4.4 Volume data/isi harddisk pada server dengan RAID

RAID (Redundant Array of Independent Disks) adalah teknologi yang menggabungkan beberapa HDD (bisa 2, 3, 4,  dst) menjadi satu dan terbaca sebagai 1 harddisk. Ada istilahnya RAID 0, RAID 1, RAID 1+0, RAID 2 dst yang akan menentukan jenisnya.

Sebagai perbandingan, bila sistem operasi yang digunakan adalah windows, maka drive pada RAID yang muncul hanya C saja. Beda halnya jika konfigurasi RAID tidak digunakan maka drive yang muncul adalah C, D dan E atau bahkan lebih (satu drive untuk satu harddisk) tergantung berapa banyak harddisk yang digunakan.

Tujuan RAID sendiri sebenarnya cuma ada 3, yaitu kecepatan data (stripping), keamanan data (mirroring) maupun keduanya.

Awalnya RAID hanya digunakan untuk server saja, dimana keamanan data & kecepatan sangat mutlak diperlukan. Dan untuk membuat konfigurasi RAID ini awalnya perlu RAID card tersendiri yang harganya sangat mahal. Namun beberapa tahun terakhir Intel menyelipkan fasilitas RAID controller kedalam chipset ICHxR mereka sehingga RAID bisa dinikmati oleh user lewat onboard controller pada motherboard.

RAID sebenarnya tidak serumit yang dibayangkan, karena prinsip dasarnya RAID sebenarnya hanya ada 2, yaitu : stripping dan mirroring.

Stripping adalah membagi kerja 2 atau lebih hardisk untuk mengolah 1 data pada saat bersamaan. Jadi misalnya Anda menyimpan data sebesar 1GB di 2 HDD yang distripping, maka 2 hardisk itu akan menyimpan masing2 500GB. Demikian juga dengan loading data, 2 HDD tersebut akan kerja bersamaan untuk membaca data. Hasilnya adalah waktu yang jauh lebih singkat (2x lebih cepat).

Kelemahan stripping adalah jika salah satu dari array HDD macet, maka separuh data yang disimpan di HDD yang lainpun tidak akan bisa terbaca.

Nah, kalau Mirroring artinya Anda akan membackup data yang sama persis di HDD lain secara realtime. Jadi ini ditujukan untuk keamanan data. Kelemahannya adalah kerugian kapasitas. Misalnya Anda punya 2 x HDD 2TB yang dimirroring, maka itu artinya Anda hanya memiliki 2TB data dan 2TB data mirror. Beda dengan stripping yang artinya jika Anda memiliki 2x HDD 2 TB, maka kapasitas totalnya adalah 4 TB.

RAID yang umum digunakan untuk pengguna di rumah adalah RAID 0, RAID 1, dan RAID 0+1.

RAID 0 banyak memberikan keuntungan secara speed & ekonomis. Peningkatan kecepatan yang akan Anda dapatkan adalah sebanding dengan jumlah HDD yang Anda stripping. Jadi misalnya 4 HDD bisa 400MB/s kecepatannya. Berarti bisa mengalahkan kecepatan sebuah SSD yang hanya rata-rata 180 MB/s.

Tabel Level RAID

RAID0	Level ini menerapkan stripping, tapi tidak mem-back-up data. Dengan demikian, kinerja PC bisa meningkat, kapasitas HDD meningkat 2x lipat, tetapi tak ada cadangan/backup data.
RAID1	Level ini dikenal juga dengan nama mirroring. RAID1 membuat salinan data yang ada di harddisk lain sebagai back-up. Hal ini sangat berguna ketika data yang ada di harddisk adalah data yang sangat penting dan tidak boleh rusak. Akan tetapi, RAID1 tidak menawarkan peningkatan performa. Kinerja server maupun PC tetap biasa saja.
RAID2	RAID2 menggunakan stripping antara harddisk yang digunakan. Hanya saja, beberapa harddisk digunakan untuk menyimpan informasi mengenai pemeriksaan error dan koreksi, Error Checking dan Correscting(ECC).
RAID3	Tipe RAID ini menggunakan stripping dan menggunakan 1 harddisk untuk menyimpan informasi mengenai pariti (parity). RAID3 juga digunakan untuk mendeteksi adanya error. RAID3 berguna untuk sistem yang digunakan oleh 1 orang yang berisi data yang amat panjang.
RAID4	RAID4 menggunakan stripe yang besar. Dengan demikian, sistem bisa membaca data dari 1 drive. Sistem yang meggunakan RAID4 bisa mengambil keuntungan dari adanya pembacaan data secara bersamaan.
RAID5	Tipe RAID ini memiliki array parity. Semua penulisan dan pembacaan data dapat dilakukan bersamaan. RAID5 menyimpan data parity, tetapi tidak bisa melakukan back-up. RAID5 paling tidak butuh 3 harddisk. Tapi biasanya 5 harddisk yang digunakan.
RAID6	Mirip dengan RAID5, tetapi memiliki pariti kedua yang tersebar di beberapa harddisk sehingga menawarkan back-up yang luar biasa.
RAID7	RAID7 membuat sistem operasi sebagai controller, caching menggunakan jalur cepat.

RAID 0
Juga dikenal dengan modus stripping. Membutuhkan minimal 2 harddisk. Sistemnya adalah menggabungkan kapasitas dari beberapa harddisk. Sehingga secara logikal hanya “terlihat” sebuah harddisk dengan kapasitas yang besar (jumlah kapasitas keseluruhan harddisk).

