RAID neden kullanılır?
RAID, birden fazla diskin tek bir bütün gibi çalışmasını sağlayan bir disk yönetim yaklaşımıdır. Amaç bazı durumlarda performansı artırmak, bazı durumlarda ise donanım hatalarına karşı tolerans kazanmaktır. Bazı RAID yapıları hız kazandırır ancak veri güvenliği sunmaz. Bazıları ise veriyi korur fakat toplam kullanılabilir alanı azaltır. Bu nedenle RAID seçimi dikkatli bir denge gerektirir.
Felaket kurtarma süreçlerinde RAID tek başına yeterli bir önlem değildir. Veri merkezlerinde sunulan VDS ve dedicated sunucu altyapılarında RAID genellikle ilk koruma hattı olarak kullanılır. Disk arızası oluştuğunda hizmet sürekliliğini sağlamak için RAID tercih edilir.
RAID Sistemlerinin Üç Temel Mantığı
RAID seviyeleri farklı kavramlarla ifade edilse de temelinde üç ana yaklaşım bulunur. Bu yaklaşımlar gereksinime göre ayrı ayrı ya da birlikte uygulanabilir.
Şeritlendirme
Verinin parçalara ayrılarak birden fazla diske dağıtılması yöntemidir. Aynı dosyanın farklı kısımları farklı disklerden okunduğu için okuma ve yazma işlemleri hızlanır. Performans artışı sağlanır ancak bu yapı veri güvenliği sağlamaz. Disklerden birinin bozulması veri bütünlüğünü ortadan kaldırır.
Aynalama
Verinin aynı anda iki diske birebir yazılması esasına dayanır. Disklerden biri arızalansa bile diğer disk veriyi barındırdığı için sistem çalışmayı sürdürür. Bu yaklaşımın bedeli kapasite kaybıdır. İki disk kullanıldığında toplam alanın yalnızca yarısı aktif olarak kullanılabilir.
Parite
Veriden ek bir hesaplama bilgisi oluşturularak hata durumunda verinin yeniden oluşturulmasını hedefler. Bir disk arızalandığında kalan disklerdeki veri ile parite bilgisi birlikte kullanılır. Tek parite bir disk, çift parite ise iki disk arızasına tolerans sağlar.
RAID Seviyesi Nasıl Belirlenmeli
RAID seviyesi belirlenirken üç ana kriter dikkate alınmalıdır. Sistem kaç disk arızasına rağmen çalışmaya devam etmelidir. Performansın senin kullanım senaryon için ne kadar önemli olduğu değerlendirilmelidir. Toplam disk kapasitesinin ne kadarını aktif olarak kullanmak istediğin belirlenmelidir. Bu üç unsur doğru RAID yapısının seçilmesini sağlar.
RAID Seviyeleri Nelerdir?
Güncel kullanımda RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6 ve RAID 10 öne çıkarken, JBOD gibi RAID dışı mimariler de NAS sistemlerinde farklı ihtiyaçlar için tercih edilmektedir.
JBOD Nedir?
JBOD, birden fazla diski tek bir geniş depolama alanı gibi çalıştırır ve verileri diskler arasında sıralı şekilde yazar. Diskler arasında kopyalama yapılmaz ve parite bilgisi oluşturulmaz.
Bu yapıda herhangi bir yedeklilik mekanizması bulunmaz. Disklerden biri arızalandığında yalnızca o diskte bulunan veriler kaybedilir. Avantajı tüm disk kapasitesinin eksiksiz kullanılabilmesi ve kurulum sürecinin oldukça basit olmasıdır. Dezavantajı ise disk arızalarına karşı veri koruması sunmamasıdır.
RAID 0
RAID 0, yalnızca performans kazanımı sağlamak amacıyla kullanılan bir RAID seviyesidir. Veriler parçalara ayrılarak tüm diskler üzerine dağıtılır. Disklerin paralel çalışması okuma ve yazma işlemlerini hızlandırır.
Bu yapı veri koruması içermez. Tek bir diskin arızalanması durumunda sistem tamamen durur ve tüm veriler kaybolur. Disk sayısı arttıkça sistemin sorunsuz kalma ihtimali azalır. Bu nedenle RAID 0, veri güvenliği yerine hızın öncelikli olduğu geçici işlerde kullanılır.
RAID 1
RAID 1, verinin birebir kopyasını birden fazla disk üzerinde saklayan bir yapıdır. Disklerden biri arızalandığında sistem diğer disk üzerinden çalışmayı sürdürür.
Bu yapının en güçlü yönü veri güvenliğidir. Okuma performansı bazı senaryolarda iyileşme gösterebilir. Dezavantajı ise depolama alanıdır. İki diskli bir RAID 1 yapısında toplam kapasitenin yalnızca yarısı kullanılabilir.
Disk değişimi sonrası yeniden inşa sürecinde risk vardır. Kalan disk de bozulursa veri kaybı yaşanabilir. Bu ihtimal düşüktür ama tamamen ortadan kalkmaz.
