RAID Dizilerindeki Çift Hatalar ve Delme İşlemleri

İçindekiler

1. Veri Hataları ve Çift Hatalar
2. Delme İşlemleri: Bu İşlemler Nedir ve Nasıl Ortaya Çıkar?
3. Sorunların Oluşmadan Önlenmesi ve Delme İşlemlerinin Meydana Geldikten Sonra Çözülmesi
   
    

1. Bölüm: Veri Hataları ve Çift Hatalar

RAID dizileri veri hatalarından etkilenir.  RAID denetleyicisi ve sabit sürücü bellenimi, bir diziye/sürücüye yazılmadan önce birçok veri hatası türünü algılayacak ve düzeltebilecek işlevler içerir.  En son bellenim sürümlerinde bulunan hata işleme/hata düzeltme özellikleri eksik olduğundan eski bellenim kullanılması bir diziye/sürücüye yanlış verilerin yazılmasıyla sonuçlanabilir.


Veri hataları, bozuk fiziksel bloklardan da kaynaklanabilir.  Örneğin, okuma/yazma kafası dönen tablaya çarptığında ("Kafa Çarpma" olarak bilinir) bu durum meydana gelebilir.  Tablanın bitleri manyetik olarak belirli bir konumda depolama yeteneğindeki performans düşüşü nedeniyle bloklar da zamanla bozulabilir.  Tablanın performans düşüşünden kaynaklanan bozuk bloklar genellikle başarılı bir şekilde okunabilir.  Böyle bir bozuk blok yalnızca bazen ya da sürücülerde genişletilmiş tanılama yapılarak algılanabilir.  


Bozuk bir Mantıksal Blok Adresi (LBA) olarak bilinen bozuk blok mantıksal veri hatalarından da kaynaklanabilir.  Bu durum, başarılı bir yazma olarak bildirilmiş olsa bile veriler sürücüye yanlış yazıldığında meydana gelir.  Ayrıca sürücüde depolanan iyi veriler de yanlışlıkla değiştirilebilir.  Bu örneklerden biri okuma/yazma kafası yakındaki bir konumdan geçtiğinde veya bu konuma yazdığında ve verilerin sıfır ve birden farklı bir değere değişmesine neden olduğunda oluşabilecek "bit çevirmesi"dir.  Böyle bir durum verilerin "tutarlılığının" bozulmasına neden olur.  Belirli bir bloktaki verilerin değeri, orijinal verilerden farklıdır ve artık verilerin sağlama toplamı ile eşleşmeyebilir.  Fiziksel LBA iyi durumdadır ve üzerine başarılı bir şekilde yazılabilir ancak şu anda yanlış veriler içermektedir ve bozuk blok olarak yorumlanabilir.


Bozuk LBA'lar genellikle Algılama Kodu 3/11/0 olarak bildirilir. Algılama Anahtarı 3, Orta Düzey Hatadır.  11/00'ın ek algılama kodu ve ek algılama niteleyicisi, Kurtarılmamış Okuma Hatası olarak tanımlanır.  Blokun düzeltilmesi için girişimde bulunulmamış ve bozuk blokun sürücü tablasındaki fiziksel bir hatadan ya da başka nedenlere bağlı veri hatasından kaynaklanıp kaynaklanmadığına dair belirleme yapılmamıştır.  Algılama Kodu 3/11/00'ın varlığı otomatik olarak fiziksel sürücünün arızalandığı veya değiştirilmesi gerektiği anlamına gelmez.


Dell donanım tabanlı RAID denetleyicileri, veri hatasıyla ilgili birçok senaryoyu düzeltmek için Kontrollü Okuma ve Tutarlılık Denetimi gibi özellikler sunar.  Kontrollü Okuma, varsayılan olarak verilerin doğru bir şekilde okunduğundan emin olmak için sabit sürücüdeki tüm blokları denetleyen otomatik arka plan görevi olarak çalışır.  Kontrollü Okuma, bozuk blokları düzeltmeyi veya düzeltilemeyen blokları ayrılmış bloklarla yeniden eşleştirmeyi dener.  Tutarlılık Denetimi verilerin ve yedekliliğin doğru bir şekilde eşleştiğinden emin olmak için bir dizideki tüm sürücüleri birbiriyle karşılaştıran manuel olarak etkinleştirilen (ayrıca zamanlanabilir) bir işlevdir.  Örneğin, bir RAID 5 dizisindeki üç sürücü, verilerin ve eşliğin doğru değerleri kullandığından emin olmak için karşılaştırılır.  Tek bir hata tespit edilirse kalan veriler ve/veya eşlik bozuk değeri yeniden yazmak ve düzeltmek için kullanılır.  Benzer şekilde RAID 1 dizisinde bir sürücüdeki veriler, verilerin doğru şekilde yansıtıldığından emin olmak için diğer sürücüyle karşılaştırılır.


