Ji°φ Peterka

Techniky ädisk mirroring" a ädisk duplexing", kter²mi jsme se zab²vali v minulΘm p°φsp∞vku tΘto rubriky, jsou p°φkladem technik, pou₧φvan²ch pro vytvß°enφ systΘm∙ odoln²ch proti v²padku (tzv. fault-tolerant systΘm∙). Jsou zalo₧eny na velmi jednoduchΘ myÜlence: p°edpoklßdajφ, ₧e veÜkerß data se budou pr∙b∞₧n∞ zapisovat identick²m zp∙sobem na dva samostatnΘ disky. Na ka₧dΘm z t∞chto disk∙ tak bude v ka₧dΘm okam₧iku existovat äplnohodnotn²" obraz dat, a dojde-li k eventußlnφmu v²padku jednoho z obou disk∙, je mo₧nΘ pokraΦovat dßle se zb²vajφcφm diskem. Rozdφl mezi technikou ädisk mirroring" a ädisk duplexing" je pak pouze v tom, ₧e prvnφ z nich p°edpoklßdß p°ipojenφ obou disk∙ k jedinΘmu diskovΘmu °adiΦi, zatφmco druhß technika poΦφtß s tφm, ₧e ka₧d² disk bude p°ipojen k vlastnφmu diskovΘmu °adiΦi.

SpoleΦnou nev²hodou obou t∞chto technik je ale jejich relativn∞ vysokß re₧ie - na to, aby se dokßzaly vyrovnat s v²padkem jednoho disku, pot°ebujφ jeden dalÜφ, stejn∞ velk² disk. V tomto ohledu tedy pracujφ tedy s re₧iφ 100%. Na druhΘ stran∞ jejich implementace m∙₧e b²t relativn∞ velmi jednoduchß, a nemusφ mφt ₧ßdn² nep°φzniv² vliv na v²konnost diskov²ch subsystΘm∙.

Existujφ ovÜem i propracovan∞jÜφ techniky, kterΘ takΘ umo₧≥ujφ dosßhnout urΦitΘho stupn∞ odolnosti v∙Φi v²padk∙m disk∙, ale s ni₧Üφ re₧iφ (co do äspot°eby" disk∙). Tou nejpopulßrn∞jÜφ je dnes z°ejm∞ technika, oznaΦovanß jako disk striping, ev. data striping. Pro jejφ sprßvnΘ pochopenφ je vhodnΘ si ji nejprve p°edstavit v takovΘ podob∞, ve kterΘ jeÜt∞ nep°inßÜφ ₧ßdnou odolnost v∙Φi v²padk∙ (ale p°inßÜφ urΦitΘ urychlenφ prßce s diskem).

Zßkladnφ myÜlenka metody ädisk striping" je ta, ₧e data jsou rozd∞lena na stejn∞ velkΘ Φßsti, a tyto se st°φdav∞ zapisujφ na r∙znΘ disky. Zmφn∞n²mi äΦßstmi" p°itom mohou b²t jednotlivΘ bity, celΘ byty, slova, nebo nap°φklad diskovΘ sektory.P∙jde-li nap°φklad o techniku ädisk striping" na ·rovni jednotliv²ch bit∙, pak vÜe funguje tak, ₧e jeden bit se zapφÜe na prvnφ disk, nßsledujφcφ bit na druh² disk, dalÜφ bit na t°etφ disk atd. dokud se nevyΦerpajφ vÜechny dostupnΘ disky, naΦe₧ se pokraΦuje znovu od prvnφho disku. P°edstavφme-li si nap°φklad systΘm se Φty°mi disky, pak na prvnφ z nich se zapφÜφ v po°adφ prvnφ, pßt², devßt² atd. bit, na druh² disk druh², Üest², desßt² bit atd.

Jak ale nynφ zajistit odolnost v∙Φi v²padku n∞kterΘho z disk∙? Op∞t tφm, ₧e se nejmΘn∞ jeden dalÜφ disk p°idß. Z∙sta≥me u naÜeho p°φkladu se Φty°mi disky, a p°idejme k nim jeÜt∞ stejn∞ velk² pßt² disk.Na n∞j pak budeme zapisovat paritnφ informace o ka₧dΘ Φtve°ici stejnolehl²ch bit∙, nahran²ch na p∙vodnφch Φty°ech discφch (datov²ch discφch). Rozhodneme-li se nap°φklad pro tzv. lichou paritu, a Φtve°ice stejnolehl²ch bit∙ na datov²ch discφch bude mφt sud² poΦet jedniΦek, zapφÜeme do odpovφdajφcφho bitu pßtΘho (paritnφho) disku jedniΦku (a v opaΦnΘm p°φpad∞ tam zapφÜeme nulu). Dojde-li pak n∞kdy pozd∞ji v v²padku jednoho z disk∙ (kterΘhokoli), projevφ se to tφm, ₧e v₧dy jeden z ka₧dΘ p∞tice bit∙ (Φty° datov²ch a jednoho paritnφho) nebude znßm. Dφky redundanci, zavedenΘ pßt²m paritnφm bitem, ale bude mo₧nΘ hodnotu tohoto ztracenΘho bitu dopoΦφtat - jednoduch²m dopln∞nφm poΦtu jedniΦek podle zvolenΘ parity!!

Prßv∞ naznaΦenou myÜlenku je vhodnΘ si jeÜt∞ dßt do souvislosti s technick²mi mo₧nostmi diskov²ch subsystΘm∙, kterΘ techniku ädisk striping" pou₧φvajφ. Tyto systΘmy toti₧ umo₧≥ujφ v²m∞nu jednotliv²ch disk∙ za chodu, bez p°eruÜenφ prßce systΘmu a jeho vypnutφ (umo₧≥ujφ tzv. hot swap, viz CW 93/51). Dojde-li tedy k v²padku jednoho z pou₧it²ch disk∙, je mo₧nΘ jej za chodu vym∞nit a nahradit jin²m, funkΦnφm diskem. Cel² diskov² subsystΘm je pak schopen sßm automaticky zrekonstruovat obsah poÜkozenΘho disku a nov² disk pot°ebn²m zp∙sobem äzabydlet". Tedy ·sp∞Ün∞ p°eklenout v²padek jednoho ze sv²ch disk∙.

Porovnejme si jeÜt∞ celkov² efekt prßv∞ popsanΘ metody ädisk striping" s metodami ädisk mirroring" a ädisk duplexing". Jak jsme si ji₧ naznaΦili v²Üe, tyto dv∞ metody majφ v₧dy 100% re₧ii. Metoda ädisk striping" je ale schopna vystaΦit s mnohem menÜφ re₧iφ - v naÜem konkrΘtnφm p°φpad∞ systΘmu se Φty°mi datov²mi a pßt²m paritnφm diskem mß jejφ re₧ie hodnotu 25%.

Krom∞ toho mß metoda ädisk striping" i p°φzniv² efekt na rychlost prßce s cel²m diskov²m subsystΘmem, nebo¥ umo₧≥uje provßd∞t vφce operacφ Φtenφ i zßpisu paraleln∞. Nelze se proto divit, ₧e jde o dosti oblφbenou a Üiroce vyu₧φvanou metodu. Na jejφm pou₧itφ jsou zalo₧ena nap°. tzv. diskovß pole, resp. pole RAID. Ale o tom zase a₧ n∞kdy p°φÜt∞.