RAID: Pengertian, Prinsip Dasar, Fungsi, Teknik Penyimpanan, dan Levelnya

Table of Contents

RAID (Redundant Array of Independent Disks)

Pengertian RAID

RAID (Redundant Array of Independent Disks) adalah teknologi di dalam penyimpanan data komputer yang digunakan untuk mengimplementasikan fitur toleransi kesalahan pada media penyimpanan komputer (terutama hard disk) menggunakan cara redundansi (penumpukan) data, dengan menggunakan perangkat lunak, maupun unit perangkat keras RAID terpisah.

Istilah RAID pertama kali diperkenalkan oleh David A. Patterson, Garth A. Gibson dan Randy Katz dari University of California, Berkeley, Amerika Serikat pada tahun 1987. Tetapi walaupun begitu, hak paten RAID sejatinya dimiliki oleh Norman Ken Ouchi dari IBM.

Teknologi RAID ini membagi atau mereplikasi data ke dalam beberapa hard disk terpisah. RAID didesain untuk meningkatkan keandalan data dan atau meningkatkan kinerja I/O dari hard disk. RAID memiliki sebanyak 3 karakteristik umum di antaranya,
1. Datanya di distribusikan pada drive fisik array
2. RAID merupakan sekumpulan disk drive yang di klaim sebagai sistem tunggal pada disk
3. Kapasitas redundant disk di pakai untuk menyimpan informasi paritas, yang sudah menjamin recoverability data pada saat terjadi kegagalan disk atau terjadi suatu masalah.

Prinsip Dasar RAID

Prinsip dasar RAID ada dua di antaranya,
1. Mirroring
Sesuai dengan namanya yang berarti ‘mencerminkan’, prinsip mirroring akan melakukan penyalinan data di hard disk lain dengan isi yang sama persis secara realtime. Tujuan dari prinsip ini adalah untuk keamanan data itu sendiri.

Namun kelemahan dari prinsip mirroring adalah memakan kapasitas hard disk. Contohnya saja bila Anda memiliki 3 x hard disk berukuran 20 GB yang di-mirroring, maka artinya Anda memiliki total 20 GB data dan 20 GB data mirror sehingga totalnya menjadi 40 GB.

2. Stripping
Prinsip stripping adalah membagi kinerja antara dua atau lebih hard disk untuk mengolah sebuah data di saat yang sama. Contohnya saja saat Anda menyimpan data sebesar 2 GB di 2 hard disk yang di-stripping, maka masing-masing hard disk akan menyimpan data sebesar 1 GB.

Prinsip ini juga berlaku pada saat loading data di mana dua hard disk akan bekerja bersama-sama untuk membaca data, sehingga prosesnya pun jadi lebih cepat. Sayangnya prinsip stripping memiliki kekurangan yaitu bila salah satu array hard disk macet, maka sebagian data yang disimpan di hard disk lain jadi ikut tidak bisa dibaca.

Fungsi RAID

Dengan teknologi RAID, data dapat dicerminkan pada satu disk atau lebih dalam array yang sama, sehingga jika satu disk gagal, data akan disimpan. Berkat teknik yang dikenal sebagai striping (teknik untuk menyebarkan data melalui beberapa disk drive), RAID juga menawarkan opsi read atau write ke lebih dari satu disk pada saat yang sama untuk meningkatkan kinerja.

Dalam pengaturan ini, data sekuensial dipecah menjadi segmen-segmen yang dikirim ke berbagai disk dalam array, mempercepat throughput. Array RAID khas menggunakan beberapa disk yang tampaknya merupakan perangkat tunggal sehingga dapat memberikan kapasitas penyimpanan lebih dari satu disk.

