TECNOLOGIA RAID

TECNOLOGIA RAID

1. CONCEITO

   • O RAID é uma tecnologia usada para aumentar o desempenho e / ou a confiabilidade do armazenamento de dados. A abreviatura significa Redundant Array of Inexpensive Disks . Um sistema RAID consiste em duas ou mais unidades trabalhando em paralelo. Estes discos podem ser discos rígidos, mas há uma tendência para também usar a tecnologia para SSD (drives de estado sólido). Existem diferentes níveis de RAID, cada um otimizado para uma situação específica. Estes não são padronizados por um grupo de indústria ou comitê de padronização. Isso explica por que as empresas às vezes vêm com seus próprios números únicos e implementações. Este artigo abrange os seguintes níveis de RAID: RAID 0-Striping;RAID 1-Espelhamento;RAID 5-Distribuição com Paridade;RAID 6-Distribuição com Paridade Dupla;RAID 10-Combinando Espelhamento e Striping
   • TECNOLOGIAS
     • RAID 0 - Striping
       • Em um sistema RAID 0 os dados são divididos em blocos que são escritos em todas as unidades da matriz. Usando vários discos (pelo menos 2) ao mesmo tempo, isso oferece desempenho superior de I / O. Este desempenho pode ser melhorado ainda mais usando vários controladores, idealmente um controlador por disco.
       • VANTAGENS
         • O RAID 0 oferece ótimo desempenho, tanto em operações de leitura quanto de gravação.  Não há sobrecarga causada por controles de paridade. Toda a capacidade de armazenamento é usada, não há sobrecarga. A tecnologia é fácil de implementar.
       • DESVANTAGENS
         • O RAID 0 não é tolerante a falhas.  Se uma unidade falhar, todos os dados na matriz RAID 0 serão perdidos.  Não deve ser usado para sistemas de missão crítica.Uso ideal
     • RAID 1 - Espelhamento
       • Os dados são armazenados duas vezes, gravando-os tanto na unidade de dados (ou no conjunto de unidades de dados) quanto na unidade espelhada (ou conjunto de unidades). Se uma unidade falhar, o controlador usa a unidade de dados ou a unidade espelhada para recuperação de dados e continua a operação. Você precisa de pelo menos 2 unidades para uma matriz RAID 1.
       • VANTAGENS
       • DESVANTAGENS
         • A principal desvantagem é que a capacidade de armazenamento eficaz é apenas metade da capacidade total da unidade porque todos os dados são escritos duas vezes. Soluções RAID 1 de software nem sempre permitem a troca a quente de uma unidade com falha.  Isso significa que a unidade com falha só pode ser substituída após desligar o computador ao qual ele está conectado.  Para servidores que são usados simultaneamente por muitas pessoas, isso pode não ser aceitável. Esses sistemas normalmente usam controladores de hardware que suportam hot swapping.
     • RAID 5
       • RAID 5 é o nível RAID seguro mais comum. Ele requer pelo menos 3 unidades, mas pode trabalhar com até 16. Os blocos de dados são listrados através das unidades e em uma unidade uma soma de verificação de paridade de todos os dados do bloco é escrito. Os dados de paridade não são gravados em uma unidade fixa, eles são espalhados por todas as unidades, como mostra o desenho abaixo. Usando os dados de paridade, o computador pode recalcular os dados de um dos outros blocos de dados, caso esses dados não estejam mais disponíveis. Isso significa que uma matriz RAID 5 pode resistir a uma única falha de unidade sem perder dados ou acessar dados. Embora RAID 5 pode ser alcançado em software, um controlador de hardware é recomendado. Muitas vezes memória cache adicional é usada nesses controladores para melhorar o desempenho de gravação.
       • VANTAGENS
         • As transações de dados de leitura são muito rápidas enquanto as transações de dados de gravação são um pouco mais lentas (devido à paridade que deve ser calculada). Se uma unidade falhar, você ainda terá acesso a todos os dados, mesmo quando a unidade com falha está sendo substituída eo controlador de armazenamento reconstrói os dados na nova unidade.
       • DESVANTAGENS
         • As falhas de unidade têm um efeito na taxa de transferência, embora isso ainda seja aceitável. Esta é uma tecnologia complexa.  Se um dos discos em uma matriz usando discos 4TB falhar e for substituído, restaurar os dados (o tempo de reconstrução) pode levar um dia ou mais, dependendo da carga na matriz e a velocidade do controlador.  Se outro disco ficar ruim durante esse tempo, os dados serão perdidos para sempre.
