Jumat, 01 Februari 2013

Raid adalah organisasi disk memori yang mampu menangani beberapa disk dengan sistem akses paralel dan redudansi ditambahkan untuk meningkatkan reliabilitasi. Secara umum RAID merupakan tata cara penggabungan beberapa cakram keras (hard disk) menjadi satu kesatuan dengan tujuan meningkatkan reliabilitas data dan performa sistem.

Karakteristik umum disk raid yaitu;
1.    Raid adalah sekumpulan disk dirve yang diangga sebagai sistem tunggal disk
2.    Data didistribusikan ke drive fisik array
3.  Kapasitas redudan disk untuk menyimpan informasi falitas yang menjamin recoverybility data ketika terjadi masalah atau kegagalan disk.
Ada beberapa tingkatan raid, yaitu;

Ø  Raid tingkat 0
Model raid ini membutuhkan minimal 2 hard disk. Model ini hanya menggabungkan kapasitas 2 atau lebih hard disk sehingga oleh sistem operasi hanya terbaca 1 buah logical drive. Jika melihat makna dari raid, maka raid level ini sebenarnya tidak termasuk dalam keluarga raid, karena tidak menyertakan redudansi untuk meningkatkan performansi. Pada awalnya raid 0 digunakan untuk membentuk sebuah logical drive yang kapasitasnya besar, namun harganya murah. Contoh kasusnya adalah: ketika harga harddisk 5TB masih sangat mahal, atau bahkan mungkin saat ini belum ada, dan kita membutuhkan harddisk dengan kapasitas tersebut, maka kita bisa menggunakan 5 buah harddisk dengan kapasitas 1TB yang digabung dengan raid level 0. Tentunya reliabilitas data kita kesampingkan karena tidak adanya redundant disk. Dalam raid 0, data didistribusikan ke seluruh harddisk yang ada dalam array tersebut. Salah satu keuntungannya adalah: jika ada 2 buah request I/O yang berbeda yang menunggu 2 buah blok data yang berbeda, dimana blok tersebut terdapat dalam harddisk yang berbeda, maka kedua request tersebut dapat dilakukan secara parallel, sehingga meminimalisir waktu tunggu I/O, dengan kata lain raid 0 unggul dalam kecepatan. Adapun kerugiannya adalah: dikarenakan data terbagi di beberapa harddisk, maka apabila terjadi kerusakan fisik pada salah satu harddisk, data tidak akan dapat dibaca.


Ø  Raid tingkat 1
Raid tingkat 1 Membutuhkan minimal 2 hard disk, hard disk pertama untuk data dan hard disk kedua sebagai mirror dari hard disk pertama (data). Apabila lebih dari 2, maka setiap hard disk memiliki mirror masing-masing. Disini hanya menyalin seluruh data yang ada di hard disk data ke hard disk kedua (mirror), sehingga apabila terjadi kerusakan pada hard disk data, maka data tetap terbaca pada hard disk mirror, yang isinya sama persis dengan hard disk data. Selain itu, keuntungan kedua adalah: request baca bisa dilayani oleh kedua hard disk, sehingga dapat meminimumkan seek time dan rotasi cakram. Keuntungan ketiga yaitu: proses penulisan ke cakram dapat dilakukan secara parallel sehingga lebih cepat. Adapun kelemahannya adalah dari sisi biaya. Dengan RAID 1 maka setiap hard disk harus memiliki 1 mirror, sehingga apabila jumlah hard disk nya sangat banyak, maka hard disk mirror juga sangat banyak, yang dengan ini tentunya biaya nya sangat mahal. Oleh karena itu biasanya RAID 1 diprioritaskan untuk hard disk yang menyimpan data-data sangat penting.