Teknik Penyimpanan RAID

Metode utama menyimpan data dalam array di antaranya,
1. Striping – memisahkan aliran data menjadi blok-blok dengan ukuran tertentu (disebut “block size”) kemudian menulis blok-blok ini melintasi RAID satu per satu. Cara penyimpanan data ini memengaruhi kinerja.
2. Mirroring adalah teknik penyimpanan di mana salinan data yang identik disimpan pada anggota RAID secara bersamaan. Jenis penempatan data ini memengaruhi toleransi kesalahan serta kinerja.
3. Parity adalah teknik penyimpanan yang digunakan metode striping dan checksum. Dalam teknik paritas, fungsi paritas tertentu dihitung untuk blok data. Jika drive gagal, blok yang hilang dihitung ulang dari checksum, memberikan toleransi kesalahan RAID.

level RAID

Pola RAID terdiri atas enam level dan level nol sampai lima. Level ini tidak mengartikan hubungan hierakis (urutan tingkat) namun penandaan arsitektur rancangan yang berbeda.
RAID level 0
RAID pada level 0 ini memakai sekumpulan disk dengan striping di level blok, tanpa adanya redundansi. Maka dari itu ia hanya menyimpan dan melakukan striping blok data di dalam sejumlah disk. Level 0 ini sebenarnya tidak termasuk di dalam kelompok RAID, hal ini dikarenakan level 0 tidak memakai redundansi dalam peningkatan kinerjanya tersebut.

Raid Level 1
RAID level 1 adalah disk mirroring, memalsukan atau menduplikat di masing-masing disk. Langkah-langkah ini bisa memberikan peningkatan terhadap kinerja disk, namun jumlah disk yang di perlukan juga berubah menjadi 2 kali lipat. Maka dari itu dananya menjadi sangatlah mahal.

Raid Level 2
RAID level 2 ini adalah pengorganisasian dengan error – correcting – code (ECC). Seperti di memory server EEC yang di mana pendeteksian titik terjadinya error memakai paritas bit. Di masing-masing byte data memiliki suatu paritas yang bersesuaian yang merepresentasi kan jumlah bit pada byte data tersebut, yang di mana paritas bit = 0 apabila jumlah bit parasite = 1 atau ganjil atau parasitas bit=0 genap.

Jadi apabila salah satu dari bit di data berubah, parasitas berubah dan tidak cocok dengan parasitas bit yang sudah tersimpan. Dengan begitu, jika terjadi suatu masalah atau kegagalan di salah satu disk, data bisa di bentuk ulang dengan mendeteksi atau reading error – correction bit di disk yang lain nya.

Raid Level 3
RAID Level 3 adalah suatu pengorganisasian dengan paritas bit interleaved. Dalam pengorganisasian level ini hampir sama halnya dengan RAID level 2, hanya saja pada RAID Level 3 ini membutuhkan suatu disk redundan, seberapa pun banyak atau jumlah dari kumpulan disknya.

Raid Level 4
RAID Level 4 ini adalah suatu pengorganisasian dengan paritas blok interleaved, yakni memakai striping data di level blok, dengan menyimpan suatu paritas blok di suatu disk yang berlainan untuk masing-masing blok data di disk lain yang saling bersesuaian.

Raid Level 5
RAID Level 5 ini adalah suatu pengorganisasian dengan paritas blok interleaved yang tersebar. Paritas dan juga data yang di sebar di seluruh disk termasuk pada suatu disk tambahannya.

Raid Level 6
Untuk RAID Level 6 ini dinamai juga dengan redundansi p + q, seperti hal nya pada RAID level 5, namun menyimpan sebuah informasi redundan tambahan yang nantinya berguna untuk mengantisipasi terjadinya kegagalan dari sejumlah disk secara bersamaan.

RAID Level 0+1 dan 1+0
RAID level 0+1 dan 1+0 ini merupakan kombinasi dari RAID level 0 dan 1. RAID level 0 memiliki kinerja yang baik, sedangkan RAID level 1 memiliki kehandalan. Namun, dalam kenyataannya kedua hal ini sama pentingnya. Dalam RAID 0+1, sekumpulan disk di-strip, kemudian strip tersebut di-mirror ke disk-disk yang lain, menghasilkan strip-strip data yang sama.

Kombinasi lainnya yaitu RAID 1+0, di mana disk-disk di-mirror secara berpasangan, dan kemudian hasil pasangan mirrornya di-strip. RAID 1+0 ini mempunyai keuntungan lebih dibandingkan dengan RAID 0+1. Sebagai contoh, jika sebuah disk gagal pada RAID 0+1, seluruh strip-nya tidak dapat diakses, hanya sebagian strip saja yang dapat diakses, sedangkan pada RAID 1+0, disk yang gagal tersebut tidak dapat diakses, tetapi pasangan mirror-nya masih dapat diakses, yaitu disk-disk selain dari disk yang gagal.

Dari berbagai sumber

Download