Clase de Backup + RAID

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Trinidad Olivera Herrero
hace 6 años
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1 Clase de Backup + RAID Juan Pablo Darago - Sistemas Operativos October 15, 2013

2 Backup

3 El problema Tenemos información en storage permanente Esto suele ser en disco Que problemas tiene el disco? Puede fallar el hardware Puede fallar el software (filesystem corrupto). Puede fallar catastróficamente (información perdida) Puede fallar silenciosamente (información corrupta). No queremos perder la información Que hacemos?... Backup!!

4 Backup Hacer backup es guardar la información a otro store permanente. Si se cae uno, tengo el otro No se tiene que caer el otro El otro tiene que mantener la información Tiene beneficios, especialmente si el sistema es offline Tiene costos: Cuesta plata (comprar más discos duros) Cuesta tiempo (tengo que gastar tiempo en hacer backup) Cuesta costo mental (tengo que hacerlo bien). Requiere downtime hacer una restauración... Pero peor es perder los datos.

5 Tipos de backup Total: Hago una copia de absolutamente todo. Diferencial: Guardo los cambios desde la última total. Incremental: Guardo los cambios desde la última copia, sea incremental, total o diferencial.

6 Como restaurar con el backup Como restauro la información si tengo un backup Total: Trivial, copio todo.... Diferencial: Obtener copia anterior y aplicar los cambios.... Incremental : Aplicar todas las incrementales hasta la ultima total o diferencial, y aplicar esa.

7 Tips Checkear los backups Si se me corrompen no me sirven. Hacer backup seguido. Tener los backups accesibles. Hacer backup de lo importante. No del.pdf si tengo el.tex No confiar del todo en los backups Los discos se corrompen con el tiempo. O pueden ser en cinta o discos viejos y ser muy lento.

8 RAID

9 RAID A veces no nos podemos permitir el downtime. Podemos tener redundancia mantenida con storages. RAID: Redundant Array of Inexpensive Disks En una epoca se usaban discos más baratos para proveer redundancia. Para disociar el concepto con un tema monetario, los denominan Independent. El concepto, a pesar que no guste, es que los discos son baratos. Y porqué no usar backup directamente?... pero fallan seguido.... y andan medio lento. Mejorar las dos cosas nos serviría mucho. Como hacemos?

10 Niveles

11 Niveles De RAID se suelen usar niveles. Estos niveles corresponden a maneras de organizar los discos. Son 5 canónicos, pero además hay dos anidados. Dependen en el grado de redundancia que dan.

12 RAID 0 Concepto: Tenemos dos discos: Ponemos un bloque de datos en cada uno. Se conoce como stripping Ventajas: Todo el espacio de disco se usa para datos útiles. Mejora la performance: puedo hacer operaciones en paralelo. Desventajas: Cero redundancia extra. Es el doble probable que, por fallo de disco, pierda datos.

13 RAID 0 - En imágen

14 RAID 1 Concepto: Tenemos dos discos: Duplicamos los datos Se conoce como mirroring Ventajas: Redundancia: Se me tienen que caer dos discos para perder los datos. Las lecturas son rápidas, porque tengo dos controladoras. Desventajas: Tengo que escribir en dos discos. Perdí un disco de almacenamiento útil en redundancia.

15 RAID 1 - En imágen

16 Niveles siguientes La idea de los niveles siguientes es proveer redundancia mediante códigos de error. Detectar errores y corregirlos en lo posible. Paridad: Cada cierta cantidad de bits, guardar un bit que indica si la cantida de bits es par o impar. En RAID se suele guardar la paridad de la tira de bits en la misma posición de todos los otros discos. Ejemplo: 1. Disco 1: Disco 2: Paridad: Se puede usar un XOR para obtener los datos de vuelta si se cae un solo disco. Codificación de Hamming: En su versión (7,4): Permiten detectar error de hasta dos bits y corregir hasta uno. Cuando las controladoras implementaron esto, se volvió obsoleto hacerlo en RAID.

17 RAID 2,3,4 RAID 2: Implementa Hamming (7,4): 7 discos, 4 de datos, 3 para Hamming. Strip a nivel de un bit: en el primero se guardan los bits 1,4,... Mucha granularidad: Leer requiere usar todas las controladoras Habría que escribir demasiados discos para actualizarlo bien. Los discos se soĺıan sincronizar: no puedo leer al mismo tiempo dos lugares distintos en dos discos distintos. Podemos restaurar un disco completo si se cae. RAID 3: El stripping es a nivel de byte, usa paridad para corrección de errores. Usa menos discos y requiere menos escrituras. Disco de paridad en todos los accesos: se gasta más rápido. RAID 4: El strip es a nivel de bloque, disco único de paridad. No son muy usados en la práctica.

18 RAID 5,6 RAID 5: RAID 6: Similar a RAID 4: stripping a nivel de bloque, usa paridad. La paridad también esta distribuida mediante stripping. Elimina el cuello de botella. También resiste la caida de un disco usando la redundancia (usando el XOR rearmarlo a partir de los otros). No hace falta sincronizar las controladoras: multiples requests simultaneas se pueden satisfacer. RAID 5 + otro bloque de paridad.

19 RAID 5,6 - En imagenes

20 Niveles Anidados: Raid 0+1 y Raid 1+0 RAID 0+1: mirror de stripes. Combina las cosas buenas de 0 y 1. Requiere 4 discos. RAID 1+0 stripe de mirrors También requiere 4 discos. Es menos probable que haya una falla catastrófica.

21 Anidados - en imágenes

22 Tips para elegir un nivel de RAID Pensar en: Cuanto espacio de disco estoy dispuesto a perder en redundancia? Cuantos discos tengo? RAID 5, 0+1 y 1+0 necesitan 4 Quiero tener redundancia para recuperar los datos? Puedo permitirme un tiempo de downtime? Quiero mejorar mi velocidad de lectura/escritura?

23 Ejericicio

24 Ejercicio Se tienen 4 discos de 100 GB donde se desea almacenar una IMPORTANTE y ABUNDANTE colección de música. Preguntas: 1. Que nivel de RAID considera apropiado para la tarea? 2. Describa el procedimiento de escritura del bloque 43. Si una escritura de disco insume 10 ms, Cuanto tiempo insume esta operación en el RAID propuesto? 3. Describa el procedimiento de escritura de 6 bloques consecutivos a partir del 21. Cuanto tiempo insume? 4. Las lecturas, son más lentas, iguales o más rápidas que en un RAID 0 con 3 discos?

25 Preguntas?

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