[Examenvraag] Raid 0 of 5 het snelste?

[Tom_G]

Ik heb vandaag een examenvraag gehad, waar ik ondertussen het antwoord van weet, maar ik snap niet zo goed het hoe en waarom.

De vraag was dus:

"Welke bewering is correct?"

A ) RAID 0 is de snelste RAID setup in alle omstandigheden, maar ook de onveiligste
B ) RAID 5 is onveiliger dan RAID 1, maar haalt met random bestanden hogere snelheden
C ) Bij RAID 5 hangen de prestaties af van de snelheid waarmee de controller de pariteitblokjes berekent
D ) RAID 1+0 is zeer veilig maar enkel bij grote sequentieel schrijfopdrachten sneller dan een enkele disk

Ik ben dus overtuigd van antwoord A, maar toch blijkt het C te zijn. Wat op zich wel klopt, maar ik vraag me af wat er aan antwoord A schort.

thx

[WildOne]

Officieel gezien is RAID 0 geen echte RAID omdat het niet Redundant is... denk dat het daarom fout is.

[v0LrAtH]

Is het niet perfect mogelijk dat bij een read van 2 blokjes in raid 0 toevallig de beide blokjes op één schijf staan. In dit geval is raid 1 sneller, aangezien er ééntje van beide tegelijk kan gelezen worden. Die bewering over raid 5 is echter wel correct.

[BasieP]

v0LrAtH schreef op maandag 30 januari 2006 @ 21:03:
Is het niet perfect mogelijk dat bij een read van 2 blokjes in raid 0 toevallig de beide blokjes op één schijf staan. In dit geval is raid 1 sneller, aangezien er ééntje van beide tegelijk kan gelezen worden. Die bewering over raid 5 is echter wel correct.

ik denk niet dat ze zo diep op de stof ingaan eigenlijk.

Dat raid0 eigenlijk geen raid is klopt, maar ik vind het een gemene vraag, en zou daarom als dit de reden is maar eens naar de examencommissie stappen

verder zijn er nog bergen andere raid opstellingen die eventueel sneller zouden kunnen zijn dan raid0..
zie: RAID FAQ

de random leessnelheid van raid5 is volgens die tabel hoger.. echter de random schrijfsnelheid niet..

om het nog flauwer te maken:
er staat niet bij of het lees of schrijf snelheid is.. het zou zelfs net zo goed reissnelheid of valsnelheid kunnen zijn..

trouwens is je docent verplicht je te melden waarom jouw antwoord fout was..

[ Voor 34% gewijzigd door BasieP op 30-01-2006 21:20 ]

[Varienaja]

Tom_G schreef op maandag 30 januari 2006 @ 20:53:
A ) RAID 0 is de snelste RAID setup in alle omstandigheden, maar ook de onveiligste
C ) Bij RAID 5 hangen de prestaties af van de snelheid waarmee de controller de pariteitblokjes berekent

A is fout, omdat er omstandigheden zijn (een bijzonder brute raid5-controller) waarbij raid5 even snel is. Je kunt dus niet zomaar concluderen dat raid0 het snelste is wat er te krijgen valt.

[Abbadon]

Simpel: vraag je leraar waarom je het fout hebt

Kijk, er is niks redundant aan RAID 0, maar omdat hij zelf al 'RAID 0' in de vraagstelling gebruikt zou je kunnen stellen dat zijn vraag niet correct is als zijn uitleg is dat RAID 0 geen RAID is. Daarenboven kun je tegen antwoord C inbrengen dat het berekenen van de pariteit helemaal niet de prestatie bepalende factor is, van meer invloed is hoe de read, modify, write cyclus wordt uitgevoerd bij een schrijfactie omdat dát juist de bottleneck vormt bij een schrijfactie naar een RAID 5 array (met caching kun je hier veel meer winst mee behalen dan nóg sneller de pariteit berekeken).

[Paul]

Varienaja schreef op maandag 30 januari 2006 @ 21:29:
[...]

A is fout, omdat er omstandigheden zijn (een bijzonder brute raid5-controller) waarbij raid5 even snel is. Je kunt dus niet zomaar concluderen dat raid0 het snelste is wat er te krijgen valt.

