Software RAID for HelenOS

Abstract

Redundant Array of Independent Disks (RAID) is a technique used to expose multiple physical storage devices as a single virtual disk that has better performance properties and provides fault-tolerance. The goal of this bachelor thesis is to implement software RAID for the HelenOS microkernel operating system with support for RAID metadata formats of other operating systems, such as OpenBSD, FreeBSD, or Linux. The thesis contains an analysis of software RAID challenges and presents a RAID implementation with support for RAID levels 0, 1, 4 and 5, written from scratch with emphasis on I/O performance. We evaluated the performance of our RAID implementation on up to 33 enterprise-class hard drives and showed that its performance is comparable to RAID implementations in mature monolithic kernel-based operating systems.

Redundant Array of Independent Disks (RAID) je technika používaná k prezento- vání více fyzických disků jako jednoho virtuálního, který má lepší výkonostní vlastnosti a poskytuje odolnost proti selháním jednotlivých disků. Cílem této bakalářské práce je implementovat softwarový RAID pro mikrokernelový operační systém HelenOS s pod- porou metadat RAID implementací operačních systémů, jako jsou OpenBSD, FreeBSD nebo Linux. Práce obsahuje analýzu problémů spojených se softwarovým RAIDem a pre- zentuje vlastní implementaci s podporou úrovní RAID 0, 1, 4 a 5. Tato implementace byla vytvořena od základů, s důrazem na I/O výkon. Výkonnostní testy, provedené až na 33 enterprise-class discích, ukazují, že dosažený výkon je srovnatelný s RAID implemen- tacemi ve vyspělých operačních systémech s monolitickým jádrem.