RAID dizisinde düzeltilmeyen tek bir hata, özellikle ikinci bir hata oluştuğunda dizide daha ciddi hatalara neden olabilir.  Bir veya daha fazla tek hata, dizi en iyi durumda kaldığı sürece veri kaybına neden olmaz.  Dizi en iyi durumdayken normal şekilde çalışmak için hâlâ yeterli veri ve yedeklilik vardır.


Denetleyicinin normal işlemler sırasında hataları düzeltme özelliği nedeniyle, mevcut verilerle ilgili sorunların tespit edilmesi her zaman kolay değildir.  Bir veya daha fazla tek hata durumu olduğunda denetleyici günlüğünde, donanım günlüklerinde veya işletim sistemi olay günlüklerinde nadiren hatalar veya uyarılar görülür.  Bu nedenle, tutarlılık hatalarının ve/veya tek bir hatanın varlığına rağmen bir dizi çok uzun süre normal çalışıyor gibi görünebilir.




Şekil 1: RAID 5 dizisindeki Birden Çok Tek Arıza - En İyi Durumda Dizi


Şekil 1'de gösterildiği üzere dizide birden çok hata vardır.  Ancak herhangi bir şeritte yalnızca tek bir hata olduğundan denetleyici, RAID 5'in yedekliliği nedeniyle hâlâ tüm verilere erişebilir.  Eşlik segmentinde hata oluşursa tüm veriler bozulmadan kalır ve hata okuma işlemlerini etkilemez.  Veri segmentinde hata oluşursa eksik/bozuk veri segmentini yeniden hesaplamak için iyi veriler ile iyi eşlik parçaları arasında XOR karşılaştırması yapılmalıdır.  Her iki durumda da şeritte yalnızca tek bir hata olduğundan tüm verilere başarılı şekilde erişmek için yeterli yedeklilik mevcuttur.

RAID dizisindeki bir veya daha fazla sürücü veri hataları içeriyorsa ve sürücü hatası, yabancı yapılandırma, sürücünün çıkarılması veya başka bir nedenden dolayı dizideki başka bir sürücü artık dizinin etkin üyesi değilse bu, "Çift Hata" olarak bilinen bir durum oluşturur.  Çift hata durumu, etkilenen şeritlerdeki bilgilerde ani veri kaybıyla sonuçlanır.




Şekil 2: Arızalı Sürücülü Çift Hata (Şerit 1 ve 2'deki veriler kaybolur) - İndirgenmiş Dizi


En iyi durumda kalan dizi ile çift hata durumunun oluşması mümkündür.  Bu durum, birden fazla sabit sürücüdeki aynı bozuk LBA'larla ortaya çıkar.  Günümüzde daha büyük sabit disklerdeki çok sayıda LBA dikkate alındığında böyle bir durum çok nadir görülür.  Birden fazla sabit diskte aynı LBA'nın aynı anda "bozuk" olması çok düşük bir olasılıktır.

Tek bir arıza, bozuk fiziksel blok veya mantıksal veri hatası olup olmadığına bakılmaksızın düzenli Tutarlılık Denetimi işlemleri gerçekleştirilerek düzeltilir. Tutarlılık Denetimi ek hataların olması durumunda çift hata durumu riskini de hafifletir.  Belirli bir şeritte yalnızca tek bir hatadan daha fazlası olmadığında Tutarlılık Denetimi neredeyse her zaman hatayı ortadan kaldırabilir.

