Raid-kokoonpanot työpöytäkäytössä
Aleksi Vähimaa
Raid-kokoonpanot työpöytäkäytössä
Raid-levyjärjestelmät ovat käytännöllinen tapa lisätä kiintolevyjen vikasietoisuutta, suorituskykyä tai parhaimmillaan molempia. Nykykoneilla raidin hyödyntäminen onnistuu usein ilman mitään lisäinvestointeja.
Raid (Redundant Array of Inexpensive Disks) on kiintolevyihin liittyvien teknologioiden keitos, joka on tuttu kaikille palvelinkoneiden kanssa enemmän tekemissä oleville. Tarkoituksena on estää levyjen vikaantumisen aiheuttamat tiedon menetykset ja käyttökatkokset hajauttamalla tiedon tallentaminen useammalle fyysiselle levylle. Kehityksen sivutuotteena on saatu aikaan myös suorituskykyä parantavia keinoja. Raidista on usein hyötyä myös työasemakäytössä.
Sata-väylä hyötykäyttöön
Pöytätietokoneissa nykyisin standardin asemassa oleva sata-väylä sopii erinomaisesti käytettäväksi yhdessä raidin kanssa. Monissa nykyemolevyissä on neljä, kuusi tai jopa kahdeksan sata-liitäntää, ja monesti joko kaikki tai osa liitännöistä voidaan asentaa emolevylle integroidun raid-ohjaimen alaisuuteen.
Ohjaimen käyttö sallii kiintolevyjen käyttämisen useissa eri raid-kokoonpanoissa, joiden määrä riippuu emolevyn ominaisuuksista.
Vanhoissa emolevyissä tarjolla ovat usein vain raid 0- ja 1-tilat, mutta uudemmat ja monipuolisemmat ohjaimet tarjoavat mahdollisuuden myös raid 1+0- ja 5-kokoonpanojen käyttöön. Myynnissä on myös erillisiä, pci- tai pci express -paikkaan asennettavia raid-ohjainkortteja.
Tuumasta toimeen
Raid-tekniikasta kiinnostuneen uuden tietokoneen tai emolevyn ostajan kannattaa jo hankintavaiheessa varmistaa, että emolevyltä löytyy raid-ohjain ja tarpeellinen määrä sata-liitäntöjä. Olemassa olevan tietokoneen tarjoama raid-tuki selviää varmimmin emolevyn ohjekirjasta, jossa on yleensä oma, ohjaimen käyttöönottoa ja kokoonpanojen määrittämistä käsittelevä osio.
Usein raid-ohjain on oletusarvoisesti kytketty pois päältä, jolloin se otetaan käyttöön tietokoneen bios-asetuksista. Asetuksissa joko määritetään ohjain ottamaan haltuunsa kaikki sata-väylät tai määritetään se ohjaamaan vain tiettyjä väyliä.
Ensiksi mainittua asetusta ei kannata käyttää, mikäli sata-väylään on kytkettynä Windowsin sisältävä kiintolevy. Todennäköisesti Windows lakkaa asetusmuutoksen jälkeen käynnistymästä ja saattaa vaatia korjaus- tai uudelleenasennuksen.
Kun raid-ohjain on otettu käyttöön, sen asetustyökalu vilahtaa yleensä pc:n käynnistyessä heti bios-tarkistusruudun jälkeen. Työkalu käynnistetään tietyllä näppäimellä tai näppäinyhdistelmällä, ja sen ominaisuudet vaihtelevat raid-ohjaimen valmistajan mukaan. Näkymässä voidaan tyypillisesti valita raid-kokoonpanon (array) muodostavat kiintolevyt, kokoonpanon tyyppi ja mahdollisia muita asetuksia, minkä jälkeen kokoonpano luodaan.
On syytä huomata, että kiintolevyn liittäminen osaksi uutta raid-kokoonpanoa tuhoaa sillä mahdollisesti olevat tiedot. Olemassa olevaa käyttöjärjestelmälevyä ei siksi voi suoraan siirtää osaksi raidia. Uusi kokoonpano onkin kätevintä luoda joko ennen uutta käyttöjärjestelmän asennusta tai tiedostovarastoksi erillisen käyttöjärjestelmälevyn ohelle.
Raid 0 -tilan hyödyntämiseen ei välttämättä tarvita lainkaan raid-ohjainta, sillä Windows osaa muodostaa tällaisen kokoonpanon ohjelmallisesti Levynhallinta-työkalun avustuksella. Windows ei kuitenkaan osaa asentaa itseään tällaiselle asemalle, joten ohjelmallisessa ratkaisussa käyttöjärjestelmän on sijaittava omalla levyllään.
Ajurirumbaa
Windowsin asentamiseen raid-asemalle tarvitaan raid-ohjaimen ajurit, jotka löytyvät yleensä emolevyn mukana toimitetulta ajuri-cd:ltä sekä valmistajan nettisivuilta.
Windows XP:ssä ajurit on ladattava painamalla heti asennuksen aluksi F6-näppäintä ja syöttämällä ajurilevyke levykeasemaan. Tämä saattaa tuottaa ongelmia, mikäli levykeasemaa ei ole, sillä XP ei ilman hankalia toimenpiteitä suostu kopioimaan ajureita miltään muulta tallennusmedialta.
Windows Vistassa asia on korjattu, ja ajuri voidaan ladata myös cd-levyltä tai usb-muistilta. Mikäli raid-kokoonpano luodaan olemassa olevan Windows-levyn ohelle, raid-ohjaimen ajurit asennetaan Windowsissa niiden omalla asennusohjelmalla.
