RAID, arranjos de discos para trabalho em conjunto

O que é RAID?

RAID é a abreviação para Redundant Array of Independent Disks, ou em tradução livre, Conjunto Redundante de Discos Independentes. Essa tecnologia é baseada em montar arranjos onde dois ou mais hard drives e/ou memórias SSDs trabalharão em conjunto, com o intuito de aprimorar a segurança e performance de computadores, servidores e storages.

Cada nível de arranjo possui características próprias, necessita de requisitos mínimos em hardware e soluciona diferentes problemas. Variáveis importantes como tempo de resposta do sistema, custo de implementação e aplicação são apenas alguns dos pontos a serem analisados antes da escolha do “melhor RAID”. Para que qualquer arranjo de disco funcione bem é desejável utilizar discos rígidos de mesma capacidade, tecnologia e velocidade.

Qual é o RAID ideal para você?


Tipos de arranjos RAID mais utilizados

Por serem idealizados em atender aplicações distintas, cada tipo de arranjo possui prós e contras a ser considerados. Abaixo faremos uma breve explicação sobre os arranjos de discos mais comuns e respectivas características, mencionando as vantagens e desvantagens de cada implementação.


RAID 0

Esse arranjo de discos utiliza dois ou mais discos rígidos com finalidade da maximização do desempenho ao armazenar e acessar informações. A técnica também é conhecida como "Stripping Array" ou fracionamento e é considerada o nível de RAID mais rápido, porém o menos seguro.

A lógica do RAID 0 consiste em distribuir os dados a serem armazenados no sistema de armazenamento, gravando a informação particionada em diversos hard disks de forma simultânea. Dessa forma, a gravação (ou leitura) dos dados utiliza todos os discos do arranjo, sem necessidade de nenhum cálculo para geração de paridade.

Em consequência do alto desempenho conseguido, o RAID 0 perde em questões de segurança, não proporcionando nenhuma tolerância à falhas. Caso apenas um dos HDs apresente problemas, todos os dados do sistema estarão comprometidos.

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RAID 0

RAID 1

Também conhecido como disk mirror, replicação ou espelhamento, o arranjo RAID 1 é ideal para pequenas empresas e residências, sendo implementado com apenas dois hard disks. Escrevendo as informações de forma simultânea nos discos, esse sistema faz uma cópia dos aplicativos e dados em tempo real, sem a intervenção do usuário. O inconveniente desse tipo de implementação é a redução de capacidade bruta, pois como as informações serão escritas integralmente duas vezes, somente a metade da capacidade total será disponibilizadas pelo sistema. Outro ponto negativo é que ao montar um arranjo com discos de capacidades diferentes, o sistema utilizará a capacidade do menor para dimensionar o tamanho máximo da matriz.

O principal atributo desse mecanismo é a segurança gerada para os dados armazenados, pois mesmo que um dos HDs falhe, as informações estarão seguras e online no outro disco, possibilitando assim que o disco defeituoso seja substituído ou o backup dos dados realizado sem que nada seja perdido. Além disso, storages de última geração como os NAS Qnap possuem mecanismos de segurança adicional, como o envio de email ao usuário caso haja falha de disco. Isso garante maior velocidade na assistência técnica e gera maior confiabilidade ao sistema, protegendo as informações armazenadas.

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RAID 1

RAID 5

O modelo RAID 5 é conhecido como "Strip Set com paridade" e é a evolução dos mecanismos já apresentados. O método é muito utilizado em servidores com pelo menos três discos rígidos instalados e cria uma camada de redundância, sacrificando parte da capacidade do sistema para segurança dos dados.

No RAID 5, bits de paridade são criados e acrescentados aos dados, escritos de forma alternada em todos os discos. Caso um dos HDs falhe enquanto o sistema estiver funcionando, nenhum dado será perdido. A paridade é a segurança do sistema que possibilita a reconstrução dos dados sem perda de informação. Ele é recomendado para aplicações utilizadas no dia a dia em pequenas e médias instalações (até 8 discos).

O espaço reservado para segurança dos dados nesse tipo de solução sempre será o equivalente a um disco do arranjo, Independentemente da quantidade total, sendo que todos terão o mesmo espaço sacrificado. Por isso quanto mais drives utilizados no array, menor será o desperdício.

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Como funciona o RAID 5

RAID 6

O RAID 6 é um arranjo com características próximas ao RAID 5, mas acrescentando dupla paridade as informações gravadas. Isso significa que no RAID 6 até dois hard disks podem falhar sem perda de dados, porém o dobro do espaço será utilizado para gravar a paridade e manter a redundância do sistema.

Assim, numa implantação em sistema RAID 6 com oito discos, a capacidade total disponível será a multiplicação do valor de seis hard disks, sendo que os outros dois servirão para redundância.

A medida que aumentarmos a número de discos nesse arranjo, também minimizaremos o espaço proporcional sacrificado. Esse tipo de sistema pode ser implementado a partir quatro discos e é usado em situações que demandam maior segurança para as informações armazenadas.

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RAID 6 - O que é

RAID 10 ou RAID 1+0

Nesse arranjo é feita a combinação de dois ou mais subgrupos de espelhamentos agrupados numa única matriz. Para implementação de um arranjo RAID 10 são utilizados pelo menos 4 discos rígidos, onde são criadas combinações de dois ou mais grupos RAID 1 para escrita simultânea (RAID 0). Sua principal característica é que ela une desempenho e segurança um único agrupamento de discos. Além de oferecer um desempenho superior no momento de transferência dos dados, ela não compromete a integridade das informações caso ocorra algum problema em um dos HDs.

O maior inconveniente para usuários que fazem uso dos arranjos RAID 10 é o grande número de discos rígidos utilizados para segurança dos dados em relação aos demais, tornando-se economicamente inviável para algumas aplicações.

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RAID 10 ou RAID 1+0

Arranjos RAID 50 ou 5+0

Como no arranjo anterior, o RAID 50 (5+0) também combina duas configurações já conhecidas: pelo menos dois arranjos RAID 5 trabalhando em RAID 0. Voltado para instalações equipadas com pelo menos seis hard disks no mesmo gabinete, esse disk array torna-se economicamente viável com sistemas de menos nove discos, através da criação de três sub-grupos RAID 5.

Com a exigência mínima de dois subgrupos de três discos, esse nível de arranjo possui um disco de paridade por subgrupo e garante que o sistema continue operante mesmo que dois hard disks falhem simultaneamente, desde que sejam de subgrupos distintos.

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Arranjos RAID 50 ou 5+0

Arranjos RAID 60 ou 6+0

Combinando dois arranjos já abordados, o RAID 60 (6+0) também é um híbrido que combina duas configurações RAID num único pool de discos: o RAID 6 e o RAID 0. Com exigência de pelo menos 8 hard disks e de dois subgrupos RAID 6 montados no mesmo pool, esse sistema mantém dupla paridade por subgrupo. Isso garante que o sistema continuará funcionando mesmo que quatro discos falhem simultaneamente, sem que haja perda de informações.

Mais sobre o RAID 60

Arranjos RAID 60 ou 6+0

Como escolher o melhor RAID

Variáveis como performance do equipamento, segurança pretendida e investimento a ser realizado são pontos importantes a serem considerados ao implementar um arranjo de discos. Todos os níveis de RAID acima são detalhados em páginas individuais, porém estamos a disposição para auxiliá-lo em seu projeto.

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