Ø  Raid tingkat 2
Raid tingkat 2 Merupakan pengorganisasian dengan error correction code (ECC). Seperti pada memory dimana pendeteksian mengalami error mengunakan paritas bit. Sebagai contoh, misalnya setiap byte data, memiliki paritas bit yang bersesuaian yang mempresentasikan jumlah bit "1" didalm byte data tersebut dimana paritas bit = 0 jika bit genap atau paritas bit = 1 jika bit ganjil.
Raid 2 menggunakan teknik akses secara parallel. Dalam hal ini, semua hard disk berpartisipasi dalam eksekusi ketika ada request dari I/O. Biasanya spindle dari tiap hard disk selalu sinkron, sehingga semua head hard disk berada dalam posisi yang sama pada suatu waktu. Raid 2 teramasuk dalam bit level stripping. Pada raid model ini, terdapat harddisk yang digunakan untuk mengoreksi kesalahan atau disebut dengan redundant disk. Jumlah redundant disk yang diperlukan sama dengan nilai logaritma dari jumlah hard disk data. Untuk mendeteksi kesalahan pada raid ini, biasanya menggunakan hamming code, dimana hamming code dapat mengoreksi single bit error dan mendeteksi double bit errors. Dengan adanya pendeteksi kesalahan ini, maka raid 2 menjadi sangat reliable. Meski demikian raid model ini masih dianggap terlalu mahal, karena memerlukan harddisk redundant yang cukup banyak. Model RAID 2 cocok digunakan pada suatu sistem yang terdapat banyak error di dalamnya.

Ø  Raid tingkat 3
Raid tingkat 3 merupakan pengorganisasian dengan paritas bit yang interleaved. . RAID 3 bekerja dengan cara parallel akses, dan data di distribusikan dalam strip yang kecil (byte level). Paritas bit sederhana ditentukan untuk tiap set bit pada posisi yang sama di setiap hard disk. Pengorganisasian ini hamper sama dengan RAID level 2, perbedaanya adalah pada level 3 ini hanya memerlukan sebuah disk redudan, berapapun kumpulan disknya, hal ini dapt dilakukan karena disk controller dapat memeriksa apakah sebuah sector itu dibaca dengan benar atau tidak (mengalami kerusakan atau tidak). Jadi tidak menggunakan ECC, melainkan hanya membutuhakan sebuah bit paritas untuk sekumpulan bit yang mempuntai sekumpulan bit yang mempunyai posisi yang sama pada setiap dis yang berisi data. Selain itu juga menggunakan data striping dan mengakses disk-disk secara parallel. Kelebihannya antara lain kehandalan (rehabilitas) bagus, akses data lebih cepat karena pembacaan tiap bit dilakukan pada beberapa disk (parlel), hanya butuh 1 disk redudan yang tentunya lebih menguntungkan dengan level 1 dan 2. kelemahannya antara lain perlu adanya perhitungan dan penulisan parity bit akibatnya performannya lebih rendah dibandingkan yang menggunakan paritas.
 Cara mengoreksi data yang salah sangat sederhana, hanya menggunakan gerbang logika XOR. Bit paritas dihitung dengan cara meng-XOR-kan semua bit data dalam hard disk data. Jika suatu saat terjadi kesalahan pada salah satu hard disk, maka cara mengembalikan datanya adalah cukup dengan meng-XOR-kan semua data pada hard disk yang tidak mengalami kerusakan dengan bit paritas. Maka hasil dari XOR tersebut adalah nilai dari bit pada hard disk data yang rusak tadi.

Ø  Raid tingkat 4
Dalam RAID ini, masing-masing harddisk bekerja secara independen, akan tetapi I/O dapat mengaksesnya secara parallel. Dengan alasan tersebut model ini cocok untuk aplikasi yang menginginkan kecepatan I/O request, dan tidak memerlukan kecepatan transfer data yang tinggi. Raid 4 Merupakan pengorganisasian dengan paritas blok interleaved, yaitu mengunakan striping data pada level blok, menyimpan sebuah parits blok pada sebuah disk yang terpisah untuk setiap blok data pada disk-disk lain yang bersesuaian. Jika sebuah disk gagal. Blok paritas tersebut dapat digunakan untuk membentuk kembali blok-blok data pada disk yang bisa lebih cepat karena bisa parlel dan kehandalannya juga bagus karena adanya paritas blok. Kelemahannya antara lain akses perblok seperti biasa penggunaan 1 disk bahkan untuk penulisan ke 1 blok memerlukan 4 pengaksesan untuk membaca ke disk data yang bersangkutan dan paritas disk, dan 2 lagi untuk penulisan ke 2 disk itu pula (read-modify-read).

