home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Borland Programmer's Resource / Borland_Programmers_Resource_CD_1995.iso / info / ntkb / ntkb.exe / Q100 / 1 / 10.TXT < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1993-08-31  |  7.0 KB  |  151 lines
  1. DOCUMENT:Q100110  17-AUG-1993  [W_NT]
  2. TITLE   :INF: Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID)
  3. PRODUCT :Windows NT
  4. PROD/VER:3.10
  5. OPER/SYS:WINDOWS
  6. KEYWORDS:
  7.  
  8. ---------------------------------------------------------------
  9. The following information applies to:
  10.  
  11.  - Microsoft Windows NT Advanced Server, version 3.1
  12. ---------------------------------------------------------------
  13.  
  14. Summary:
  15.  
  16. This article explains the differences between redundant arrays of
  17. inexpensive disks (RAID) versions 0 through 5, and what Microsoft
  18. Windows NT Advanced Server supports. This article also explains some
  19. of the advantages and disadvantages of the various RAID
  20. configurations.
  21.  
  22. More Information:
  23.  
  24. Microsoft Windows NT Advanced Server supports only RAID 0, RAID 1, and
  25. RAID 5. Fault tolerance and disk array implementations, while
  26. generally based on the design described here, vary considerably among
  27. manufacturers.
  28.  
  29. RAID 0
  30. ------
  31.  
  32. RAID 0 includes a disk array that implements striping without any
  33. drive redundancy. It offers no fault tolerance and is less reliable
  34. than a single-drive implementation; its only advantage is speed. RAID
  35. 0 is suitable for certain special applications, as in scientific
  36. analysis or imaging, where compromised system reliability can be
  37. tolerated.
  38.  
  39. RAID 1
  40. ------
  41.  
  42. RAID 1 is disk mirroring. Two drives store identical information so
  43. that one is a mirror of the other. For every disk operation, the
  44. system must write the same information to both disks. Because dual
  45. write operations can degrade system performance, many employ
  46. duplexing, where each mirror drive has it own host adapter. While the
  47. mirror approach provides good fault tolerance, it is relatively
  48. expensive to implement, because only half of the available disk space
  49. can be used for storage while the other is used for mirroring. Novell
  50. NetWare, in particular, incorporates support for disk mirroring.
  51.  
  52. RAID 2
  53. ------
  54.  
  55. RAID 2 uses extra check disks, with data bits striped across the data
  56. and check disks. The data includes an interleaved Hamming code, which
  57. can be used to detect and correct single bit errors as well as detect
  58. double bit errors. Because of the amount of information required for
  59. the check bits, several check disks are required to implement RAID 2.
  60. It is optimal for reading and writing large data blocks at high data
  61. transfer rates, but smaller block reads are inefficient. Read, modify,
  62. and write operations required for small block write operation also
  63. result in poor performance. RAID 2 is generally impractical for
  64. smaller systems and is not available with Microsoft Windows NT
  65. Advanced Server.
  66.  
  67. RAID 3
  68. ------
  69.  
  70. RAID 3 uses a single redundant check disk (sometimes referred to as a
  71. parity disk) for each group of drives. Data written to the RAID 3 disk
  72. array is bit striped across the data disks. The check disk receives
  73. the XOR (exclusive OR) of all the data values written to the data
  74. drives. Because data transfers to and from individual drives occur
  75. only in unit sector multiples, the minimum amount of data that can be
  76. written to or read from RAID 3 disk array is the number of data drives
  77. multiplied by the number of bytes per sector (this is known as a
  78. transfer unit). This option is not available with Microsoft Windows NT
  79. Advanced Server.
  80.  
  81. RAID 4
  82. ------
  83.  
  84. RAID 4 offers a disk array architecture that is better optimized for
  85. transaction processing applications than RAID 3. RAID 4 performs block
  86. striping or sector striping on the data on the drives, while RAID 3
  87. performs bit striping. Thus, with RAID 4, one entire sector is written
  88. to one drive, the next sector is written to the next drive, and so on.
  89. This technique allows multiple unrelated sectors to be read
  90. simultaneously, and it is particularly valuable for small reads that
  91. need to access only a single drive in the array. RAID 4 dedicates one
  92. entire disk for storing check data, allowing data from a failed drive
  93. to be easily recovered. While this approach allows multiple reads to
  94. occur simultaneously, with different sectors from different drives,
  95. write operations are bottlenecked. Because the single check disk
  96. operation must be written to during every write operation, only one
  97. write operation can take place at a time. This option is not available
  98. with Microsoft Windows NT Advanced Server.
  99.  
  100. RAID 5
  101. ------
  102.  
  103. Unlike RAID 4, which dedicates a single physical disk for check data,
  104. RAID 5 dedicates the equivalent of one entire disk for storing check
  105. data but distributes the check data over all the drives in the group.
  106. For example, sector 1 of disk 5 may be assigned to hold the check data
  107. for sector 1 of the remaining data drives and so on. Because the check
  108. data is simply the XOR of all the write data values for the
  109. corresponding sector on each of the data disks, as long as the old
  110. sector data and the old check data values are known, the new check
  111. data for a single sector write can be calculated without having to
  112. read the corresponding sectors from the other data disks. Thus, only
  113. two disks are involved in a single sector write operation: the target
  114. data disk and the corresponding disk that holds the check data for
  115. that sector. This is in contrast to the RAID 3 implementation, which
  116. requires all drives in a group to be read and written when a single
  117. sector size write occurs. The primary benefit of the RAID 5
  118. distributed check data approach is that it permits write operations to
  119. take place simultaneously. It also allows multiple reads to take place
  120. simultaneously and is efficient in handling small amounts of
  121. information. This is the preferred option when setting up fault
  122. tolerance in Microsoft Windows NT Advanced Server.
  123.  
  124. How RAID 3, RAID 4, and RAID 5 Recover and Rebuild
  125. --------------------------------------------------
  126.  
  127. RAID 3, RAID 4, and RAID 5 disk array designs allow for data recovery.
  128. When data is written to multiple data disks, the XOR or all the data
  129. values is written to the check disk. If any one disk fails, the
  130. missing data from that disk can be determined (recovered) by taking
  131. the XOR of the data values from the remaining data drives and the
  132. check disk. This operation can be implemented in either the system
  133. software or the host adapter.
  134.  
  135. Additional reference words: 3.10 hrdwr filsys
  136.  
  137. =============================================================================
  138.  
  139. THE INFORMATION PROVIDED IN THE MICROSOFT KNOWLEDGE BASE IS
  140. PROVIDED "AS IS" WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND.  MICROSOFT DISCLAIMS
  141. ALL WARRANTIES, EITHER EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING THE WARRANTIES
  142. OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  IN NO
  143. EVENT SHALL MICROSOFT CORPORATION OR ITS SUPPLIERS BE LIABLE FOR
  144. ANY DAMAGES WHATSOEVER INCLUDING DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  145. CONSEQUENTIAL, LOSS OF BUSINESS PROFITS OR SPECIAL DAMAGES, EVEN IF
  146. MICROSOFT CORPORATION OR ITS SUPPLIERS HAVE BEEN ADVISED OF THE
  147. POSSIBILITY OF SUCH DAMAGES.  SOME STATES DO NOT ALLOW THE EXCLUSION
  148. OR LIMITATION OF LIABILITY FOR CONSEQUENTIAL OR INCIDENTAL DAMAGES
  149. SO THE FOREGOING LIMITATION MAY NOT APPLY.
  150.  
  151. Copyright Microsoft Corporation 1993.