Kun ajurit on saatu asennettua, Windows tunnistaa raid-aseman ja kopioi tiedostonsa sille aivan kuten mille tahansa kiintolevylle. Tämän jälkeen raid-asioilla ei normaalisti tarvitse päätään juuri vaivata, vaan käyttö sujuu kaikin puolin normaaliin tapaan. Ohjain hoitaa hommansa taustalla, eikä raid-levy tarvitse mitään erityisiä ylläpitotoimia. Useimpien raid-ohjainten ajurien mukana seuraa kuitenkin apuohjelma, jolla raidin tilaa voi seurata ja asetuksia muuttaa.
Kun levy hajoaa
Jos kiintolevyrikko tai muu ongelma jossakin vaiheessa iskee, raid-ohjain ilmoittaa vikaantuneesta levystä pc:n käynnistyksen yhteydessä. Jos kyseessä on raid 0 -kokoonpano, mitään ei yleensä ole tehtävissä, ellei kiintolevyä saada vielä virkoamaan.
Raid 1- ja 5-kokoonpanossa tiedot ovat sen sijaan tallella, ja käyttöjärjestelmäkin käynnistyy yleensä normaalisti. Siltä varalta, että toinenkin levy päättäisi hajota, on kuitenkin tärkeää korvata vikaantunut asema heti uudella ja rakentaa kokoonpano uudelleen raid-ohjaimen asetustyökalulla.
Raid 1- ja 5-tilat tarjoavat mielenrauhaa paljon tärkeitä tiedostoja kiintolevyllään säilöville, vaikka varmuuskopiot on joka tapauksessa syytä ottaa säännöllisesti. Varmistuksensa tunnollisesti hoitava voi melko huoletta käyttää myös raid 0 -tilaa levysuorituskyvyn parantamiseen.
Pöytätietokoneiden raid-kokoonpanot
Jbod (Spanning)
Jbod (Just a Bunch of Drives) ei ole varsinainen raid-tekniikka, sillä se ei paranna sen enempää vikasietoisuutta kuin suorituskykyäkään. Lähes kaikki raid-ohjaimet tarjoavat kuitenkin mahdollisuuden luoda jbod-kokoonpano eli yhdistää useampi kiintolevy loogiseksi kokonaisuudeksi. Esimerkiksi neljästä 250 gigatavun asemasta voi sen avulla luoda teratavun levyn.
Jbod:n käyttämisestä ei useimmissa tapauksissa ole kovin merkittävää hyötyä, mutta yhden levyn vikaantuessa se voi hankaloittaa tietojen palauttamista. Siksi tilaa ei kannata normaalisti käyttää.
Raid 0 (Striping)
Raid 0 on puhtaasti suorituskyvyn parantamiseen tarkoitettu raid-tila, jossa tieto kirjoitetaan “raidoiksi” usealle fyysiselle levylle. Hajauttaminen tarjoaa mahdollisuuden hyödyntää usean levyn lukukoneistoa ja tiedonsiirtoväylää samanaikaisesti, mikä teoriassa jopa moninkertaistaa luku- ja kirjoitusnopeudet.
Raid 0:aa käyttämällä saavutettu levysuorituskyvyn lisäys onkin parhaimmillaan huomattava. Tekniikan heikko kohta on vikasietoisuuden puute: jos yksi kokoonpanon asemista vikaantuu, kaikkien levyjen sisältö menetetään lähes varmasti.
Raid 1 (Mirroring)
Raid 1 -tilassa kiintolevyn tiedot peilataan toiselle asemalle reaaliajassa, joten asemien sisältö on jatkuvasti identtinen. Yhden aseman vikaantuessa tiedot ovat edelleen luettavissa toiselta asemalta, joten raid 1 suojaa tehokkaasti levyrikoilta. Varmuuskopioita se ei kuitenkaan korvaa, sillä tiedot voivat yhä kadota esimerkiksi käyttäjän virheen tai haittaohjelman takia.
Peilauksen takia levytilaa tarvitaan kaksinkertainen määrä: kaksi 500 gigatavun asemaa raid 1 -kokoonpanossa näkyy käyttöjärjestelmälle yhtenä 500 gigatavun osiona.
Raid 10 (1+0)
Raid 10:ksi usein kutsutun tilan oikeampi nimi on raid 1+0, sillä nimensä mukaisesti se yhdistää suorituskykyä parantavan raid 0:n ja tiedot turvaavan raid 1:n. Huonona puolena asiassa on se, että kokoonpanoon tarvitaan peräti neljä asemaa, joiden kapasiteetista on käytettävissä vain puolet.
Raid 5
Raid 5 on muita tiloja teknisesti monimutkaisempi ratkaisu, jonka hyödyntämiseen tarvitaan vähintään kolme asemaa. Tieto kirjoitetaan raid 0:n tapaan hajautetusti ”raidoiksi” eri asemille, mutta lisäksi niille kirjoitetaan ylimääräinen pariteettidata.
Yhden aseman vikaantuessa kokoonpanon tiedot voidaan palauttaa jäljellä olevien levyjen sisällön ja pariteettidatan perusteella, joten kokoonpano kestää aseman rikkoutumisen. Pariteettidata vie tilaa yhden kokoonpanossa olevan aseman kapasiteetin verran, eli neljästä 250 gigatavun levystä koostuvan raid 5 -kokoonpanon käyttöjärjestelmälle näkyvä kapasiteetti on 750 Gt.
Raid 5 parantaa tiedostojen lukusuorituskykyä yhteen asemaan verrattuna selvästi, mutta heikentää kirjoitussuorituskykyä.