Zelfs als we veronderstellen dat de controller in geen enkele mogelijke manier een beperking is, waardoor je bij raid5 schrijven dus nooit een read-modify-write hoeft te doen of andere vertragende factoren inbouwt, heeft RAID0 het voordeel: bij hetzelfde aantal fysieke schijven, kan de array er bij het schrijven 1 meer gebruiken dan bij RAID5. Ook bij lezen zit er een voordeeltje van 1 schijf in, want om de pariteits-data om te zetten in de normale data zul je de rest van de data ook moeten weten.

5 is echter ook (deels) waar, zolang de controller langzamer is dan de schijven zelf hangen de prestaties van de controller af. Echter, een simpele P4 2.8 (Lees: een processor die totaal niet geoptimaliseerd is voor dat werk) XORt al 2 gigabyte per seconde (aldus dmesg van mijn vorige fileserver).

[Varienaja]

Paul Nieuwkamp schreef op maandag 30 januari 2006 @ 21:52:
... bij hetzelfde aantal fysieke schijven, kan de array er bij het schrijven 1 meer gebruiken dan bij RAID5. Ook bij lezen zit er een voordeeltje van 1 schijf in, want om de pariteits-data om te zetten in de normale data zul je de rest van de data ook moeten weten.

You are right, daar dacht ik even niet aan.

[ShadowLord]

Tom_G schreef op maandag 30 januari 2006 @ 20:53:
A ) RAID 0 is de snelste RAID setup in alle omstandigheden, maar ook de onveiligste

Incorrect: Het is inderdaad de onveiligste. In de praktijk zal het ook altijd de snelste oplossing zijn. Echter, er zijn scenario's denkbaar waarbij RAID 0 langzamer is dan andere RAID setups. Dus is het niet de snelste in ALLE omstandigheden.

edit:

Even een voorbeeld: ik schrijf een bestand van 1 byte. 1 cluster dus. Deze cluster valt op 1 disk van de RAID 0 array. De RAID 0 array zal dan de snelheid hebben van een single disk. De RAID 1 array heeft hier ook de snelheid van een single disk. RAID 0 is is dit geval dus even snel als RAID 1, en dus niet sneller zoals de stelling zegt.

B ) RAID 5 is onveiliger dan RAID 1, maar haalt met random bestanden hogere snelheden

Incorrect, maar deze stelling kan ik niet helemaal onderbouwen. RAID 5 is waarschijnlijk even veilig als RAID 1 als je het per hoeveelheid data gaat bekijken. Het lijkt me ook sterk dat RAID 5 sneller is @ random access.

C ) Bij RAID 5 hangen de prestaties af van de snelheid waarmee de controller de pariteitblokjes berekent

Correct: Alhoewel dit lang niet het hele prestatieplaatje is, hangen de prestaties wel af van de snelheid van de pariteitberekening. (Er wordt dus helemaal niet gesteld dat dit het hele plaatje zou zijn).

D ) RAID 1+0 is zeer veilig maar enkel bij grote sequentieel schrijfopdrachten sneller dan een enkele disk

Incorrect: Tollereert maximaal 2 dode disks, minimaal 1. Ik zou dit op 4 disks niet zeer veilig noemen, maar dat is meer een mening over het gebruik van het woord 'zeer'. Echter, de array zal praktisch even snel draaien als een RAID 0 setup, die zowel bij het schrijven als bij het lezen van grote bestanden (dus grote sequentiele lees en schrijfacties) sneller is dan een single disk. Dit geld dus NIET alleen voor schrijven.


Waarom B dus incorrect is kan ik niet helemaal onderbouwen, maar dat kunnen anderen hier vast wel. D is gewoon overduidelijk incorrect, A is erg tricky gesteld en ik zou ook zeer zeker dit proberen aan te vechten als veel mensen in je klas dit ook fout hebben. Maar ook A is dus zonder twijfel incorrect.
C is gewoon het enige juiste antwoord.

[ Voor 9% gewijzigd door ShadowLord op 30-01-2006 22:16 ]

[Verwijderd]

Tom_G schreef op maandag 30 januari 2006 @ 20:53:
Ik heb vandaag een examenvraag gehad, waar ik ondertussen het antwoord van weet, maar ik snap niet zo goed het hoe en waarom.

De vraag was dus:

"Welke bewering is correct?"

