KARKTERISTIK DAN CARA KERJA RAID DARI TINGKAT 0-6
==>>> RAID
Pada
mainboard generasi sekarang, banyak sekali yang sudah
dilengkapi dengan fitur RAID,
terutama pada mainboard hi-end. RAID, singkatan dari Redundant Array of Independent Disks merujuk
kepada sebuah teknologi di dalam penyimpanan data komputer yang digunakan untuk
mengimplementasikan fitur toleransi kesalahan pada media penyimpanan komputer
(utamanya adalah hard disk)
dengan menggunakan cara redundansi (penumpukan) data, baik itu dengan
menggunakan perangkat lunak, maupun unit perangkat keras RAID terpisah. Kata
“RAID” juga memiliki beberapa singkatan Redundant Array of Inexpensive Disks, Redundant Array of Independent
Drives, dan juga Redundant Array of
Inexpensive Drives yakni teknologi penyimpanan data komputer yang
pada intinya mengimplementasikan toleransi kesalahan penyimpanan terutama pada
hard disk baik menggunakan perangkat lunak maupun perangkat keras. Secara umum RAID merupakan tata cara penggabungan beberapa cakram keras
(hard disk) menjadi satu kesatuan dengan tujuan meningkatkan reliabilitas data
dan performa sistem. Teknologi ini membagi atau mereplikasi data ke dalam
beberapa hard disk terpisah. RAID didesain untuk meningkatkan keandalan data
dan/atau meningkatkan kinerja I/O dari hard 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. Solusi perangkat keras umumnya
didesain untuk mendukung penggunaan beberapa hard disk secara sekaligus, dan
sistem operasi tidak perlu mengetahui bagaimana cara kerja skema RAID tersebut.
Sementara itu, solusi perangkat lunak umumnya diimplementasikan di dalam level
sistem operasi, dan tentu saja menjadikan beberapa hard disk menjadi sebuah
kesatuan logis yang digunakan untuk melakukan penyimpanan.
RAID terbagi menjadi 7 tingkatan
(level), mulai dari RAID 0 s.d RAID 6. Setiap level bukan hubungan hierarki
tetapi perbedaan desain Arsitektur . Tingkatan-tingkatan (level) dalam RAID
terbagi menjadi 3 karakteristik sbb:
- RAID sebagai kumpulan dari beberapa hard disk (physical disk drive) yang oleh sistem operasi hanya terlihat sebagai sebuah logical drive.
- Data didistribusikan ke semua beberapa hard disk dalam array tsb.
- Redundant disk yang digunakan untuk menyimpan informasi bit paritas, fungsinya untuk mengembalikan data apabila terdapat salah satu hard disk data yang rusak.
Dua karakteristik terakhir
diatas, tidak didukung oleh model RAID 0. Berikut ini adalah penjelasan dari
masing-masing level RAID.
a. RAID 0 (Disk Striping)
Disk Striping mengijinkan kita untuk menulis data ke beberapa Harddisk daripada
menulis data ke satu Harddisk saja. Dengan Disk Striping, setiap Harddisk fisik
akan dibagi menjadi beberapa elemen stripe (berkisar antara 8 KB, 16 KB, 32 KB,
64 KB, 128 KB, 256KB, 512KB, to 1024KB). Setiap bagian stripe dalam setiap
Harddisk disebut strip.
Disk
Striping dapat meningkatkan kinerja karena pengaksesan data diakses dengan
lebih dari satu harddisk, sehingga lebih banyak spindle disk yang bekerja dalam
melayani I/O data. Namun Disk Striping (RAID 0) tidak memiliki data redundancy
/ proteksi data terhadap kerusakan harddisk, karena semua data ditulis langsung
apa adanya ke semua Harddisk.
Dari sisi
kapasitas, maka RAID 0 kita dapat menggunakan 100% dari total jumlah kapasitas
harddisk yang terpasang.
Contoh: 4
unit Harddisk 300GB RAID 0 akan menghasilkan total kapasitas yang dapat
digunakan sebesar 1.2TB .
b.
RAID 1 (Disk Mirroring)
RAID 1 (Disk Mirroring) bekerja dengan prinsip cermin, yaitu
berpasang-pasangan dan identik antara satu dengan yang lainnya. Jadi dengan
RAID 1, data yang ditulis ke satu Harddisk secara simultan ditulis juga ke
Harddisk yang lainnya. Sehingga jika terjadi kerusakan 1 Harddisk pada RAID 1,
system server masih memiliki data cadangan di harddisk yang lainnya. Dan pada
saat Harddisk yang rusak diganti dengan yang baru, maka secara otomatis,
harddisk pengganti yang baru dipasang akan melakukan sinkronisasi data dengan
harddisk yang masih berfungsi (rebuilding) Keuntungan dari RAID 1 adalah data
memiliki cadangan antara yang ada di harddisk yang satu dengan yang lainnya. Dan
karena isi dari kedua Harddisk tersebut adalah identik, tidak jadi masalah
harddisk yang mana yang boleh rusak selama pada suatu saat hanya satu Harddisk
yang rusak, sampai proses sinkronisasi berikutnya selesai.