RAID 5
RAID 5, verileri diskler arasında dağıtarak saklar ve hata toleransı için parite bilgisi oluşturur. Bu yapı en az üç diskle çalışır. Bir disk bozulduğunda parite sayesinde sistem hizmet vermeye devam eder.
Alan kullanımında avantaj sağlar çünkü parite için yalnızca tek bir disk ayrılır. Okuma performansı çoğu durumda dengeli kabul edilir. En zayıf noktası tek disk arızasına dayanıklı olmasıdır. Rebuild aşamasında ikinci bir disk arızalanırsa veri kaybı kaçınılmaz hale gelir.
Bu yüzden RAID 5 seçimi yapılırken disk kapasitesi, sistem yükü ve yedekleme planı birlikte değerlendirilmelidir.
RAID 6
RAID 6, RAID 5 mimarisine dayanır ancak iki parite kullanır ve çalışmak için en az dört disk ister. Aynı anda iki disk arızası yaşansa bile sistem hizmet vermeye devam edebilir.
Bu yapı özellikle yüksek kapasiteli disklerin bulunduğu sistemlerde tercih edilir. Rebuild süresi uzun olmasına rağmen ikinci disk arızasına karşı ek güvenlik sağlar. Parite hesaplamaları yazma performansını düşürür ve rebuild sürecini daha karmaşık hale getirir. Buna rağmen veri güvenliğinin kritik olduğu yapılarda RAID 6 daha güvenli bir tercihtir.
RAID 10 (1+0)
RAID 10, aynalama ve şeritlendirme tekniklerini birlikte kullanan bir RAID seviyesidir ve çalışması için en az dört disk gerekir. Yüksek performans sunarken aynalama sayesinde güçlü bir veri koruması sağlar.
En önemli avantajı rebuild sürecinin hızlı ve basit olmasıdır. Bir disk arızalandığında yalnızca eş disk üzerinden veri kopyalama işlemi yapılır. Tüm dizinin yeniden oluşturulmasına gerek kalmaz. Bu da yoğun okuma ve yazma yükü altında çalışan sistemlerde daha stabil bir yapı oluşturur.
Dezavantajı kapasite kullanım oranıdır. Toplam disk alanının yarısı kullanılabilir. Buna rağmen performans ve güvenliğin birlikte istendiği sistemlerde RAID 10 tercih edilen bir çözümdür.
Parite disk sayısı seçilirken sadece dayanılabilecek disk arızası sayısı değil, arıza sonrası müdahale hızı da göz önünde bulundurulmalıdır. Disk bozulduğunda hazır bir yedek disk mevcutsa rebuild süreci gecikmeden başlar ve risk aralığı daralır. Disk temini uzun sürüyorsa tek pariteye sahip yapılar daha savunmasız hale gelir.
Linux Terminalinde RAID Kontrolü
Eğer sistem Linux üzerinde çalışan bir RAID yapısına sahipse, dizi sağlığını görmek için birkaç basit komut yeterli olur.
cat /proc/mdstatDaha detaylı görünüm için md cihazını bulup inceleyebiliriz.
sudo mdadm --detail /dev/md0Disklerin SMART durumunu kontrol etmek için bunu kullanalım.
sudo smartctl -a /dev/sda<br>sudo smartctl -a /dev/sdbSistemde hangi disklerin olduğunu ve boyutları net görmek istersek eğer;
lsblk -o NAME,SIZE,TYPE,MODEL,SERIALBu kontrolleri düzenli yapmak, RAID seçimi kadar önemlidir. Çünkü RAID arızayı telafi edebilir, ama arızayı erken yakalamak daha büyük sorunları önler.
Sık Sorulan Sorular
Yedekleme yapmam gerekiyorsa RAID kullanmanın amacı nedir?
RAID sistemin disk arızası yaşadığında çalışmaya devam etmesini sağlar. Yedekleme ise veri kaybı yaşandığında geri dönmeyi sağlar. RAID hizmet sürekliliği içindir. Yedekleme veri kurtarma içindir. Bu yüzden RAID yedeklemenin yerine geçmez ancak yedekleme ile birlikte kullanıldığında anlam kazanır.
RAID rebuild sırasında sistem neden yavaşlar?
Rebuild sırasında tüm diskler sürekli okunur ve yazılır. Bu işlem normal kullanımın çok üzerinde disk yükü oluşturur. Diskler hem kullanıcı isteklerine hem rebuild sürecine aynı anda cevap vermeye çalıştığı için performans ciddi şekilde düşer.
RAID 6 neden RAID 5ten daha güvenlidir?
RAID 5te veri kaybı için rebuild sırasında tek bir ek disk arızası yeterlidir. RAID 6da veri kaybı için aynı anda iki ek disk arızası gerekir. İki diskin aynı gün bozulma ihtimali çok düşüktür.