Başa Dön
 

---

 

2. Bölüm: Delme İşlemleri: Bu İşlemler Nedir ve Nasıl Ortaya Çıkar?

Delme işlemi, çift hata durumunun neden olduğu veri kaybına rağmen denetleyicinin, dizinin yedekliliğini geri yüklemesini sağlamak üzere tasarlanmış Dell'in PERC denetleyicilerine ait bir özelliktir.  Delme işleminin diğer adı "hatalarla yeniden oluşturma" işlemidir.  RAID denetleyicisi çift hatayı algılar ve yedeklilik etkilenen şeritteki verileri kurtarmak için yetersiz olduğundan denetleyici bu şeritte bir delme işlemi oluşturur ve yeniden oluşturma işleminin devam etmesini sağlar.

 

• Verileri aynı şeritteki birden fazla sürücüde erişilemez hale getiren her durum bir çift hatadır
• Çift hatalar etkilenen şeritteki tüm verilerin kaybına neden olur
• Tüm delme işlemleri çift hatalardır ancak tüm çift hatalar delme işlemi DEĞİLDİR

Şekil 3: Delme İşlemi Oluşmuş Şeritler (Şerit 1 ve 2'deki veriler çift hata durumu nedeniyle kaybolur) - En iyi dizi


Delme işlemi özelliği olmadan, dizi yeniden oluşturma işlemi başarısız olur ve dizi indirgenmiş durumda kalır.  Bazı durumlarda hatalar başka sürücülerin başarısız olmasına neden olabilir ve dizinin çalışmayan çevrimdışı durumda olmasına neden olabilir.  Dizinin delme işlemi, dizideki herhangi bir veriye önyükleme veya erişme yeteneğini etkilemez.  Çift hata durumundan kaynaklanan her türlü hasar veya kayıp veri zaten oluşmuştur. 



Delme işlemleri şu iki durumdan birinde oluşabilir:
 

• Çift Hatanın zaten mevcut olması (Veriler zaten kayıptır)
  • Çevrimiçi sürücüdeki veri hatası yeniden oluşturulan sürücüye yayılır (kopyalanır)

 

• Çift Hatanın mevcut olmaması (İkinci hata oluştuğunda veriler kaybolur)
  • İndirgenmiş durumdayken çevrimiçi sürücüde bozuk blok oluşursa bu LBA'da delme işlemi oluşur

Dizide delme işlemi oluşmasının bu avantajı, sistemi üretimde kullanılabilir halde tutar ve dizinin yedekliliği geri yüklenir.  Etkilenen şeritteki veriler, delme işlemi oluşsa da oluşmasa da kaybolur.  LSI yönteminin birincil dezavantajı, dizide delme işlemi olsa da etkilenen verilere (varsa) erişildiğinde düzeltilemeyen hatalarla karşılaşılmaya devam edilmesidir. 


Delme işlemi üç konumda oluşabilir.  İlk olarak, delme işlemi veri içermeyen boş alanda oluşabilir.  Bu şerit erişilemez durumdadır ancak bu konumda veri olmadığından önemli bir etkisi olmaz.  Delme işlemi oluşmuş bir şeride İşletim Sistemi tarafından tüm yazma denemeleri başarısız olur ve veriler farklı bir konuma yazılır. 


İkinci olarak, delme işlemi README.TXT dosyası gibi kritik olmayan verileri içeren bir şeritte oluşabilir.  Etkilenen verilere erişilmezse normal G/Ç sırasında hata oluşmaz.  Dosya sistemi yedekleme denemeleri, delme işleminden etkilenen dosyaları yedekleyemez.  Tutarlılık Denetimi veya Kontrollü Okuma işlemleri gerçekleştirildiğinde geçerli LBA ve/veya şeritler için Algılama Kodu  3/11/00 oluşur.


Üçüncü olarak delme işlemi, erişebilir veri alanında oluşabilir.  Böyle bir durumda kayıp veri çeşitli hatalara neden olabilir.  Hatalar, üretim ortamını olumsuz etkilemeyen küçük hatalar olabilir.  Hatalar daha ciddi de olabilir ve sistemin bir işletim sistemine önyükleme yapmasını engelleyebilir veya uygulamaların başarısız olmasına neden olabilir.


 Delme işlemini ortadan kaldırmak için delme işlemi oluşan bir dizinin silinmesi ve yeniden oluşturulması gerekir.  Bu prosedür tüm verilerin silinmesine neden olur. Bu durumda, delme işlemi ortadan kaldırıldıktan sonra verilerin yeniden oluşturulması veya yedekten geri yüklenmesi gerekir.  Delme işlemine ilişkin karar, iş ihtiyaçları için daha avantajlı olan bir zamanda verilecek şekilde planlanabilir.