Pada awalnya, RAID 0, digunakan untuk membentuk sebuah partisi yang sangat besar dari beberapa harddisk dengan biaya yang efisien. Data yang ditulis pada harddisk-harddisk tersebut terbagi-bagi menjadi fragmen-fragmen. Dimana fragmen-fragmen tersebut disebar di seluruh harddisk. Sehingga, jika salah satu harddisk mengalami kerusakan fisik, maka data tidak dapat dibaca sama sekali.

Namun ada keuntungan dengan adanya fragmen-fragmen ini: kecepatan. Data bisa diakses lebih cepat dengan RAID 0, karena saat komputer membaca sebuah fragmen di satu harddisk, komputer juga dapat membaca fragmen lain di harddisk lainnya.

RAID 1

Biasa disebut dengan modus mirroring. Membutuhkan minimal 2 harddisk. Sistemnya adalah menyalin isi sebuah harddisk ke harddisk lain dengan tujuan: jika salah satu harddisk rusak secara fisik, maka data tetap dapat diakses dari harddisk lainnya.

Contoh:
Sebuah server memiliki 2 unit harddisk yang berkapasitas masing-masing 80GB dan dikonfigurasi RAID 1. Setelah beberapa tahun, salah satu harddisknya mengalami kerusakan fisik. Namun data pada harddisk lainnya masih dapat dibaca, sehingga data masih dapat diselamatkan selama bukan semua harddisk yang mengalami kerusakan fisik secara bersamaan.

RAID 2

RAID 2, juga menggunakan sistem stripping. Namun ditambahkan tiga harddisk lagi untuk pariti hamming, sehingga data menjadi lebihreliable. Karena itu, jumlah harddisk yang dibutuhkan adalah minimal 5 (n+3, n > 1). Ketiga harddisk terakhir digunakan untuk menyimpan hamming code dari hasil perhitungan tiap bit-bit yang ada di harddisk lainnya.
Contoh:
Kita memiliki 5 harddisk (sebut saja harddisk A,B,C, D, dan E) dengan ukuran yang sama, masing-masing 40GB. Jika kita mengkonfigurasi keempat harddisk tersebut dengan RAID 2, maka kapasitas yang didapat adalah: 2 x 40GB = 80GB (dari harddisk A dan B). Sedangkan harddisk C, D, dan E tidak digunakan untuk penyimpanan data, melainkan hanya untuk menyimpan informasi pariti hamming dari dua harddisk lainnya: A, dan B. Ketika terjadi kerusakan fisik pada salah satu harddisk utama (A atau B), maka data tetap dapat dibaca dengan memperhitungkan pariti kode hamming yang ada di harddisk C, D, dan E.

RAID 3

RAID 3, juga menggunakan sistem stripping. Juga menggunakan harddisk tambahan untuk reliability, namun hanya ditambahkan sebuah harddisk lagi untuk parity.. Karena itu, jumlah harddisk yang dibutuhkan adalah minimal 3 (n+1 ; n > 1). Harddisk terakhir digunakan untuk menyimpan parity dari hasil perhitungan tiap bit-bit yang ada di harddisk lainnya.

Contoh kasus:
Kita memiliki 4 harddisk (sebut saja harddisk A,B,C, dan D) dengan ukuran yang sama, masing-masing 40GB. Jika kita mengkonfigurasi keempat harddisk tersebut dengan RAID 3, maka kapasitas yang didapat adalah: 3 x 40GB = 120GB. Sedangkan harddisk D tidak digunakan untuk penyimpanan data, melainkan hanya untuk menyimpan informasi parity dari ketiga harddisk lainnya: A, B, dan C. Ketika terjadi kerusakan fisik pada salah satu harddisk utama (A, B, atau C), maka data tetap dapat dibaca dengan memperhitungkan parity yang ada di harddisk D. Namun, jika harddisk D yang mengalami kerusakan, maka data tetap dapat dibaca dari ketiga harddisk lainnya.

RAID 4
Sama dengan sistem RAID 3, namun menggunakan parity dari tiap block harddisk, bukan bit. Kebutuhan harddisk minimalnya juga sama, 3 (n+1 ; n >1).

RAID 5
RAID 5 pada dasarnya sama dengan RAID 4, namun dengan pariti yang terdistribusi. Yakni, tidak menggunakan harddisk khusus untuk menyimpan paritinya, namun paritinya tersebut disebar ke seluruh harddisk. Kebutuhan harddisk minimalnya juga sama, 3 (n+1 ; n >1).
Hal ini dilakukan untuk mempercepat akses dan menghindaribottleneck yang terjadi karena akses harddisk tidak terfokus kepada kumpulan harddisk yang berisi data saja.

RAID 6
Secara umum adalah peningkatan dari RAID 5, yakni dengan penambahan parity menjadi 2 (p+q). Sehingga jumlah harddisk minimalnya adalah 4 (n+2 ; n > 1). Dengan adanya penambahan pariti sekunder ini, maka kerusakan dua buah harddisk pada saat yang bersamaan masih dapat ditoleransi. Misalnya jika sebuah harddisk mengalami kerusakan, saat proses pertukaran harddisk tersebut terjadi kerusakan lagi di salah satu harddisk yang lain, maka hal ini masih dapat ditoleransi dan tidak mengakibatkan kerusakan data di harddisk bersistem RAID 6.

Sumber:

1. http://kucingbasah.blogdetik.com/2009/11/19/sepintas-lalu-tentang-raid/