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.
Ada beberapa konsep kunci di dalam RAID: mirroring (penyalinan data ke
lebih dari satu buah hard disk), striping (pemecahan data ke beberapa
hard disk) dan juga koreksi kesalahan, di mana redundansi data disimpan
untuk mengizinkan kesalahan dan masalah untuk dapat dideteksi dan
mungkin dikoreksi (lebih umum disebut sebagai teknik fault
tolerance/toleransi kesalahan).
Level-level RAID yang berbeda tersebut menggunakan salah satu atau
beberapa teknik yang disebutkan di atas, tergantung dari kebutuhan
sistem. Tujuan utama penggunaan RAID adalah untuk meningkatkan
keandalan/reliabilitas yang sangat penting untuk melindungi informasi
yang sangat kritis untuk beberapa lahan bisnis, seperti halnya basis
data, atau bahkan meningkatkan kinerja, yang sangat penting untuk
beberapa pekerjaan, seperti halnya untuk menyajikan video on demand ke
banyak penonton secara sekaligus.
Struktur RAID itu sendiri dimana Disk memiliki resiko untuk mengalami kerusakan. Kerusakan ini dapat
berakibat turunnya kinerja atau pun hilangnya data. Meski pun terdapat
backup data, tetap saja ada kemungkinan data yang hilang karena adanya
perubahan setelah terakhir kali data di-backup. Karenanya reliabilitas
dari suatu disk harus dapat terus ditingkatkan.
Berbagai macam cara dilakukan untuk meningkatkan kinerja dan juga
reliabilitas dari disk. Biasanya untuk meningkatkan kinerja, dilibatkan
banyak disk sebagai satu unit penyimpanan. Tiap-tiap blok data dipecah
ke dalam beberapa subblok, dan dibagi-bagi ke dalam disk-disk tersebut.
Ketika mengirim data disk-disk tersebut bekerja secara paralel, sehingga
dapat meningkatkan kecepatan transfer dalam membaca atau menulis data.
Ditambah dengan sinkronisasi pada rotasi masing-masing disk, maka
kinerja dari disk dapat ditingkatkan. Cara ini dikenal sebagai RAID.
Selain masalah kinerja RAID juga dapat meningkatkan realibilitas dari
disk dengan jalan melakukan redundansi data.
Tiga karakteristik umum dari RAID ini, yaitu :
1. RAID adalah sekumpulan disk drive yang dianggap sebagai sistem tunggal disk.
2. Data didistribusikan ke drive fisik array.
3. Kapasitas redunant disk digunakan untuk menyimpan informasi paritas,
yang menjamin recoveribility data ketika terjadi masalah atau kegagalan
disk.
Jadi, RAID merupakan salah satu jawaban masalah kesenjangan kecepatan
disk memori dengan CPU dengan cara menggantikan disk berkapasitas besar
dengan sejumlah disk-disk berkapasitas kecil dan mendistribusikan data
pada disk-disk tersebut sedemikian rupa sehingga nantinya dapat dibaca
kembali.
RAID dapat dibagi menjadi 8 level yang berbeda :
Gambar: RAID 0 + 1 dan 1 + 0
RAID level pertama: mirroring
RAID level kedua : Koreksi kesalahan dengan menggunakan kode Humming.
RAID level ketiga : Pengecekan terhadap disk tunggal di dalam sebuah kelompok disk.
RAID level keempat: Pembacaan dan penulisan secara independen
RAID level kelima : Menyebarkan data dan paritas ke semua drive (tidak ada pengecekan terhadap disk tunggal)
Berdasarkan refensi yang kami dapat, ada 3 macam metode RAID berdasarkan kegunaannya yang dapat digunakan, yaitu:
RAID 0 (metode Striping)
RAID 1 (metode Mirroring)
RAID 0+1 (metode Striping + Mirroring)
RAID 0 (untuk kecepatan)
Level RAID
Level RAID
1. RAID level 0
RAID level 0 menggunakan kumpulan disk dengan striping pada level blok,
tanpa redundansi. Jadi hanya menyimpan melakukan striping blok data ke
dalam beberapa disk. Level ini sebenarnya tidak termasuk ke dalam
kelompok RAID karena tidak menggunakan redundansi untuk peningkatan
kinerjanya.
