Re: Re: Re: Re: Re: Re: Raid
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.  Re: Raid  ([Eliot] am 30.03.2001, 21:26:01)
..  Re: Re: Raid  (Silent.Tom am 08.04.2001, 18:54:57)
...  Re: Re: Re: Raid  (Hannes am 08.04.2001, 23:39:15)
....  Re: Re: Re: Re: Raid  (Zappa F. am 09.04.2001, 01:40:38)
.....  Re: Re: Re: Re: Re: Raid  (Bernhard am 09.04.2001, 16:46:02)
.....  Re: Re: Re: Re: Re: Raid  (Silent.Tom am 09.04.2001, 22:35:42)
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.......  Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Raid  (Anonym am 10.04.2001, 01:38:33)
......
Re: Re: Re: Re: Re: Re: Raid
10.04.2001, 22:28:30
Hallo - jetzt hab ich mir wirklich einen haufen Arbeit gemacht

Also, dass mit der höheren Geschwindigkeit ist so gemeint, dass
wenn Du innerhalb Deines RAID-Systems sehr große Datenmengen
kopierst (physikalisch gesprochen von einem Bereich der HD auf
einen anderen Bereich), Du Probleme mit diversen
Positionierungszeiten bekommst.


Hier nun die Erklärung, wie eine Festplatte vom timing her
funktioniert:
(als Beispiel fließen hier die Daten einer IBM DJNA-Platte ein)
http://www.storage.ibm.com/hardsoft/diskdrdl/prod/ds75gxp40gv.htm

Eine Festplatte...
besteht aus einem Stapel aufeinanderliegenden Platten, welche durch
eine zentralen Achse miteinander verbunden sind. Eine Platte wird
unterteilt in Tracks und diese wiederum in Sektoren.
Bsp: DJNA 307030 hat 2 einzelne Platten auf einem Stapel, die DJNA
307075 hat dere  10.

Die durchnittliche Positionierungszeit...
(average position time ist Zeit, welche die Schreib/Leseköpfe
(heads) benötigen, um von einer Stelle der Platte zu einer anderen
zu gelangen:

...ist also die Zeit, die die Linearmotoren benötigen,  um die
Heads zum richtigen track zu bringen (average seek time).

...plus der maximalen Zeit die vergeht, bis im schlechtesten Fall
(dass nämlich die Daten genau auf der anderen Seite der Platte
liegen) sich die Platten um eine halbe Umdrehung gedreht haben –
„Average  rotation latency“.
Z.B.:  average rotatio latency =  0,5 (halbe Umdrehung) :  (7200
(U/Min)  . 60 sek/min) = 0,0042 Sekunden = 4,2 ms (IBM gibt 4,17 ms
an)
...plus des „controller Overhead“ = die Zeit, welche der IDE-
Kontroller und die Festplatten-elektronik benötigt (<1ms)


So,  jetzt befinden sich unsere heads genau unter der Stelle, wo
die Daten auf den Platten gespeichert sind. Von nun an können Daten
mit der „sustained data rate“ – in unserem Fall max37 MB/Sek
übertragen werden – also 0,037 MB/ms.

Solange die gesuchten Daten nun aufeinander folgen, so kann immer
mit der vollen Übertragungsrate gerechnet werden. Wenn jedoch der
Fall eintritt, dass sich die nächsten angeforderten Daten auf einem
entfernten Bereich befinden, so beginnt dass ganze Spiel mit der
neuen Positionierung usw. von vorne – das ist in etwa mit einem
Plattenspieler zu vergleichen. Zuerst hörst Du Dir dass erste Lied
an, wenn Du nun das letzt Lied auf der Platte anhören willst, so
musst Du umständlich den Tonabnehmer aufheben – den Beginn des
letzten Liedes suchen und den Tonarm wieder absetzen.
´
IBM gibt hier folgende Zahlen an:
average seek time (Durchschnitt): 8,5ms
track-to-track : 1.2ms (wenn die zwei  tracks direkt nebeneinander
liegen)
Full-track: 15ms (vom ersten (innersten) zum letzten (äußersten)
Track)

Wie viele zufällige Zugriffe auf der gesamten Plattenoberfläche die
Performance einbremsen könnt ihr mit dem cthdbench selber messen
(http://www.heise.de ).

Was nun Raid macht ist folgendes:
...Der Kontroller speichert (oder liest) abwechseld auf beide
Platten. d.h Sector1,3,5,7,... auf  Platte und Sector 2,4,6,8 auf
Platte 2 .

...Beispiel: Du hast ein sehr großes file (z.B. 2GB) am Anfang der
Platte (Track 0, Sektor 0); dann jede Menge anderer Daten, und auf
Deinem 2x30 GB RAID-System nur mehr 5 GB gegen Ende der Platte
frei. Wenn Du nun das 2GB-File kopierst, wird ein großer Teil der
RAID-Performance einbrechen, weil die Festplatten nur mehr damit
beschäftigt sind ihre Laufwerksköpfe hin und her zu bewegen (siehe
oben), da ein so großes File natürlich in keinem RAM-HD Cache Platz
hat

...Mein Beispiel: 2 getrennte Platten: du kopierst von der einen
Platte dasselbe File auf die andere. So können nun Dein Quell und
Dein Ziellaufwerk ohne permanente Neupositionierung in (nahezu)
voller Geschwindigkeit arbeiten, da die eine ja kontinuierlich
liest und die andere kontinuierlich schreibt.


So, nun sollten alle Klarheiten beseitigt sein. Wie gesagt die
Performance ist noch von vielen anderen Variablen (Filsystem,
Betriebsystem,...)  abhängig, und die obig dargestellte
Funktionsweise einer HD und eines RAID 0 Systems könnte noch viel
genauer erörtert werden.
Nur – weshalb ich mir diese Arbeit überhaupt angetan habe hat den
Sinn etwas Klarheit in die Funktionsweise und eventuellen Vorteile
von RAID Systemen zu bringen. Ein uneingeschränktes „Boaaa RAID is
super und alles geht doppelt so schnell“ hängt mir schon lange zu
Hals raus. Ich hoffe, ich konnte mich einigermaßen verständlich
machen.


Grüße

F.Z.

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