O que é RAID ?

Como muitos já sabem a sigla RAID significa "Redundant Array of Independent Disks" ou conjunto redundante de discos independentes. Mas você sabe como é que surgiu essa tecnologia???Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Berkeley na Califórnia desenvolveram um estudo definindo o RAID e os seus níveis (inicialmente 5). O RAID surgiu como um método de substituir um único disco grande e muitíssimo caro na época por vários menores e com custo muito mais baixo. O principio básico envolvido nessa tecnologia é uma teoria muito simples: através da combinação de uma matriz formada por discos "pequenos", um administrador poderá gravar dados com redundância para prover tolerância à falhas em um sistema ou dividi-los para aumentar a performance.Existem basicamente dois tipos de RAID, baseado em hardware ou em software. Nesse artigo estaremos descrevendo o RAID baseado em hardware que é o mais difundido e que não depende de nenhum sistema operacional para ter um desempenho satisfatório.É importante notar que o RAID foi desenvolvido há mais de 15 anos e que foi originalmente desenvolvido para discos rígidos SCSI e só recentemente “herdado” pelos discos rígidos SATA. Então não espere que todos os níveis do RAID sejam encontrados em discos SATA, mesmo porque muitos dos níveis abaixo explicados não são utilizados nem mesmo em discos SCSI alguns desses níveis por não serem tão úteis e outros por serem economicamente inviáveis.

Atualmente os níveis utilizados são principalmente o RAID 0, RAID 1, RAID 5 e RAID 0+1.

Os níveis do RAID

O RAID pode trabalhar de varias maneiras distintas cada uma com funções diferentes. Essas “maneiras” que o RAID trabalha são conhecidas como Níveis de RAID.

RAID Nível 0

Esse nível também é conhecido como “Striping” ou “Fracionamento”. No RAID 0 os dados do são divididos em pequenos segmentos e distribuídos entre os diversos discos disponíveis, o que proporciona alta performance na gravação e leitura de informações, porém não oferece redundância, ou seja, não é tolerante a falhas. O aumento da performance no RAID 0 é obtido porque se vários dados fossem gravados em um único disco esse processo aconteceria de forma “Seqüencial” já nesse nível os dados são distribuídos entre os discos ao mesmo tempo. O RAID 0 pode ser usado para estações de alta performance (CAD, tratamento de imagens e vídeos), porém não é indicado para sistemas de missão-crítica.

RAID Nível 0+1

O RAID 0+1 é uma combinação dos níveis 0 (striping) e 1 (mirroring). No RAID 0+1 os dados são divididos entre os discos e duplicados para os demais discos. Assim temos uma combinação da performance do RAID 0 com a tolerância à falhas do RAID 1. Para a implantação do RAID 0+1 são necessários no mínimo 4 discos o que torna o sistema um pouco caro.Ao contrario do que muitos pensam, o RAID 0+1 não é o mesmo do RAID 10. Quando um disco falha em RAID 0+1 o sistema se torna basicamente um RAID 0.O RAID 0+1 pode ser utilizado em estações que necessitam de alta performance com redundância como aplicações CAD e edição de vídeo e áudio.

RAID Nível 1

O nível 1 também é conhecido como "Mirror", “Duplexing” ou “Espelhamento”.No RAID 1 os dados do são gravados em 2 ou mais discos ao mesmo tempo, oferecendo portanto redundância dos dados e fácil recuperação, com proteção contra falha em disco. Uma característica do RAID 1 é que a gravação de dados é mais lenta, pois é feita duas ou mais vezes. No entanto a leitura é mais rápida, pois o sistema pode acessar duas fontes para a busca das informações.O RAID 1 pode ser usado para Servidores pelas características de ter uma leitura muito rápida e tolerância à falhas.

RAID Nível 2

O nível 2 também é conhecido como “Monitoring”.O RAID 2 é direcionado para uso em discos que não possuem detecção de erro de fábrica, pois “adapta” o mecanismo de detecção de falhas em discos rígidos para funcionar em memória. O RAID 2 é muito pouco usado uma vez que todos discos modernos já possuem de fábrica a detecção de erro.

RAID Nível 3

No RAID 3 os dados são divididos (em nível de bytes) entre os discos enquanto a paridade é gravada em um disco exclusivo. Como todos os bytes tem a sua paridade (acréscimo de 1 bit para identificação de erros) gravada em um disco separado é possível assegurar a integridade dos dados para recuperações necessárias.O RAID 3 também pode ser utilizado para Servidores e sistemas de missão-critica.

RAID Nível 4

O RAID 4 é muito parecido com o nível 3. A diferença é que além da divisão de dados (em blocos e não bytes) e gravação da paridade em um disco exclusivo esse nível permite que os dados sejam reconstruídos em tempo real utilizando a paridade calculada entre os discos. Além disso a paridade é atualizada a cada gravação, tornado-a muito lenta.O RAID 4 pode ser utilizado para sistemas que geram arquivos muito grandes como Edição de vídeo, porque a atualização da paridade a cada gravação proporciona maior confiabilidade no armazenamento.

RAID Nível 5

O RAID 5 é semelhante ao nível 4, exceto o fato de que a paridade não é gravada em um disco exclusivo para isso e sim distribuída por todos os discos da matriz. Isso faz com que a gravação de dados seja mais rápida, porque não existe um disco separado do sistema gerando um “Gargalo”, porém como a paridade tem que ser dividida entre os discos a performance é um pouco menor que no RAID 4.O RAID 5 é amplamente utilizado em Servidores de grandes corporações por oferecer uma performance e confiabilidade muito boa em aplicações não muito pesadas. E normalmente são utilizados 5 discos para aumento da performance.

RAID Nível 6

O RAID 6 é basicamente um RAID 5 porém com dupla paridade.O RAID 6 pode ser utilizado para sistemas de missão-critica aonde a confiabilidade dos dados é essencial.

RAID Nível 7

No RAID 7 as informações são transmitidas em modo assíncrono e são controladas e cacheadas de maneira independente, obtendo performance altíssima.O RAID 7 é raramente utilizado pelo custo do Hardware necessário.

RAID Nível 10

O RAID 10 precisa de no mínimo 4 discos rígidos para ser implantado. Os dois primeiros discos trabalham com striping enquanto os outros dois armazenam uma cópia exata dos dois primeiros, mantendo a tolerância à falhas. A diferença básica desse nível para o RAID 0+1 é que sobre certas circunstancias o RAID 10 pode sustentar mais de uma falha simultânea e manter o sistema.O RAID 10 pode ser utilizado em servidores de banco de dados que necessitem de alta performance e alta tolerância a falhas como em Sistemas Integrados e Bancos.

Postem Comentários e Dúvidas.

Em breve estarei atualizando o post e ensinando como fazer raid.