Delme işlemi oluşan bir şeritteki verilere erişilirse olası düzeltmeler yapılmadan, etkilenen bozuk LBA'lara karşı hatalar bildirilmeye devam edilir. Sonunda (bu dakikalar, günler, haftalar, aylar vb. olabilir) Bozuk Blok Yönetimi (BBM) Tablosu, bir veya daha fazla sürücü tahmini hata olarak işaretlenmiş olarak doldurulur. Şekil 3'e göre sürücü 0, sürücü 1 ve sürücü 2'deki hatalar kendisine yayıldığı için genellikle tahmini hata olarak işaretlenen sürücü olur. Sürücü 0 normal şekilde çalışıyor olabilir ve sürücü 0'ı değiştirmek yalnızca bu yedeğin tahmini hata olarak işaretlenmesine neden olur.


Delme işlemi başlatıldıktan sonra gerçekleştirilen Tutarlılık Denetimi sorunu çözmez.  Bu nedenle düzenli olarak Tutarlılık Denetimi gerçekleştirmek çok önemlidir. Mümkünse sürücüler değiştirilmeden önce yapılması özellikle önemlidir. Tutarlılık Denetimi gerçekleştirmek için dizi en iyi durumda olmalıdır.


Sabit sürücü hatası gibi ek bir hata olayıyla bağlantılı olarak tek bir veri hatası içeren RAID dizisi, hatalı veya yedek sürücü dizide yeniden oluşturulduğunda delme işlemine neden olur. Örneğin, en iyi RAID 5 dizisi üç üye içerir: sürücü 0, sürücü 1 ve sürücü 2. Sürücü 0 başarısız olursa (Şekil 2) ve değiştirilirse sürücü 1 ve 2'de kalan veriler ve eşlik eksik bilgileri yedek sürücü 0'da yeniden oluşturmak için kullanılır. Ancak yeniden oluşturma işlemi bu hataya ulaştığında sürücü 1'de veri hatası varsa bu şeritteki eksik bilgileri yeniden oluşturmak için şeritte yeterli bilgi bulunmaz. Sürücü 0'da veri yoktur, sürücü 1'de bozuk veri vardır ve sürücü 2 yeniden oluşturulduğundan iyi verilere sahiptir. Bu şeritte birden çok hata mevcuttur. Sürücü 0 ve sürücü 1 geçerli veri içermez. Bu nedenle bu şeritteki veriler kurtarılamaz ve dolayısıyla kaybedilir.  Şekil 3'te gösterilen sonuç, (şerit 1 ve 2'deki) delme işlemlerinin yeniden oluşturma sırasında oluşturulduğu şeklindedir. Hatalar sürücü 0'a yayılır. 


Dizide oluşan delme işlemi yedekliliği geri yükler ve diziyi en iyi duruma döndürür.  Bu durum, ek hataların veya sürücü arızalarının oluşması durumunda dizinin ek veri kaybından korunmasını sağlar.
 
Başa Dön
 

---

3. Bölüm: Sorunların Oluşmadan Önlenmesi ve Delme İşlemlerinin Meydana Geldikten Sonra Çözülmesi

"Bozuk değilse düzeltmeyin" önermesine göre hareket etmek cazip gelebilir. Bu, depolama alt sistemlerini en iyi şekilde korumak ve yönetmek için pek çok alanda geçerli olabilir ancak rutin ve düzenli bakım yapılması kesinlikle önerilir. Proaktif bakım mevcut hataları düzeltebilir ve bazı hataların meydana gelmesini önleyebilir. Tüm hataların meydana gelmesini engellemek mümkün değildir ancak çoğu ciddi hata proaktif bakım ile önemli ölçüde hafifletilebilir. Depolama ve RAID alt sistemleri için adımlar şunlardır:

 

• Denetleyiciler, sabit sürücüler, arka paneller ve diğer aygıtlarda sürücü ve bellenim güncelleme
• Düzenli Tutarlılık Denetimi işlemleri gerçekleştirme
• Sorunlara ilişkin göstergeler için günlükleri gözden geçirme

