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Entendendo o RAID – Redundant Array of Independent Disks

por - TI Forense

O RAID é tradicionalmente implementado em empresas e organizações onde a tolerância a falhas de disco e o desempenho otimizado são essenciais, não luxos. Servidores e NASes em datacenters corporativos normalmente possuem um controlador RAID – um componente de hardware que controla a matriz de discos. Esses sistemas apresentam várias unidades SSD ou SATA, dependendo da configuração do RAID. Devido às crescentes demandas de armazenamento dos consumidores, os dispositivos NAS domésticos também suportam RAID. As NAS domésticas, prosumer e pequenas empresas estão cada vez mais embarcadas com duas ou mais baias para unidades de disco, de modo que os usuários possam aproveitar o poder do RAID como uma empresa.

Software RAID significa que você pode configurar o RAID sem necessidade de um controlador RAID de hardware dedicado. O recurso de RAID é inerente ao sistema operacional. O recurso Espaços de Armazenamento do Windows 8 e o Windows 7 (edições Pro e Ultimate) possuem suporte interno para RAID. Você pode configurar um único disco com duas partições: uma para inicializar e outra para armazenamento de dados e ter a partição de dados espelhada.

Esse tipo de RAID também está disponível em outros sistemas operacionais, incluindo o OS X Server, Linux e Windows Servers. Como esse tipo de RAID já vem como um recurso no sistema operacional, o preço não pode ser superado. O RAID de software também pode incluir soluções RAID virtuais oferecidas por fornecedores como a Dot Hill para fornecer adaptadores RAID virtuais baseados em host. Essa é uma solução mais adaptada às redes corporativas, no entanto.

Como mencionado, existem vários níveis de RAID, e o que você escolhe depende se você está usando RAID para desempenho ou tolerância a falhas (ou ambos). Também é importante saber se você tem RAID de hardware ou software, porque o software oferece suporte a menos níveis do que o RAID baseado em hardware. No caso de hardware RAID, o tipo de controlador que você tem também é importante. Diferentes controladores suportam diferentes níveis de RAID e também ditam os tipos de discos que você pode usar em uma matriz: SAS, SATA ou SSD.

Aqui está o resumo dos níveis de RAID populares:

RAID 0 é usado para aumentar o desempenho de um servidor. Também é conhecido como “distribuição de disco”. Com o RAID 0, os dados são gravados em vários discos. Isso significa que o trabalho que o computador está executando é manipulado por vários discos, em vez de apenas um, aumentando o desempenho porque vários drives estão lendo e gravando dados, melhorando a E / S do disco. Um mínimo de dois discos é necessário. O software e o RAID de hardware suportam o RAID 0, assim como a maioria dos controladores. A desvantagem é que não há tolerância a falhas. Se um disco falhar, isso afetará toda a matriz e as chances de perda ou corrupção de dados aumentarão.

RAID 1 é uma configuração de tolerância a falhas conhecida como “espelhamento de disco”. Com o RAID 1, os dados são copiados de forma transparente e simultânea, de um disco para outro, criando uma réplica ou espelho. Se um disco ficar frito, o outro pode continuar trabalhando. É a maneira mais simples de implementar a tolerância a falhas e seu custo relativamente baixo.

A desvantagem é que o RAID 1 causa um leve impacto no desempenho. O RAID 1 pode ser implementado através de software ou hardware. Um mínimo de dois discos é necessário para implementações de hardware RAID 1. Com o software RAID 1, em vez de dois discos físicos, os dados podem ser espelhados entre volumes em um único disco. Um ponto adicional a ser lembrado é que o RAID 1 reduz a capacidade total de disco pela metade: se um servidor com duas unidades de 1TB estiver configurado com RAID 1, a capacidade total de armazenamento será de 1 TB e não de 2 TB.

RAID 5 é, de longe, a configuração RAID mais comum para servidores corporativos e dispositivos NAS corporativos. Esse nível de RAID fornece melhor desempenho do que o espelhamento, bem como a tolerância a falhas. Com o RAID 5, os dados e a paridade (que são dados adicionais usados ​​para recuperação) são divididos em três ou mais discos. Se um disco obtiver um erro ou começar a falhar, os dados serão recriados a partir desse dado distribuído e do bloco de paridade – de forma contínua e automática. Essencialmente, o sistema ainda está operacional mesmo quando um disco chuta o balde e até que você possa substituir a unidade com falha. Outro benefício do RAID 5 é que ele permite que muitas unidades NAS e de servidor sejam “hot-swappable”, ou seja, se uma unidade na matriz falhar, essa unidade pode ser trocada por uma nova unidade sem desligar o servidor ou o NAS e sem ter para interromper usuários que possam estar acessando o servidor ou o NAS. É uma ótima solução para a tolerância a falhas porque, como as unidades falham (e eventualmente o farão), os dados podem ser recriados em novos discos à medida que os discos com falha são substituídos. A desvantagem do RAID 5 é o desempenho atingido pelos servidores que executam muitas operações de gravação. Por exemplo, com o RAID 5 em um servidor que tem um banco de dados que muitos funcionários acessam em um dia de trabalho, pode haver um atraso perceptível.

RAID 6 também é usado com frequência nas empresas. É idêntico ao RAID 5, exceto que é uma solução ainda mais robusta porque usa mais um bloco de paridade do que o RAID 5. Você pode ter dois discos mortos e ainda ter um sistema operacional.

RAID 10 é uma combinação de RAID 1 e 0 e é frequentemente denotado como RAID 1 + 0. Ele combina o espelhamento de RAID 1 com a distribuição de RAID 0. É o nível de RAID que oferece o melhor desempenho, mas também é caro, exigindo o dobro de discos que outros níveis de RAID, para um mínimo de quatro. Esse é o nível de RAID ideal para servidores de banco de dados altamente utilizados ou qualquer servidor que esteja executando muitas operações de gravação. O RAID 10 pode ser implementado como hardware ou software, mas o consenso geral é que muitas das vantagens de desempenho são perdidas quando você usa o software RAID 10.

Para a maioria das finalidades de negócios de pequeno a médio porte, o RAID 0, 1, 5 e, em alguns casos, 10 são suficientes para uma boa tolerância a falhas e desempenho. Para a maioria dos usuários domésticos, o RAID 5 pode ser um exagero, mas o espelhamento do RAID 1 oferece tolerância a falhas decente.

É importante lembrar que o RAID não é um backup nem substitui uma estratégia de backup – de preferência, uma automatizada. Fazer o backup em um dispositivo RAID pode muito bem ser parte de tal estratégia. Possuir um dispositivo habilitado para RAID, que você usa como seu servidor principal ou dispositivo de armazenamento, não é. O RAID pode ser uma ótima maneira de otimizar o desempenho do NAS e do servidor e se recuperar rapidamente de falhas de hardware, mas é apenas parte de uma solução geral de recuperação de desastres.

Recomendo assistir o video DELL abaixo que fala sobre os tipos de RAID:

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