Karakteristik dan Cara Kerja RAID

Karakteristik dan Cara kerja RAID

Tingkat 0 sampai 6 

RAID (Redundant Array Independent Disk).

Sejak pertama kali diperkenalkan, RAID dibagi ke dalam beberapa skema, yang disebut dengan "RAID Level". Pada awalnya, ada lima buah RAID level yang pertama kali dikonsepkan, tetapi seiring dengan waktu, level-level tersebut berevolusi, yakni dengan menggabungkan beberapa level yang berbeda dan juga mengimplementasikan beberapa level proprietary yang tidak menjadi standar RAID.

RAID menggabungkan beberapa hard disk fisik ke dalam sebuah unit logis penyimpanan, dengan menggunakan perangkat lunak atau perangkat keras khusus.

STRUKTUR RAID

Disk memiliki resiko untuk mengalami kerusakan. Kerusakan ini dapat berakibat turunnya kinerja atau pun hilangnya data. Meski pun terdapat backup data, tetap saja ada kemungkinan data yang hilang karena adanya perubahan setelah terakhir kali data di-backup. Karenanya reliabilitas dari suatu disk harus dapat terus ditingkatkan.

Berbagai macam cara dilakukan untuk meningkatkan kinerja dan juga reliabilitas dari disk. Biasanya untuk meningkatkan kinerja, dilibatkan banyak disk sebagai satu unit penyimpanan. Tiap-tiap blok data dipecah ke dalam beberapa subblok, dan dibagi-bagi ke dalam disk-disk tersebut. Ketika mengirim data disk-disk tersebut bekerja secara paralel, sehingga dapat meningkatkan kecepatan transfer dalam membaca atau menulis data. Ditambah dengan sinkronisasi pada rotasi masing-masing disk, maka kinerja dari disk dapat ditingkatkan. Cara ini dikenal sebagai RAID. Selain masalah kinerja RAID juga dapat meningkatkan realibilitas dari disk dengan jalan melakukan redundansi data.

Tiga karakteristik umum dari RAID ini, yaitu :

1. RAID adalah sekumpulan disk drive yang dianggap sebagai sistem tunggal disk.

2. Data didistribusikan ke drive fisik array.

3. Kapasitas redunant disk digunakan untuk menyimpan informasi paritas, yang menjamin

recoveribility data ketika terjadi masalah atau kegagalan disk.

 RAID merupakan salah satu jawaban masalah kesenjangan kecepatan disk memori dengan CPU dengan cara menggantikan disk berkapasitas besar dengan sejumlah disk-disk berkapasitas kecil dan mendistribusikan data pada disk-disk tersebut sedemikian rupa sehingga nantinya dapat dibaca kembali.  

RAID dapat dibagi menjadi 8 level yang berbeda :

Gambar:  RAID 0 + 1 dan 1 + 0

RAID level pertama: mirroring

RAID level kedua : Koreksi kesalahan dengan menggunakan kode Humming.

RAID level ketiga : Pengecekan terhadap disk tunggal di dalam sebuah kelompok disk.

RAID level keempat: Pembacaan dan penulisan secara independen

RAID level kelima : Menyebarkan data dan paritas ke semua drive (tidak ada pengecekan terhadap disk tunggal).

Berdasarkan refensi yang kami dapat, ada 3 macam metode RAID berdasarkan kegunaannya yang dapat digunakan, yaitu:

RAID 0 (metode Striping)

RAID 1 (metode Mirroring)

RAID 0+1 (metode Striping + Mirroring)

RAID 0 (untuk kecepatan)

1. RAID level 0

RAID level 0 menggunakan kumpulan disk dengan striping pada level blok, tanpa redundansi. Jadi hanya menyimpan melakukan striping blok data ke dalam beberapa disk. Level ini sebenarnya tidak termasuk ke dalam kelompok RAID karena tidak menggunakan redundansi untuk peningkatan kinerjanya.

RAID 0 yg dikenal juga dgn metode Striping digunakan utk mempercepat kinerja hardisk. Kapasitas total hardisk pada metode ini adalah jumlah kapasitas hardisk pertama ditambah hardisk kedua. Metodenya dilakukan dengan cara membagi data secara terpisah ke dua buah hardisk. Jadi separuh data ditulis ke hardisk pertama dan separuhnya lagi ditulis ke hardisk kedua. Secara teoritis cara ini akan mempercepat penulisan/pembacaan harddisk. Keburukan dari cara ini adalah apabila salah satu hardisk rusak maka seluruh data akan hilang.

