O que é RAID?

RAID significa Redundant Array of Inexpensive Disks ou Redundant Array of Independent Disks. É uma solução de virtualização de armazenamento de dados que trata várias unidades físicas como uma única unidade física. O objetivo do RAID é fornecer redundância de dados, melhorias de desempenho ou ambos, dependendo do nível de RAID usado.

Conceitos RAID

Os três conceitos principais em RAID são “espelhamento”, “distribuição” e “paridade”.

No RAID, o espelhamento é a replicação de dados em vários discos, o que permite um nível de redundância ao custo de capacidade de armazenamento reduzida. Por exemplo, se uma unidade falhar, nenhum dado será perdido, pois todos os dados da unidade com falha também estão em uma segunda unidade. Nesse ponto, a unidade com falha pode ser substituída e a matriz RAID pode ser reconstruída a partir das unidades existentes.

O striping RAID é o conceito de espalhar dados em várias unidades. Isso permite que a capacidade total de todas as unidades esteja disponível para uso e permite maior desempenho à medida que os dados são gravados ou lidos em várias unidades simultaneamente. A desvantagem disso é que a perda de qualquer unidade corrompe todo o array.

A paridade RAID é um processo de tolerância a falhas que executa um processo lógico entre cada bit em duas unidades e armazena o resultado em uma terceira unidade. Se alguma das unidades falhar, a matriz pode ser reconstruída a partir das outras duas. A paridade só pode ser adicionada em cima de outros estados de raid.

Níveis de RAID comuns

O RAID 0 é uma implementação simples de striping. Dois ou mais discos estão incluídos no array, combinando suas capacidades gerais e velocidades de leitura / gravação. Este nível de raid oferece alto desempenho, mas corre o risco de perda de todos os dados se alguma unidade falhar. O desempenho de uma matriz RAID 0 aumenta à medida que você adiciona mais unidades, no entanto, isso também aumenta a probabilidade de uma das unidades falhar e corromper toda a matriz.

Dica: RAID 0 é diferente de simplesmente dividir vários discos juntos. Ambas as técnicas permitem o uso de toda a capacidade das unidades. A distribuição dos discos não fornece o aumento de desempenho que vem da distribuição de dados, mas preserva os dados salvos nos discos de trabalho se algum disco expandido falhar.

RAID 1 é uma implementação de espelhamento, com dados de uma unidade espelhada em uma segunda unidade. Se qualquer uma das unidades falhar, nenhum dado será perdido. Em matrizes maiores, cada disco ainda contém exatamente as mesmas informações. Enquanto um disco RAID 1 estiver funcionando, os dados podem ser lidos e a matriz reconstruída.

Os níveis 4 e 5 do RAID usam striping para aumentar o desempenho, mas também incluem paridade, para permitir falhas de unidade. O RAID 4 dedica uma única unidade à paridade, o que pode causar velocidades de gravação reduzidas, pois todos os dados de paridade estão sendo gravados apenas em um disco. O RAID 5 distribui os dados de paridade por todas as unidades do array. O gargalo que veio da gravação de dados de paridade em um disco foi removido, no entanto, o processamento de paridade ainda precisa ser executado reduzindo o desempenho um pouco em comparação com o RAID 0. RAID níveis 4 e 5 requerem pelo menos três unidades no array e permitir que apenas uma única unidade falhe.

O RAID 6 é idêntico ao RAID 5, mas armazena dois blocos de paridade em todos os discos da matriz. Essa paridade extra dobra o processamento de paridade necessário, reduzindo assim o desempenho mais do que o RAID 5, mas ainda menos do que o RAID 4. O RAID 6 requer pelo menos quatro unidades no array, mas pode lidar com até duas unidades com falha.

RAID 0 + 1 é uma matriz RAID aninhada, primeiro cria uma matriz RAID 0 de discos fracionados e, em seguida, um espelho RAID 1 dessa matriz. O aninhamento desses dois tipos de matrizes RAID fornece a redundância do espelhamento e o aumento de velocidade do striping. As desvantagens desse método são que pelo menos quatro unidades são necessárias e, se uma unidade falhar, um espelho inteiro falhará. Se alguma unidade falhar, ela corromperá sua matriz RAID 0. Em uma matriz RAID 0 + 1 de quatro discos, perder um único disco corromperia seu disco emparelhado, deixando os outros dois discos sem a proteção de um espelho.

O RAID 10 é outro tipo de matriz RAID aninhada, ele cria uma matriz RAID 1 de discos espelhados e, em seguida, uma fração RAID 0 dessa matriz. Aninhar os arrays dessa maneira também fornece a mesma redundância e aumento de desempenho do RAID 0 + 1. Com essa implementação, no entanto, você pode perder muitas unidades, desde que cada espelho tenha pelo menos um disco funcionando. Também leva menos tempo para reconstruir a matriz no caso de uma falha de unidade, pois apenas um conjunto de unidades espelhadas precisa ser reconstruído.