     • RAID 6 - Striping com Paridade Dupla
       • RAID 6 é como RAID 5, mas os dados de paridade são gravados em duas unidades. Isso significa que requer pelo menos 4 unidades e pode suportar 2 drives morrendo simultaneamente. As chances de que duas unidades quebram exatamente no mesmo momento são, naturalmente, muito pequenas. No entanto, se uma unidade de um sistema RAID 5 morrer e for substituída por uma nova, demora horas ou até mais do que um dia para reconstruir a unidade trocada. Se outra unidade morrer durante esse tempo, você ainda perderá todos os seus dados. Com o RAID 6, o array RAID ainda sobreviverá a essa segunda falha.
       • VANTAGENS
         • Como com o RAID 5, as transações de dados de leitura são muito rápidas. Se duas unidades falharem, você ainda terá acesso a todos os dados, mesmo quando as unidades com falha estão sendo substituídas.  Assim, o RAID 6 é mais seguro que o RAID 5.
       • DESVANTAGENS
         • Metade da capacidade de armazenamento vai para espelhamento, por isso em comparação com grande RAID 5 ou RAID 6 arrays, esta é uma maneira cara de ter redundância.
     • RAID Nível 10 - RAID 1 & RAID 0
       • É possível combinar as vantagens (e desvantagens) de RAID 0 e RAID 1 em um único sistema. Esta é uma configuração de RAID aninhada ou híbrida.  Fornece segurança ao espelhar todos os dados em unidades secundárias ao usar o striping em cada conjunto de unidades para acelerar as transferências de dados.
       • VANTAGENS
         • Se algo der errado com um dos discos em uma configuração RAID 10, o tempo de reconstrução é muito rápido, pois tudo o que é necessário é copiar todos os dados do espelho sobrevivente para uma nova unidade.  Isso pode levar até 30 minutos para unidades de 1 TB.
       • DESVANTAGENS
         • Metade da capacidade de armazenamento vai para espelhamento, por isso em comparação com grande RAID 5 ou RAID 6 arrays, esta é uma maneira cara de ter redundância.
     • Nível de RAID 50 (RAID 5 + 0)
       • O RAID 50, também conhecido como RAID 5 + 0, combina a paridade distribuída ( RAID 5 ) com striping ( RAID 0 ). Requer um mínimo de seis unidades . Esse nível de RAID oferece melhor desempenho de gravação, maior proteção de dados e recriações mais rápidas do que o RAID 5.  O desempenho não diminui tanto quanto em um array RAID 5, porque uma única falha afeta apenas um array. Até quatro falhas de unidade podem ser superadas, desde que cada unidade com falha ocorra em um array RAID 5 diferente.
       • DESVANTAGENS
     • RAID 2
       • Pouco usado, o RAID 2 praticamente caiu em desuso porque os novos HDs já saem de fábrica com mecanismos similares a ele e que impedem certas falhas. O que esse sistema faz é detectar falhas em discos rígidos e, sendo assim, passa a funcionar para checagem de erros. Em resumo, todos os discos são constantemente monitorados por esse mecanismo.
       • VANTAGENS
       • DESVANTAGENS
         • Os HD atuais já possuem essa tecnologia nativamente. Dependendo da configuração, pode haver desperdício de espaço
     • RAID 3
       • Aqui todos as informações são divididas nos discos da matriz. A exceção fica por conta de um deles, que se torna responsável por armazenar dados de paridade. Suas maiores vantagens são possibilidade de transferências de grandes volumes de dados e confiabilidade na proteção das informações.
       • VANTAGENS
         • Lê e escreve muito rápido; Possui controle de erros.
       • DESVANTAGENS
         • Sua montagem via software é mais complexa.
     • RAID 4
       • O RAID 4 é similar ao RAID 3, mas aqui os dados são divididos entre os discos. A grande sacada dessa versão está na possibilidade de reconstrução dos dados por meio do mecanismo de paridade. É a opção mais indicada quando falamos de arquivos grandes, pois é o que melhor garante a integridade das informações.
       • VANTAGENS
         • Taxa de leitura muito rápida; Você pode aumentar a área de discos físicos.
       • DESVANTAGENS
         • Taxa de gravação é mais lenta; Em comparação ao RAID 1, sua reconstrução em caso de falha no disco é mais complexa; Tecnologia antiga em comparação aos sistemas mais novos.