A ) RAID 0 is de snelste RAID setup in alle omstandigheden, maar ook de onveiligste

Dat is geheel waar. Er is geen overhead voor de controller en de schijven. Zowel hardwarematig als softwarematig overtreft RAID 0 alle anders RAIDS met troef.
Je bent gevoelig voor een "single point of faillure", er hoeft maar 'iets' te gebeuren in je RAID-set en alle data is unrecoverable verloren.
RAID 0, de snellere broer van JBOD

B ) RAID 5 is onveiliger dan RAID 1, maar haalt met random bestanden hogere snelheden

Ja en nee, RAID 5 kan het falen van een enkele schijf tolereren en is hiermee statistisch gezien toch onveiliger als RAID 1 in de vorm van 1 fout op 3 schijven bij 3 schijven in plaats van 1 fout op 2 schijven. Anders nee en verwaarlossbaar.
De hogere snelheden worden behaald door de stripe van RAID 5. Parititeitsvertraging treed alleen op bij schrijven.

C ) Bij RAID 5 hangen de prestaties af van de snelheid waarmee de controller de pariteitblokjes berekent.

Een zus van bovenstaande vraag. Vertraging treed alleen op bij schrijven en de mate van vertraging is geheel afhankelijk van de controller.

D ) RAID 1+0 is zeer veilig maar enkel bij grote sequentieel schrijfopdrachten sneller dan een enkele disk

Deze kwestie is geheel afhankelijk van de controller. Er is wel sprake van meer verkeer op de databus omdat het hier een dubbelvoudige RAID betreft. De blocksize moet goed ingesteld zijn; groot bij grote bestanden en klein bij een systeempartitie.


Ik ben dus overtuigd van antwoord A, maar toch blijkt het C te zijn. Wat op zich wel klopt, maar ik vraag me af wat er aan antwoord A schort.

thx

Leuk!! Examenvraagjes

Quote aangepast

[ Voor 6% gewijzigd door Verwijderd op 05-02-2006 23:29 ]

[ShadowLord]

Verwijderd schreef op zondag 05 februari 2006 @ 23:25:
[...]

Leuk!! Examenvraagjes

Quote aangepast

Lees ook mijn reactie, met name over RAID 0 even: RAID 0 is dus niet -altijd- sneler, maar heel soms ook even snel. Dus is stelling A niet waar (maar dit is wel op een heel gniepige manier gevraagd).

[kwiebus]

Paul Nieuwkamp schreef op maandag 30 januari 2006 @ 21:52:
[...]

Zelfs als we veronderstellen dat de controller in geen enkele mogelijke manier een beperking is, waardoor je bij raid5 schrijven dus nooit een read-modify-write hoeft te doen of andere vertragende factoren inbouwt, heeft RAID0 het voordeel: bij hetzelfde aantal fysieke schijven, kan de array er bij het schrijven 1 meer gebruiken dan bij RAID5. Ook bij lezen zit er een voordeeltje van 1 schijf in, want om de pariteits-data om te zetten in de normale data zul je de rest van de data ook moeten weten.

Ik dacht dat bij RAID5 de parity informatie alleen bij het schrijven van belang was en bij het lezen deze niet gebruikt wordt. De parity informatie wordt alleen gebruikt bij lezen op het moment dat er een schijf in de array ontbreekt?

Je hebt dan dus mijns inziens bij lezen van een RAID5 array juist het voordeel van een extra disk t.o.v. RAID0.

[Wim-Bart]

Het ligt allemaal aan de controller. Maar antwoord A is niet correct, ook al is hij inderdaad tricky gesteld.

1) RAID0 is inderdaad de meest onveilige. RAID 0 is eigenlijk gewoon JBOD met striping.
2) RAID0 is niet altijd in alle omstandigheden het snelste. Maar dat heeft verschillende factoren.

Factoren waarom RAID0 niet altijd het snelste is (alleen lezen).
1) Bestand is kleiner dan stripe size (reeds eerder genoemd), single disk is net zo snel.
2) RAID 1+0 in een dual channel setup (met geavanceerde controller). 4 stripes kunnen van 4 verschillende disks worden gelezen.
3) RAID 5 zonder parity check (niet aan te bevelen). Leest net zo snel als een RAID0.

[rapture]

9 kansen op 10 heb je net een PC-technologie examen achter de rug, ik kan met mijn 18-uren raid-benching op een 3Ware Escalade 6800 raid-controller op dezelfde hoge school aantonen dat antwoord C correct is.

Kleine databrokjes die te klein zijn om over de schijven gespreid te worden, worden niet versneld door RAID-0. En in omstandigheden dat je heel veel kleine databrokjes moet lezen, dan zitten de koppen meer naar de juiste plek te verplaatsen, dan te lezen. Dan is de performance van de access times afhankelijk en niet te versnellen met RAID-0 (intelligentere, lees: duurdere controllers doen aan load-balancing en versnellen het toch, maar het is eerder uitzondering op de regel).