Bu, üst düzey bir teknik gözden geçirme olmak zorunda değildir ancak potansiyel sorunlara ilişkin son derece açık göstergelerini aramak üzere günlüklerin basit bir görünümü olabilir
Sorularınız veya endişeleriniz için Dell Teknik Destek ile iletişime geçin


Yapılması gereken en önemli şeylerden biri bellenimin güncel olduğundan emin olmaktır. Bellenim, bir aygıtın çalışmasını sağlayan tüm mantığın bulunduğu yerdir. Çeşitli hata işleme ve hata düzeltme işlevleriyle birlikte aygıtın işlevlerini ve özelliklerini sağlar. Bellenimin güncelliğini korumak daha iyi performans ve daha az hata oluşmasını sağlayabilir. Ayrıca bellenim güncellemesiyle yeni özellikler ve geliştirmeler de eklenebilir.


Bellenim birçok yerde bulunabilir. RAID denetleyicileri, bir sistemde veya dizide yüklü her bir sabit sürücünün yanı sıra bellenim de içerir. Arka paneller ve harici muhafazalar da bulundurdukları sürücülerin ve dizilerin çalışmasını etkileyebilecek bellenim içerir.


Diğer proaktif bakım önerisi "Tutarlılık Denetimi" gerçekleştirmektir.  Tutarlılık denetimi, RAID denetleyicisinin genel kullanılabilir bant genişliğinin bir kısmını tükettiğinden manuel bir işlemdir. Ancak tutarlılık denetimi performans üzerinde en az etkiye sahip olduğu bir zamana planlanabilir.


Tutarlılık denetimi sürücülerdeki bozuk blokları denetler ancak daha da önemlisi tüm parçaların doğru şekilde eşleştiğinden emin olmak için dizideki verileri karşılaştırır. Bir sorun bulduğunda verilerin neye benzemesi gerektiğini belirler ve dizi içinde diğer sürücülerdeki verileri denetleyerek sorunu düzeltir. Veri hatalarının göreceli olarak küçük olduğunda düzeltilmesi ikinci bir hata veya arıza ile bağlantılı olarak mevcut veri hatalarından kaynaklanan delme işlemi riskini hafifletmenin en iyi yoludur. Çift hataların ve delme işlemlerinin varlığı, dizileri ve verileri çalışır duruma geri yüklemek için gerekli olan sürede verimlilik kaybına veya hatta tüm verilerin tamamen kaybına neden olabilir.


Çift hata veya delme işlemi varsa genellikle birtakım veriler kaybedilir. Hataların konumu boş alan veya kritik olmayan veri alanıysa üretim ortamındaki verilerin üstündeki ani etki nispeten azdır. Ancak bu hataların varlığı daha ciddi sorunların oluşabileceği anlamına gelebilir. Donanım hataları ve eski bellenim için hemen harekete geçilmesi gerekebilir.


Bilinen veya şüphelenilen bir çift hata ya da delme işlemi durumu varsa daha ciddi sorunların oluşma riskini en aza indirmek için aşağıdaki adımları izleyin:

 

• Tutarlılık Denetimi gerçekleştirin (dizi en iyi durumda olmalıdır)
• Donanım sorunlarının olup olmadığını belirleyin
• Denetleyici günlüğünü kontrol edin
• Donanım tanılaması gerçekleştirin
• Gerekirse Dell Teknik Destek ile iletişime geçin

Bu adımlar yapıldıysa ek endişeler vardır. Delme işlemleri sabit sürücülerin zamanla tahmini hata durumuna geçmesine neden olabilir. Sürücüye yayılan veri hataları, gerçek bir donanım sorunu olmasa da sürücüdeki ortam hataları olarak bildirilir. LBA'ya her erişildiğinde bir hata bildirilir. Hata günlüğü dolduğunda sürücü, kendisini bir tahmini hata olarak bildirir.


Sürücüde tek delme işlemi oluşmuş bir LBA birçok kez bildirilebilir. Delme işlemi sayısına bağlı olarak bir dizideki birden fazla sürücünün tahmini hata olarak bildirilmesi mümkündür. Tahmini hata veren sürücünün değiştirilmesi mevcut delme işlemlerinin yedek sürücüye yeniden yayılmasına ve sonuç olarak yedek sürücünün de tahmini hata olarak işaretlenmesini neden olur. Böyle bir durumda atılabilecek tek düzeltme adımı, delme işlemi durumunu çözmektir.