Sebenarnya bukan RAID karena tidak menggunakan redundansi dalam
meningkatkan kinerjanya. Data didistribusikan pada seluruh disk secara
array merupakan keuntungan daripada menggunakan satu disk berkapasitas
besar. Sejalan perkembangan RAID – 0 menjadi model data strip pada disk
dengan suatu management tertentu hingga data sistem data dianggap
tersimpan pada suatu 58 disk logik. Mekanisme tranfer data dalam satu
sektor sekaligus sehingga hanya baik untuk menangani transfer data
besar.
RAID 0 yg dikenal juga dgn metode Striping digunakan utk mempercepat
kinerja hardisk. Kapasitas total hardisk pada metode ini adalah jumlah
kapasitas hardisk pertama ditambah hardisk kedua. Metodenya dilakukan
dengan cara membagi data secara terpisah ke dua buah hardisk. Jadi
separuh data ditulis ke hardisk pertama dan separuhnya lagi ditulis ke
hardisk kedua. Secara teoritis cara ini akan mempercepat
penulisan/pembacaan harddisk. Keburukan dari cara ini adalah apabila
salah satu hardisk rusak maka seluruh data akan hilang.
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
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
2. RAID level 1
RAID level 1 ini merupakan disk mirroring, menduplikat setiap disk. Cara
ini dapat meningkatkan kinerja disk, tetapi jumlah disk yang dibutuhkan
menjadi dua kali lipat, sehingga biayanya menjadi sangat mahal. Pada
level 1 (disk duplexing dan disk mirroring) data pada suatu partisi hard
disk disalin ke sebuah partisi di hard disk yang lain sehingga bila
salah satu rusak , masih tersedia salinannya di partisi mirror.
RAID 1 yang dikenal juga dengan metode Mirroring digunakan untuk
mendapatkan keamanan data (backup). Metodenya dilakukan dengan cara
menyalin isi harddisk pertama ke harddisk kedua. Jadi apa yang ditulis
pada hardisk pertama akan juga ditulis di hardisk kedua. Apabila salah
satu hardisk rusak, maka data pada hardisk yang satunya masih ada.
Keburukan dari cara ini adalah tidak adanya peningkatan kinerja sama
sekali, performannya malah akan sedikit lebih pelan dibanding performan
hardisk single (non-RAID). Selain itu kapasitas total yang anda dapat
dengan metode ini hanyalah sebesar kapasatitas satu hardisk saja.
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.
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.
3. RAID level 2
RAID – 2 mengganakan teknik akses paralel untuk semua disk. Dalam
proses operasinya, seluruh disk berpartisipasi dan mengeksekusi setiap
permintaan sehingga terdapat mekanisme sinkronisasi perputaran disk dan
headnya. Teknologi stripping juga digunakan dalam tingkat ini, hanya stripnya berukuran kecil, sering kali dalam ukuran word atau byte.
Koreksi kesalahan menggunakan sistem bit paritas dengan kode Hamming.
Cocok digunakan untuk menangani sistem yang kerap mengalami kesalahan
disk.
RAID level 2 ini merupakan pengorganisasian dengan error-correcting-code
(ECC). Seperti pada memori di mana pendeteksian terjadinya error
menggunakan paritas bit. Setiap byte data mempunyai sebuah paritas bit
yang bersesuaian yang merepresentasikan jumlah bit di dalam byte data
tersebut di mana paritas bit=0 jika jumlah bit genap atau paritas=1 jika
ganjil. Jadi, jika salah satu bit pada data berubah, paritas berubah
dan tidak sesuai dengan paritas bit yang tersimpan. Dengan demikian,
apabila terjadi kegagalan pada salah satu disk, data dapat dibentuk
kembali dengan membaca error-correction bit pada disk lain.
4. RAID level 3
RAID level 3 diorganisasikan mirip dengan RAID – 2, perbedaannya pada RAID – 3 hanya
membutuhkan disk redudant tunggal, tidak tergantung jumlah array
disknya. Bit paritas dikomputasikan untuk setiap data word dan ditulis
pada disk paritas khusus. Saat terjadi kegagalan drive, data disusun
kembali dari sisa data yang masih baik dan dari informasi paritasnya.
RAID – 3 menggunakan akses paralel dengan data didistribusikan dalam
bentuk strip – strip kecil. Kinerjanya menghasilkan transfer
berkecepatan tinggi, namun hanya dapat 59 mengeksekusi sebuah
permintaan I/O saja sehingga kalau digunakan pada lingkungan transaksi
data tinggi terjadi penurunan kinerja.