Dus RAID-0 is niet altijd sneller.

Antwoord C is het meest correcte bewering: RAID-5 performance is hoofdzakelijk afhankelijk van "hoe snel dat men pariteitsberekeningen kan doen". De meesten hebben wel snelle harde schijven, maar een Areca-controller kunnen betalen is wat anders, dus de controller is meestal de bottleneck.

[ Voor 32% gewijzigd door rapture op 06-02-2006 03:13 ]

[Verwijderd]

Tom_G, stonden er geen rode blokjes op je examenformulier ?

[Paul]

kwiebus schreef op maandag 06 februari 2006 @ 00:12:
[...]

Ik dacht dat bij RAID5 de parity informatie alleen bij het schrijven van belang was en bij het lezen deze niet gebruikt wordt. De parity informatie wordt alleen gebruikt bij lezen op het moment dat er een schijf in de array ontbreekt?

Je hebt dan dus mijns inziens bij lezen van een RAID5 array juist het voordeel van een extra disk t.o.v. RAID0.

Een EXTRA disk sowieso niet, dan hooguit exact evenveel schijven (als we bij ieder raidlevel van dezelfde hoeveelheid fysieke schijven uitgaan).

Maar je kunt wel de parity in gaan zitten lezen, zonder dat je de overige data hebt kun je hier niets mee. Heb je de overige data minus die van 1 schijf, dan kun je met de parity-data wel berekenen wat er op die ontbrekende schijf staat, maar de pariteit op zichzelf kun je het niet aan de driver aanbieden als informatie.

[Femme]

Tom_G schreef op maandag 30 januari 2006 @ 20:53:

"Welke bewering is correct?"

A ) RAID 0 is de snelste RAID setup in alle omstandigheden, maar ook de onveiligste
B ) RAID 5 is onveiliger dan RAID 1, maar haalt met random bestanden hogere snelheden
C ) Bij RAID 5 hangen de prestaties af van de snelheid waarmee de controller de pariteitblokjes berekent
D ) RAID 1+0 is zeer veilig maar enkel bij grote sequentieel schrijfopdrachten sneller dan een enkele disk

Ik ben dus overtuigd van antwoord A, maar toch blijkt het C te zijn. Wat op zich wel klopt, maar ik vraag me af wat er aan antwoord A schort.

Het ligt er ook aan hoe nauw je de vraagstelling neemt. Bij een gelijk aantal schijven met een controller die in gelijke mate geoptimaliseerd is voor RAID 0 als voor een ander RAID-level zal RAID 0 in principe altijd de beste prestaties moeten leveren. Dat is gewoon een feit omdat je in RAID 0 altijd het grootste aantal spindels ter beschikking hebt. Hoe groter het aantal schijven waarvan data gelezen of naartoe geschreven kan worden, des te hoger de theoretische transfer rate en het aantal simultane I/O's dat een RAID-configuratie kan verwerken.

Ga je niet uit van een gelijk aantal schijven, dan staat niets vast. RAID 5 kan dan net zo makkelijk sneller zijn.

RAID 5 is onveiliger dan RAID 1 omdat RAID 5 een lagere redundance heeft. Bij RAID 1 bestaat altijd 50 procent van de beschikbare opslagruimte uit redundante gegevens en kan er dus altijd 50 procent van de schijven uitvallen, bij RAID 5 hoogstens 33 procent.

C hoeft ook niet per definitie waar te zijn. Een controller die slecht is in het bereken van pariteitsblokken maar wel een erg effectie read cache heeft, zou in theorie beter kunnen presteren dan een controller die wel snel pariteit kan berekenen maar geen cache heeft.

D is waar wat betreft de veiligheid van RAID 10, maar de opmerking over performance klopt niet. In theorie is de performance van RAID 10 altijd beter dan een enkele schijf.

Het probleem met dit soort vragen is dat de praktijk anders werkt dan de theorie. In de praktijk wordt de prestaties van RAID-configuraties beperkt door bottlenecks in bijvoorbeeld de I/O bandbreedte of de prestaties van de I/O processor. Ook is er nog de moeilijk in te schatten invloed van cachegeheugen. Caching kan een enorm verschil uitmaken en kan ervoor zorgen dat theoriën over bijvoorbeeld de slechte schrijfprestaties van RAID 5 in de praktijk nauwelijks spelen. Ga er dus nooit van uit dat de theorie altijd een op een in de praktijk toepasbaar is.

