade com nivel de bits/blocos.
  13. 13. RAID nível 0• Espalhamento no nível de bloco mas sem redundância.
  14. 14. RAID nível 1• Refere-se ao espalhamento de disco.
  15. 15. RAID nível 2• Utiliza um bit de paridade para futura correção de erro, pode-se utilizar um bit de paridade para um byte de dados.
  16. 16. RAID nível 3• Organização com paridade intercalada por bits, se ocorrer erro é realizado um cálculo entre as unidades.
  17. 17. RAID nível 4• organização com paridade intercalada por blocos, utiliza o espalhamento no nível de bloco, como no RAID 0, e também mantém um bloco de paridade em um disco separado.
  18. 18. RAID nível 5• Paridade distribuída intercalada por blocos, difere do nível 4 por espalhar os dados e a paridade entre todos os discos.
  19. 19. RAID nível 6• Também chamado esquema de redundância P + Q, é muito semelhante ao RAID nível 5, mas armazena informações redundantes extras para proteger contra múltiplas falhas no disco.
  20. 20. RAID nível 0 + 1Uma combinação de níveis RAID 0 e 1. O RAID0 provê desempenho, enquanto RAID 1 provêconfiabilidade.
  21. 21. RAID nível 1 + 0• Discos são espalhados em pares, e depois os pares de espelho resultantes são espalhados.
  22. 22. Selecionando o nível de RAID• Dadas as muitas escolhas que eles têm, como os projetistas de sistemas escolhem um nível RAID?
  23. 23. Selecionando o nível de RAID• O RAID nível 0 é usado nas aplicações de alto desempenho onde a perda de dados não é crítica.• RAID nível 1 é popular para aplicações que exigem alta contabilidade com recuperação rápida;• RAID nível 5 normalmente é recomendado para armazenar grande volume de dados;
  24. 24. Selecionando o nível de RAID• Quantos discos devem estar em um set RAID?• Quantos bis devem ser protegidos em cada bit de paridade?
  25. 25. Extensões• O conceito de RAID têm sido generalizados para outros dispositivos de armazenamento.
  26. 26. Problemas e Considerações• Podem haver erros de ponteiros ocasionando arquivos corrompidos.• O RAID protege contra erros físicos da mídia, mas não outros erros de hardware ou software.• Maior investimento para menor armazenamento.
  27. 27. Referência• Silberschatz, Abraham. Sistemas operacionais com java.

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