2. RAID level 1

RAID level 1 ini merupakan disk mirroring, menduplikat setiap disk. Cara ini dapat meningkatkan kinerja disk, tetapi jumlah disk yang dibutuhkan menjadi dua kali lipat, sehingga biayanya menjadi sangat mahal. Pada level 1 (disk duplexing dan disk mirroring) data pada suatu partisi hard disk disalin ke sebuah partisi di hard disk yang lain sehingga bila salah satu rusak , masih tersedia salinannya di partisi mirror.

RAID 1 yang dikenal juga dengan metode Mirroring digunakan untuk mendapatkan keamanan data (backup). Metodenya dilakukan dengan cara menyalin isi harddisk pertama ke harddisk kedua. Jadi apa yang ditulis pada hardisk pertama akan juga ditulis di hardisk kedua. Apabila salah satu hardisk rusak, maka data pada hardisk yang satunya masih ada. Keburukan dari cara ini adalah tidak adanya peningkatan kinerja sama sekali, performannya malah akan sedikit lebih pelan dibanding performan hardisk single (non-RAID). Selain itu kapasitas total yang anda dapat dengan metode ini hanyalah sebesar kapasatitas satu hardisk saja.

 

3. RAID level 2

RAID level 2 ini merupakan pengorganisasian dengan error-correcting-code (ECC). Seperti pada memori di mana pendeteksian terjadinya error menggunakan paritas bit. Setiap byte data mempunyai sebuah paritas bit yang bersesuaian yang merepresentasikan jumlah bit di dalam byte data tersebut di mana paritas bit=0 jika jumlah bit genap atau paritas=1 jika ganjil. Jadi, jika salah satu bit pada data berubah, paritas berubah dan tidak sesuai dengan paritas bit yang tersimpan. Dengan demikian, apabila terjadi kegagalan pada salah satu disk, data dapat dibentuk kembali dengan membaca error-correction bit pada disk lain.

4. RAID level 3

RAID level 3 merupakan pengorganisasian dengan paritas bit interleaved. Pengorganisasian ini hampir sama dengan RAID level 2, perbedaannya adalah RAID level 3 ini hanya memerlukan sebuah disk redundan, berapapun jumlah kumpulan disk-nya. Jadi tidak menggunakan ECC, melainkan hanya menggunakan sebuah bit paritas untuk sekumpulan bit yang mempunyai posisi yang sama pada setiap disk yang berisi data. Selain itu juga menggunakan data striping dan mengakses disk-disk secara paralel.

5. RAID level 4

RAID level 4 merupakan pengorganisasian dengan paritas blok interleaved, yaitu menggunakan striping data pada level blok, menyimpan sebuah paritas 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 gagal tadi. Kecepatan transfer untuk membaca data tinggi, karena setiap disk-disk data dapat diakses secara paralel. Demikian juga dengan penulisan, karena disk data dan paritas dapat ditulis secara paralel.

6. RAID level 5

RAID level 5 merupakan pengorganisasian dengan paritas blok interleaved tersebar. 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 terdapat kumpulan dari 5 disk, paritas blok ke n akan disimpan pada disk (n mod 5) + 1; blok ke n dari empat disk yang lain menyimpan data yang sebenarnya dari blok tersebut. Sebuah paritas blok tidak menyimpan paritas untuk blok data pada disk yang sama, karena kegagalan sebuah disk akan menyebabkan data hilang bersama dengan paritasnya dan data tersebut tidak dapat diperbaiki. Penyebaran paritas pada setiap disk ini menghindari penggunaan berlebihan dari sebuah paritas disk seperti pada RAID level 4.

7. RAID level 6

RAID level 6 disebut juga redundansi P+Q, seperti RAID level 5, tetapi menyimpan informasi redundan tambahan untuk mengantisipasi kegagalan dari beberapa disk sekaligus. RAID level 6 melakukan dua perhitungan paritas yang berbeda, kemudian disimpan di dalam blok-blok yang terpisah pada disk-disk yang berbeda. Jadi, jika disk data yang digunakan sebanyak n buah disk, maka jumlah disk yang dibutuhkan untuk RAID level 6 ini adalah n+2 disk. Keuntungan dari RAID level 6 ini adalah kehandalan data yang sangat tinggi, karena untuk menyebabkan data hilang, kegagalan harus terjadi pada tiga buah disk dalam interval rata-rata untuk perbaikan data (Mean Time To Repair atau MTTR). Kerugiannya yaitu penalti waktu pada saat penulisan data, karena setiap penulisan yang dilakukan akan mempengaruhi dua buah paritas blok.

 Sumber : http://oobelix7.blogspot.com/2012/10/cara-kerja-raid.html