Tipos de RAID

Como nunca decoro e, sempre que alguém me pergunta tenho que correr para dar uma “googlada”, resolvi colocar um guia de referência que peguei lá do Fórum do Baboo aqui, para uma consulta rápida sempre que alguém precisar.

Esse artigo demonstra como solucionar os problemas de quebra de disco em um servidor, Dependendo dos serviços que estão sendo rodados no servidor, geralmente acesso à banco de dados, e-mail, sistema corporativos, etc, não seria legal perder todo esse conteúdo por causa de uma falha de disco rígido, e por isso empresas de médio a grande porte investem em sistemas de “tolerância à falhas” ou seja, o Sistema RAID.

Uma das melhores soluções para “tolerância à falhas” para seu servidor é o Sistema RAID.

Definição de RAID: RAID significa “Redundant Array of Inexpensive Disks”. Pesquisadores da Universidade de Berkeley na Califórnia foram os que publicaram um estudo definindo o RAID, as suas características e tecnologias. Atualmente existem onze tipos de RAID: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 53 e 0+1. 

Abaixo estão as descrições dos RAID mais utilizados:

RAID 0 – striping sem tolerância à falha

Este nível tem o nome de “striping”. Os dados do computador são divididos entre dois ou mais discos rígidos, o que oferece uma alta performance de transferência de dados, porém não oferece segurança de dados, pois caso haja alguma pane em um disco rígido, todo o conteúdo gravado neles irá ser perdido. O RAID 0 pode ser usado para se ter uma alta performance, porém não é indicado para sistemas que necessitam de segurança de dados.

É possível usar de dois a quatro discos rígidos em RAID 0, onde os mesmos serão acessados como se fosse um único disco, aumentando radicalmente o desempenho do acesso aos HD’s. Os dados gravados são divididos em partes e são gravados por todos os discos. Na hora de ler, os discos são acessados ao mesmo tempo. Na prática, temos um aumento de desempenho de cerca de 98% usando dois discos, 180% usando 3 discos e algo próximo a 250% usando 4 discos. As capacidades dos discos são somadas. Usando 4 discos de 10 GB, por exemplo, você passará a ter um grande disco de 40 GB.

Este modo é o melhor do ponto de vista do desempenho, mas é ruim do ponto de vista da segurança e da confiabilidade, pois como os dados são divididos entre os discos, caso apenas um disco falhe, você perderá os dados gravados em todos os discos. É importante citar que neste nível você deve usar discos rígidos idênticos. É até possível usar discos de diferentes capacidades, mas o desempenho ficará limitado ao desempenho do disco mais lento.

RAID 1 (mirror e duplexing)

RAID 1 também é conhecido como “espelhamento”, ou seja, os dados do computador são divididos e gravados em dois ou mais discos ao mesmo tempo, oferecendo, portanto, uma redundância dos dados com segurança contra falha em disco. Esse nível de RAID tende a ter uma demora maior na gravação de dados nos discos, pelo fato da replicação ocorrer entre os dois discos instalados, mais sua leitura será mais rápida, pois o sistema terá duas pontes de procura para achar os arquivos requeridos.

Neste nível são utilizados dois discos, sendo que o segundo terá uma cópia idêntica do primeiro, ou seja, um CLONE. Na prática, será como se existisse apenas um único disco rígido instalado, pois o segundo seria usado para espelhamento dos dados gravados no primeiro – mas caso o disco principal falhe por qualquer motivo, você terá uma cópia de segurança armazenada no segundo disco. Este é o modo ideal se você deseja aumentar a confiabilidade e a segurança do sistema.

Um detalhe importante em RAID 1 é que, caso os dois discos estejam na mesma IDE, (1º em master e o 2º em slave), você teria que resetar o micro caso o primeiro disco quebrar, usando um disco por IDE a placa fará a troca automaticamente, sem necessidade de reset. 

RAID 10 (mirror e striping com alta performance)

RAID 10 pode ser usado apenas com 4 discos rígidos. Os dois primeiros trabalharão em modo Striping (aumentando o desempenho), enquanto os outros dois armazenarão uma cópia exata dos dois primeiros, mantendo uma tolerância à falhas. Este modo é na verdade uma junção do RAID 0 com o RAID 1 e é muito utilizado em servidores de banco de dados que necessitem alta performance e tolerância à falhas.

RAID 0+1 (alta performance com tolerância)

Ao contrário do que muitos pensam, o RAID 0+1 não é o mesmo que o RAID 10: embora ambos exijam no mínimo quatro discos rígidos para operarem e funcionam de uma maneira similar, o RAID 0+1 e tem a mesma tolerância à falha do RAID 5. No RAID 0+1, se um dos discos rígidos falhar, ele se torna essencialmente um RAID 0

RAID 2 (ECC)

Este nível de RAID é direcionado para uso em discos que não possuem detecção de erro de fábrica. O RAID 2 é muito pouco usado uma vez que os discos modernos já possuem de fábrica a detecção de erro no próprio disco.

RAID 3 (cópia em paralelo com paridade) 

RAID 3 divide os dados, a nível de byte, entre vários discos. A paridade é gravada em um disco em separado. Para ser usado este nível, o hardware deverá possuir este tipo de suporte implementado. Ele é muito parecido com o RAID 4.

RAID 4 (paridade em separado)

RAID 4 divide os dados, a nível de “blocos”, entre vários discos. A paridade é gravada em um disco separado. Os níveis de leitura são muito parecidos com o RAID 0, porém a gravação requer que a paridade seja atualizada toda as vezes que ocorrerem gravações no disco, tornando-a mais lenta a gravação dos dados no disco. O RAID 4 exige no mínimo três discos rígidos.

RAID 5 (paridade distribuída)

RAID 5 é comparável ao RAID 4, mas ao invés de gravar a paridade em um disco separado, a gravação é distribuída entre os discos instalados. O RAID 5 aumenta a velocidade em gravações de arquivos pequenos, uma vez que não há um disco separado para a paridade. Porém como o dado de paridade tem que ser distribuído entre todos os discos instalados, durante o processo de leitura, a performance deverá ser um pouco mais lenta que o RAID 4. O RAID 5 exige no mínimo três discos rígidos.

Existem outros RAID que são utilizados em menor escala e/ou são baseados naquele acima mencionados:

RAID 6 (dupla paridade) 
É essencialmente uma extensão do RAID 5 com dupla paridade

RAID 7 (altíssima performance) 
As informações são transmitidas em modo assíncrono que são controladas e cacheadas de modo independente. obtendo performances altíssimas.

RAID 53 (alta performance) 
É essencialmente um RAID 3 com cinco discos rígidos

Com certeza pode-se afirmar que o Sistema de arquitetura RAID é o mais utilizado entre empresas que querem manter segurança de dados em seus servidores. Algumas soluções são bastante caras, mas permitem um nível de segurança compatível com o investimento realizado.

Autor original: Danilo Montagna
Direitos Autorais: Danilo Montagna