Dari sisi kapasitas, maka RAID 1 kita akan hanya memiliki kapasitas
harddisk yang dapat digunakan sebanyak 50% dari total kapasitas Harddisk yang
terpasang
Contoh: 4 unit Harddisk 300GB RAID 1 akan menghasilkan total kapasitas yang
dapat digunakan sebesar 600GB.
c. RAID 2
Raid juga
menggunakan sistem stripping. Namun ditambahkan tiga harddisk lagi untuk pariti
hamming, sehingga data menjadi lebih reliable. Karena itu, jumlah harddisk yang
dibutuhkan adalah minimal 5 (n+3, n > 1). Ketiga harddisk terakhir digunakan
untuk menyimpan hamming code dari hasil perhitungan tiap bit-bit yang ada di
harddisk lainnya.
Contoh:
Kita memiliki 5 harddisk (sebut saja harddisk A,B,C, D, dan E) dengan ukuran yang sama, masing-masing 40GB. Jika kita mengkonfigurasi keempat harddisk tersebut dengan RAID 2, maka kapasitas yang didapat adalah: 2 x 40GB = 80GB (dari harddisk A dan B). Sedangkan harddisk C, D, dan E tidak digunakan untuk penyimpanan data, melainkan hanya untuk menyimpan informasi pariti hamming dari dua harddisk lainnya: A, dan B. Ketika terjadi kerusakan fisik pada salah satu harddisk utama (A atau B), maka data tetap dapat dibaca dengan memperhitungkan pariti kode hamming yang ada di harddisk C, D, dan E.
Kita memiliki 5 harddisk (sebut saja harddisk A,B,C, D, dan E) dengan ukuran yang sama, masing-masing 40GB. Jika kita mengkonfigurasi keempat harddisk tersebut dengan RAID 2, maka kapasitas yang didapat adalah: 2 x 40GB = 80GB (dari harddisk A dan B). Sedangkan harddisk C, D, dan E tidak digunakan untuk penyimpanan data, melainkan hanya untuk menyimpan informasi pariti hamming dari dua harddisk lainnya: A, dan B. Ketika terjadi kerusakan fisik pada salah satu harddisk utama (A atau B), maka data tetap dapat dibaca dengan memperhitungkan pariti kode hamming yang ada di harddisk C, D, dan E.
d. RAID 3
Raid 3 juga menggunakan sistem stripping. Juga
menggunakan harddisk tambahan untuk reliability, namun hanya ditambahkan sebuah
harddisk lagi untuk parity.. Karena itu, jumlah harddisk yang dibutuhkan adalah
minimal 3 (n+1 ; n > 1). Harddisk terakhir digunakan untuk menyimpan parity
dari hasil perhitungan tiap bit-bit yang ada di harddisk lainnya.
Contoh kasus:
Kita memiliki 4 harddisk (sebut
saja harddisk A,B,C, dan D) dengan ukuran yang sama, masing-masing 40GB. Jika
kita mengkonfigurasi keempat harddisk tersebut dengan RAID 3, maka kapasitas
yang didapat adalah: 3 x 40GB = 120GB. Sedangkan harddisk D tidak digunakan
untuk penyimpanan data, melainkan hanya untuk menyimpan informasi parity dari
ketiga harddisk lainnya: A, B, dan C. Ketika terjadi kerusakan fisik pada salah
satu harddisk utama (A, B, atau C), maka data tetap dapat dibaca dengan memperhitungkan
parity yang ada di harddisk D. Namun, jika harddisk D yang mengalami kerusakan,
maka data tetap dapat dibaca dari ketiga harddisk lainnya.
e. RAID 4
Raid 4 Sama dengan sistem RAID 3,
namun menggunakan parity dari tiap block harddisk, bukan bit. Kebutuhan
harddisk minimalnya juga sama, 3 (n+1 ; n >1).
f.
RAID 5 (Disk Striping with
Distributed Parity)
Raid 5 Sesuai dengan namaya, cara kerja RAID 5 sama dengan cara kerja RAID
0, yaitu menggunakan disk striping.Yang membedakan anatara keduanya adalah
Parity. Parity ini digunakan untuk pengecekan dan perbaikan kesalahan (error
checking and correcting). Parity ini disebar di beberapa disk untuk menghindari
pengurangan kinerja (Performance bottleneck) pada saat pembuatan parity. Jika
Parity disimpan di satu harddisk saja, maka disebut RAID 3 (Disk Striping with
Dedicated Parity). Dengan adanya parity ini, maka system RAID 5 tersebut akan
tetap berfungsi jika ada salah satu harddisk dalam RAID 5 tersebut itu rusak.
