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RAID: Conheça os principais níveis de RAID

Uma dúvida frequente de pessoas que estão iniciando, ou querem iniciar suas carreiras no mundo de servidores e infraestrutura, é sobre o gerenciamento de RAID. Neste artigo, vou te explicar exatamente os principais níveis de RAID, para que, em um próximo artigo, você já tenha avançado este passo inicial.

O que é RAID?

O RAID – Redundant Array of Independent Disks – é uma tecnologia que modifica o modo como os discos rígidos ou sólidos irão trabalhar, a fim de obter determinada vantagem, como por exemplo: redundância ou desempenho.

Um pouco complicado? Vamos começar na prática para simplificar um pouco.

RAID 0

O RAID 0 é também conhecido por stripping de dados. Este tipo RAID combina dois ou mais discos para aumentar o desempenho de leitura e escrita.

Exemplo:

  • Imagine que tenho 2 discos em meu equipamento, ambos de 500GB.
  • Com o RAID 0, metade dos arquivos que eu copiar será gravado em um disco e a outra metade em outro.
  • O sistema operacional vai reconhecer como um volume de 1TB ao invés de 2 discos de 500GB.
  • Quanto mais discos eu colocar, mais desempenho de I/O (input e output) ele terá, porém, se um dos discos falhar, todos os dados serão perdidos.

Na imagem abaixo eu tento demonstrar mais ou menos o que ocorre com os arquivos durante o uso. Note que com dois discos, o arquivo “A” é dividido em dois arquivos, “A1” e “A2”. É mais ou menos isso que acontece, eu gravo em paralelo em dois discos, aumentando assim o desempenho de escrita. Mas, e para ler, é mais rápido? Sim, porque você também vai buscar de dois discos diferentes.

RAID: Conheça os principais níveis de RAID
RAID: Conheça os principais níveis de RAID

Vantagens e desvantagens do RAID 0

  • Bom desempenho e leitura e escrita.
  • Caso eu perca um disco do meu RAID, todos os dados serão perdidos, pois ele não conseguirá reconstruí-los.

RAID 1

O RAID 1 é também conhecido por mirroring de dados. Este RAID combina 2 discos, sempre em pares. Nem mais, nem menos.

Exemplo:

  • Tenho 2 discos, ambos de 500GB de capacidade.
  • Com o RAID 1, quando copiarmos algum arquivo para o volume, ele será automaticamente copiado para o outro disco.
  • O desempenho irá diminuir um pouco por conta disso, porém, caso um dos discos falhe, teremos uma cópia idêntica que irá assumir automaticamente, sem estresse para o administrador.
  • Não confundam isso com um back-up, pois se deletarmos um arquivo do volume, ele será deletado no outro disco também.
  • O volume que o sistema irá reconhecer é de 500GB, mesmo com 2 discos (um ficará só esperando o outro falhar para assumir).

Na imagem abaixo, seguindo o mesmo exemplo de gravação do arquivo “A1”, podemos ver que ele não é dividido em duas partes agora, mas sim gravado o mesmo arquivo nos dois discos.

RAID: Conheça os principais níveis de RAID
RAID: Conheça os principais níveis de RAID

Vantagens e desvantagens do RAID 1

  • Redundância em caso de falhas, o outro disco irá assumir.
  • Perde em desempenho de gravação por ter que gravar sempre em mais um disco.
  • Perdemos a metade do tamanho do volume. Se tivermos dois discos de 500GB em RAID 1, o sistema vai reconhecer somente 500GB, e não 1TB como é o caso do RAID 0.

RAID 5

O RAID 5 é um pouco mais complicado de entender, mas ele basicamente fornece tanto redundância, quanto desempenho. Eu vou tentar explicar, mas caso você não entenda, recomendo que dê uma olhada no vídeo abaixo que gravei em 2017.

Lembrando que o número mínimo de discos para se utilizar o RAID 5 é 3.

Exemplo:

  • Tenho 3 discos de 500GB de capacidade.
  • Com RAID 5, os dados serão distribuídos um pouco em cada disco (similar ao RAID 0), aumentando o desempenho, porém, 1/númerodediscos será usado para gravar um bit de paridade, usado em um cálculo quando um disco for perdido, fornecendo redundância.
  • Como temos 3 discos, 1/3 de cada disco será usado para paridade. Se tivéssemos 4 discos, seria 1/4 de cada disco.
  • Neste caso, então, o volume que o sistema operacional iria reconhecer é de 1TB, visto que tiramos 1/3 de cada disco que totaliza 500GB.
  • Sempre que 1 disco cai, é notável a perda de desempenho, porque ao mesmo tempo que um dado é buscado ou gravado, o processador fica a todo tempo calculando para descobrir o bit que completa o dado acessado (paridade).

Na imagem é possível ver isso melhor utilizando um RAID 5 com 5 discos. O dado “A” é dividido em 4 partes ao longo dos discos, mas um bit de paridade “Ap” é gravado no último disco. Este bit é usado quando um dos discos falha, é possível recalcular toda a lógica do RAID e remontar os arquivos.

RAID: Conheça os principais níveis de RAID
RAID: Conheça os principais níveis de RAID

Vantagens e desvantagens do RAID 5

  • O número mínimo de discos é 3.
  • Fornece tanto redundância, quanto desempenho.
  • Se perdemos um disco, o sistema pode ser afetado pelo desempenho, visto que o processamento lógico irá aumentar muito.

RAID 10

Este RAID nada mais é do que a junção do RAID 0 e do RAID 1 (daí o nome RAID 1+0). Ele fornece tanto desempenho, quando redundância e eu diria que seria o mais recomendado para empresas. O número mínimo de discos é 4.

Exemplo:

  • Tenho 4 discos de 500GB ligados em RAID 10.
  • Preciso ter exatamente 4 discos ou mais para que essa configuração funcione (adicionando sempre em pares por conta do RAID 1).
  • Sempre vou ter blocos de 2 discos ligados em RAID 1 e depois ligamos todos os volumes de RAID 1 em um grande RAID 0.
  • Neste caso teria 2 discos de 500GB em RAID 1, formando um volume de 500GB.
  • Depois, teria mais um RAID 1 com 2 discos de 500GB formando um volume de 500GB.
  • E então, ligamos esses 2 volumes de 500GB em um RAID 0, formando um volume de 1TB que será reconhecido pelo sistema.

A figura abaixo representa a junção desses dois níveis de RAID. São dois agrupamentos de RAID 1, fazendo o espelhamento dos dados. Os volumes lógicos criados por esses RAID 1, serão ligados em um grande RAID 0 para aumentar a distribuição dos dados.

RAID: Conheça os principais níveis de RAID
RAID: Conheça os principais níveis de RAID

Vantagens e desvantagens do RAID 10

  • Solução cara, no mínimo 4 discos.
  • Fornece tanto redundância, quanto desempenho.

Bom pessoal, este foi o artigo de hoje.

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