Şekil 3'e bakıldığında şerit 1 ve 2'de bir delme işlemi olduğu görülebilir. Orijinal verileri yeniden oluşturmak için yetersiz veri yedekliliği olduğundan sabit sürücüleri değiştirmek bu sorunu çözmez. Delme işlemi oluşan şeritlerdeki her türlü veri (önceki bir yedekte saklanmadığı sürece) kaybolur. Delme işleminin değil, çift hata durumunun veri kaybına neden olduğunu unutmayın. Delme işlemi, çift hata içeren bir diziye yedekliliği geri yükleme aracıdır.
 

 

 

 

1. Korunan Önbelleği yok sayın (varsa)
2. Yabancı yapılandırmaları temizleyin (varsa)
3. Diziyi silin
4. Sürücülerin konumunu bir sıra kaydırın (Şekil 1'i kullanarak Disk 0'ı yuva 1'e, Disk 1'i yuva 2'ye ve Disk 2'yi yuva 0'a taşıyın)
5. Diziyi istediğiniz şekilde yeniden oluşturun
6. Dizinin Tam başlatma işlemini gerçekleştirin (Hızlı Başlatma yapmayın)
7. Dizide Tutarlılık Denetimi gerçekleştirin

Tutarsızlık denetimi hatasız tamamlanırsa dizinin artık iyi durumda olduğunu ve delme işleminin kaldırıldığını güvenli bir şekilde varsayabilirsiniz. Veriler artık iyi durumdaki diziye geri yüklenebilir.


Daha ciddi durumlarda sorun çözülemeyebilir ve bu adımlar izlense bile hatalar devam edebilir. Bu adımlar izlenerek sorun çözülmüyorsa daha fazla yardım için Dell Teknik Destek ile iletişime geçin.


Hangi sürücülerin ortak olduğunu belirlemek için delme işlemlerinin daha ayrıntılı şekilde analiz edilmesi gerekebilir. Örneğin, Şekil 3'te denetleyici günlüğü Disk 0 ile 1 arasında bir delme işlemi ve Disk 0 ile 2 arasında bir delme işlemi gösterecektir. Disk 0 ortak sürücüdür. Yukarıdaki aynı adımları izleyin ancak öncelikle ortak sürücüleri tamamen kaldırın. Bir başka deyişle, Şekil 1'deki örneği kullanarak Disk 0'ı kaldırın ve ardından belirtilen adımları izleyin. Kalan Diskleri (1 ve 2) kullanarak diziyi oluşturun. İşlem tamamlandığında ve tutarlılık denetimi ile dizinin iyi durumda olduğu belirlediğinde Disk 0'ı yeniden ekleyin ve adımları tüm sürücülerle tekrar gerçekleştirin ya da kalan sürücüleri diziye yeniden eklemek için RLM (RAID düzey geçişi) ve/veya OCE (Çevrimiçi Kapasite Genişletmesi) özelliklerini kullanın.


Tahmini hata işaretli sürücüler kaldırılmalı ve kurtarma işlemine dahil edilmemelidir. Disk 0 tahmini hata olarak işaretliyse yine Şekil 3'ü örnek olarak kullanarak bu sürücüyü kaldırın. Ardından yukarıda belirtilen adımları gerçekleştirin. Yalnızca 2 sürücü kaldığından oluşturulan RAID dizisi, RAID 5 yerine RAID 1 olur. Yedek Disk 0 (tahmini hata nedeniyle) edinildikten sonra, 3 sürücünün tamamı dahil olmak üzere adımları tekrar gerçekleştirin veya RLM kullanarak Disk 0'ı mevcut diziye ekleyin ve 2 sürücülü RAID 1'den 3 sürücülü RAID 5'e dönüştürün.


İşlem, özellikle potansiyel veri kaybı dikkate alındığında zor görünebilir. "Tedbir tedaviden iyidir" sözü bu durum için kesinlikle doğrudur. Deneyimlere göre RAID donanım ve dizilerinde proaktif bakım yapılmasıyla neredeyse tüm çift hata ve delme işlemi durumları önlenebilir.
 

 

 

İlgili Makale
PERC - RAID Deliğini Düzeltme

 

Başa dön

 

-

-