Dan harddisk yang rusak tersebut dapat harddisk yang mana saja selama berada
dalam satu system RAID 5 yang sama. Karena parity ini berasal dari perhitungan
matematik dari suatu beberapa pecahan data, maka, pada saat ada satu bagian
pecahan data yang hilang/rusak, system RAID 5 dapat “mengetahui” pecahan data
yang hilang tesebut dengan menghitung ulang parity dengan pecahan data yang
lainnya.
Secara sederhana, parity bisa dianalogikan dengan perhitungan matematik
sbb; 6 + 5 = 11. Dimana angka 6 & 5 adalah data, dan angka 11 adalah
parity. Jika suatu saat angka (Harddisk) 5 mengalami kerusakan, maka system
dapat menghitung ulang berdasarkan parity (angka 11), angka(Harddisk) apa yang
hilang tersebut. Jadi data yang ada pada harddisk yang rusak, tetaplah rusak,
hanya saja dengan bantuan parity maka data pada harddisk yang hilang tersebut
dapat dihitung ulang kembali. Hal ini juga yang menyebabkan untuk RAID 5 mengalami
kerusakan harddisk adalah sebanyak 1 harddisk saja pada suatu saat.Kembali
dengan analogi matematik diatas, jika angka (Harddisk) 6 + 5 hilang, maka
kemungkinan angka 11 didapat bisa memiliki banyak kemungkinan, seperti 2+9, 3 +
8, dst. komputer tidak dapat membuat suatu perhitungan yang tepat jika data
yang tersedia memiliki banyak kemungkinan.
Dari sisi kapasitas, maka RAID 5
kita akan memiliki kapasitas harddisk yang dapat digunakan sebanyak (N-1) x
Kapasitas HDD dari total kapasitas Harddisk yang terpasang, dimana N adalah
jumlah Harddisk.
Contoh:
• 3 unit Harddisk 300GB RAID 5 akan menghasilkan total kapasitas yang dapat digunakan sebesar 600GB.
• 3 unit Harddisk 300GB RAID 5 akan menghasilkan total kapasitas yang dapat digunakan sebesar 600GB.
• 4 unit Harddisk 300GB RAID 5
akan menghasilkan total kapasitas yang dapat digunakan sebesar 900GB.
• 5 unit Harddisk 300GB RAID 5
akan menghasilkan total kapasitas yang dapat digunakan sebesar 1.2TB, dst.
g.
RAID 6 (Disk Striping with Dual
Parity)
Raid6 mulai didukung HANYA di PERC6 dan selanjutnya
Dapat dilihat dari namanya, RAID 6 menggunakan cara kerja dan konsep yang sama dengan RAID 5 dari sisi penulisan data yang tersebar di beberapa hard disk. Yang membedakan antara RAID 6 dan RAID 5 adalah jumlah parity yang ditulis pada saat penulisan data. Jika RAID 5 menggunakan satu parity, maka RAID 6 menggunakan dua parity. Dengan menulis 2 parity, maka RAID 6 dapat mengakomodasikan kerusakan harddisk maksimal 2 unit pada saat yang bersamaan
Dapat dilihat dari namanya, RAID 6 menggunakan cara kerja dan konsep yang sama dengan RAID 5 dari sisi penulisan data yang tersebar di beberapa hard disk. Yang membedakan antara RAID 6 dan RAID 5 adalah jumlah parity yang ditulis pada saat penulisan data. Jika RAID 5 menggunakan satu parity, maka RAID 6 menggunakan dua parity. Dengan menulis 2 parity, maka RAID 6 dapat mengakomodasikan kerusakan harddisk maksimal 2 unit pada saat yang bersamaan
Dari sisi kapasitas, maka RAID 6
kita akan memiliki kapasitas harddisk yang dapat digunakan sebanyak (N-2) x
Kapasitas HDD dari total kapasitas Harddisk yang terpasang, dimana N adalah
jumlah Harddisk.
Contoh:
• 4 unit Harddisk 300GB RAID 6 akan menghasilkan total kapasitas yang dapat digunakan sebesar 600GB.
• 4 unit Harddisk 300GB RAID 6 akan menghasilkan total kapasitas yang dapat digunakan sebesar 600GB.
• 5 unit Harddisk 300GB RAID 6
akan menghasilkan total kapasitas yang dapat digunakan sebesar 900GB.
• 6 unit Harddisk 300GB RAID 6
akan menghasilkan total kapasitas yang dapat digunakan sebesar 1.2TB, dst.
Sumber :
http://adha.ms/p/85/mari-belajar-raid/
http://oobelix7.blogspot.com/2012/10/cara-kerja-raid.html
http://bukucatatan-part1.blogspot.com/2010/02/raid-sebagai-istilah-untuk-hard-disk-0.html
4 komentar:
mantap bro, tx infonya
arigatou gozaimashita
Terimakasih ilmunya. berarti untuk RAID 5 tidak ada disk yang dijadikan mirror ya? RAID 5 menggunakan disk parity.
mantap bang jago, ilmunya. THANK YOU
Posting Komentar