[kwiebus]

Paul Nieuwkamp schreef op maandag 06 februari 2006 @ 11:18:
[...]
Een EXTRA disk sowieso niet, dan hooguit exact evenveel schijven (als we bij ieder raidlevel van dezelfde hoeveelheid fysieke schijven uitgaan).

Ik ging er van uit dat het om een RAID array van dezelfde netto capaciteit gaat, anders kan je lijkt mij nooit een vergelijking maken. Dan heb dus bij RAID5 wel een extra disk waarover de data verspreid kan worden.

[Paul]

kwiebus schreef op maandag 06 februari 2006 @ 17:47:
[...]

Ik ging er van uit dat het om een RAID array van dezelfde netto capaciteit gaat, anders kan je lijkt mij nooit een vergelijking maken. Dan heb dus bij RAID5 wel een extra disk waarover de data verspreid kan worden.

Zelfs dan heb je ongelijk, want je kunt niets met die parity-data...

Maar uitgaan van de netto capaciteit is een beetje vreemd, zeker als je als reden geeft dat je anders niet kunt vergelijken??

Je wilt dus een RAID0 van 15 schijven met een RAID5 van 16 schijven en een RAID1 van 30 schijven gaan vergelijken? Die raid1 vliegt rondjes om de rest bij het lezen...

[Verwijderd]

Antwoord A had ik niet genoeg ingevuld. Het antwoord op stelling D maakt dit weer goed.

Welke RAID je ook gebruikt, blocksize is belangrijk.

Gebruik een kleine blocksize bij een setup met hoofdzakelijk kleine bestanden (systeempartitie)
Gebruik een grote blocksize bij een setup met hoofdzakelijk grote bestanden.
Die goedkope ingebouwde Windows defragmenter geeft wél na een analyse precies aan wat je gemiddelde bestandsgrootte is; pas daar je blocksize op aan om het onderste uit de kan te halen.

[ Voor 3% gewijzigd door Verwijderd op 06-02-2006 18:04 ]

[kwiebus]

Paul Nieuwkamp schreef op maandag 06 februari 2006 @ 18:03:
[...]
Zelfs dan heb je ongelijk, want je kunt niets met die parity-data...

Maar uitgaan van de netto capaciteit is een beetje vreemd, zeker als je als reden geeft dat je anders niet kunt vergelijken??

Je wilt dus een RAID0 van 15 schijven met een RAID5 van 16 schijven en een RAID1 van 30 schijven gaan vergelijken? Die raid1 vliegt rondjes om de rest bij het lezen...

Jouw eerste opmerking begrijp ik niet helemaal wat zou ik dan met de parity informatie willen?

Als ik voor een bepaalde diskoplossing kies ga ik uit van een bepaalde nettocapaciteit. Stel dat ik een terabyte en redundantie nodig heb dan ga ik niet 4 250GB disks in RAID0 zetten maar kies ik bijvoorbeeld voor 5 250GB disks in RAID5. Wil ik een hogere read performance en/of meer redundantie dan neem ik 8 250GB disks in RAID10. Uiteraard hangt er dan wel een ander prijskaartje aan de verschillende oplossingen.

[ Voor 20% gewijzigd door kwiebus op 06-02-2006 18:41 ]

[Paul]

kwiebus schreef op maandag 06 februari 2006 @ 18:41:
[...]

Jouw eerste opmerking begrijp ik niet helemaal wat zou ik dan met de parity informatie willen?

Waar wilde je anders die extra disk vandaan halen waar dat voordeeltje voor RAID5 in zou zitten?

Als ik voor een bepaalde diskoplossing kies ga ik uit van een bepaalde nettocapaciteit.

Dat is iets heel anders.

Als je raidlevels met elkaar wilt _vergelijken_ (want dat doen we hier, en dat is iets heel anders dan gebruiken, waar je dus aan dingen als netto capaciteit en prijskaartjes gebonden bent) moet je uiteraard _al_ het andere gelijk houden, anders is je testopstelling niet eerlijk. Je kunt uit een test tussen Oracle (op een P3-800 met 256mb ram) en MySQL (op een Dual Xeon 3.4 met dual core en hyperthreading en 8gb ram) toch ook niet concluderen dat MySQL sneller is?