Ø  Raid tingkat 5
Pengaturan hard disk dalam RAID 5 ini hampir sama dengan RAID 4, hanya saja paritas data tersebar di seluruh hard disk yang ada (tidak seperti RAID 4 yang disediakan tersendiri). RAID tingkat 5 merupakan pengorganisasian dengan paritas blok interleaved terbesar. Data dan paritas disebar pada semua disk termasuk sebuah disk tambahan. Pada setiap blok, salah satu dari disk menyimpan paritas dan disk yang lainnya menyimpan data. Sebagai contoh, jika terdapt kumpulan dari 5 disk, paritas paritas blok ke n akan disimpan pada disk (n mod 5) +1, blok ke n dari 4 disk yang lain menyimpan data yang sebenarnya dari blok tersebut. Sebuah paritas blok tidak disimpan pada disk yang sama dengan lok-blok data yang bersangkutan, karena kegagalan disk tersebut akan menyebabkan data hilang bersama dengan paritasnya dan data tersebut tidak dapat diperbaiki. Kelebihannya antara lain seperti pada level 4 ditambah lagi dengan pentebaran paritas seoerti ini dapat menghindari penggunaan berlebihan dari sebuah paritas bit seperti pada RAID level 4. kelemahannya antara lain perlunya mekanisme tambahan untuk penghitungan lokasi dari paritas sehingga akan mempengaruhi kecepatan dalam pembacaan blok maupun penulisannya.

Ø  Raid tingkat 6
RAID ini merupakan pengembangan dari RAID 5, dimana terdapat dua buah paritas data. Dengan demikian kebutuhan hard disknya sama dengan N+2, dimana N adalah jumlah hard disk data. Raid 6 lebih menjamin ketersediaan data karena paritas data ceknya ada 2 buah Paritas data, pertama merupakan perhitunagan XOR, sedangkan paritas data lainnya menggunakan algoritma sendiri. Hal ini memungkinkan RAID ini mengembalikan data meksipun terdapat 2 buah hard disk data yang rusak. Raid level 6 melakukan dua perhitungan paritas yang berbeda, kemudian disimpan di dalam blok-blok yang terpisah pada disk-disk yang berbeda. Jika disk data yang digunakan sebanyak n buah disk, maka jumlah disk yang dibutuhkan pada raid 6 ini adalah n+2 disk.

kesimpulan
Inti dari RAID adalah untuk menjamin ketersediaan data yang tersimpan dalam harddisk. Sistem RAID digunakan sebagai sistem penyimpanan utama, bukan sebagai backup. Dalam konfigurasi RAID yang menggunakan paritas disk, akan terlihat seperti sebuah backup system, dimana data akan aman terlindungi ketika ada satu harddisk data bermasalah. Akan tetapi banyak fitur-fitur backup data yang tidak bisa digantikan dengan raid. Sebagai contoh, apabila terjadi kerusakan suatu sistem yang mengharuskan untuk me-restore ke posisi data versi sebelumnya, maka yang seperti ini tidak dapat dilakukan oleh raid. Yang bisa melakukannya adalah backup drive. Kemudian apabila terjadi kerusakan pada array controllernya, maka data sudah tidak bisa diharapkan kembali, karena rekonfigurasi raid dengan array controller baru akan mengakibatkan hilangnya data. Raid  drive sangat bagus jika digabungkan dengan backup drive yang berupa removable backup.

0 komentar:

Posting Komentar