5. RAID level 4
RAID – 4 menggunakan teknik akses yang independen untuk setiap disknya
sehingga permintaan baca atau tulis dilayani secara paralel. RAID ini
cocok untuk menangani sistem dengan kelajuan tranfer data yang tinggi.
Tidak memerlukan sinkronisasi disk karena setiap disknya beroperasi
secara independen. Stripping data dalam ukuran yang besar. Strip
paritas bit per bit dihitung ke seluruh strip yang berkaitan pada
setiap disk data. Paritas disimpan pada disk paritas khusus. Saat
operasi penulisan, array management software tidak hanya meng-update
data tetapi juga paritas yang terkait. Keuntungannya dengan disk
paritas yang khusus menjadikan keamanan data lebih terjamin, namun
dengan disk paritas yang terpisah akan memperlambat kinerjanya.
RAID level 4 merupakan pengorganisasian dengan paritas blok interleaved,
yaitu menggunakan striping data pada level blok, menyimpan sebuah
paritas blok pada sebuah disk yang terpisah untuk setiap blok data pada
disk-disk lain yang bersesuaian. Jika sebuah disk gagal, blok paritas
tersebut dapat digunakan untuk membentuk kembali blok-blok data pada
disk yang gagal tadi. Kecepatan transfer untuk membaca data tinggi,
karena setiap disk-disk data dapat diakses secara paralel. Demikian juga
dengan penulisan, karena disk data dan paritas dapat ditulis secara
paralel.
6. RAID level 5
RAID level 5 merupakan pengorganisasian dengan paritas blok interleaved
tersebar. Data dan paritas disebar pada semua disk termasuk sebuah disk
tambahan. Pada setiap blok, salah satu dari disk menyimpan paritas dan
disk yang lainnya menyimpan data. Sebagai contoh, jika terdapat kumpulan
dari 5 disk, paritas blok ke n akan disimpan pada disk (n mod 5) + 1;
blok ke n dari empat disk yang lain menyimpan data yang sebenarnya dari
blok tersebut. Sebuah paritas blok tidak menyimpan paritas untuk blok
data pada disk yang sama, karena kegagalan sebuah disk akan menyebabkan
data hilang bersama dengan paritasnya dan data tersebut tidak dapat
diperbaiki. Penyebaran paritas pada setiap disk ini menghindari
penggunaan berlebihan dari sebuah paritas disk seperti pada RAID level
4.
kemungkinannya
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.
• 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.
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.
• 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.
7. RAID level 6
RAID level 6 merupakan teknologi RAID terbaru. Menggunakan metode penghitungan dua
paritas untuk alasan keakuratan dan antisipasi terhadap koreksi
kesalahan. Seperti halnya RAID – 5, paritas tersimpan pada disk
lainnya. Memiliki kecepatan transfer yang tinggi.
RAID level 6 disebut juga redundansi P+Q, seperti RAID level 5, tetapi
menyimpan informasi redundan tambahan untuk mengantisipasi kegagalan
dari beberapa disk sekaligus. RAID level 6 melakukan dua perhitungan
paritas yang berbeda, kemudian disimpan di dalam blok-blok yang terpisah
pada disk-disk yang berbeda. Jadi, jika disk data yang digunakan
sebanyak n buah disk, maka jumlah disk yang dibutuhkan untuk RAID level 6
ini adalah n+2 disk. Keuntungan dari RAID level 6 ini adalah kehandalan
data yang sangat tinggi, karena untuk menyebabkan data hilang,
kegagalan harus terjadi pada tiga buah disk dalam interval rata-rata
untuk perbaikan data (Mean Time To Repair atau MTTR). Kerugiannya yaitu
penalti waktu pada saat penulisan data, karena setiap penulisan yang
dilakukan akan mempengaruhi dua buah paritas blok.
kemungkinannya
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.
• 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.
daftar pustaka :
1. http://nasari.wordpress.com/2010/04/30/pengertian-raid/
2. http://adyt.blog.unsoed.ac.id/category/organisasi-dan-arsitektur-komputer/
3. http://oobelix7.blogspot.com/2012/10/cara-kerja-raid.html
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.
• 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.
daftar pustaka :
1. http://nasari.wordpress.com/2010/04/30/pengertian-raid/
2. http://adyt.blog.unsoed.ac.id/category/organisasi-dan-arsitektur-komputer/
3. http://oobelix7.blogspot.com/2012/10/cara-kerja-raid.html
