fbpx

O que é RAID e quais os seus benefícios para o sistema?

O que é RAID e quais os seus benefícios para o sistema?

Powered by Rock Convert

Se você está em busca de uma maneira de ligar diversos discos rígidos de modo que, se um deles falhar, os outros poderão assumir o armazenamento principal de arquivos, operando em um ambiente realmente seguro, é importante que você saiba o que é RAID e quais são os seus benefícios para o sistema.

Criado em 1987, por três pesquisadores (David Patterson, Randy Katz e Garth A. Gibson), da Universidade da Califórnia, Berkeley, o termo RAID foi apresentado pela primeira vez em 1988, em um relatório técnico chamado “A Case for Reduntant Arrays of Inexpensive Disks“.

Entender o que é RAID e qual é o ideal para a sua empresa faz toda a diferença em um cenário em que quase todos os processos são computadorizados, pois, se você não se atentar às melhores soluções, sua empresa poderá ficar defasada.

A seguir, vamos apresentar os pontos mais relevantes em relação ao assunto. Você verá o que é RAID, como funciona, para que serve e muito mais. Aproveite a leitura!

O que é RAID?

Começaremos então pela sua definição: originalmente, o RAID foi estabelecida como a sigla de “Reduntant Arrays of Inexpensive Disks“, Matriz Redundante de Discos Baratos, em português.

Embora não tenha tido nenhuma mudança em sua terminologia, hoje, a sigla se refere à “Reduntant Arrays of Independent Disks“, Matriz Redundante de Discos Independentes.

Apesar dessa leve diferença, nada mudou no que corresponde ao seu conceito, que pode ser descrito como uma tecnologia que agrupa múltiplos HDs (discos rígidos) em apenas uma única unidade lógica.

Os dados, por sua vez, são armazenados em todos eles, proporcionando maior tolerância às falhas, melhoria no desempenho geral e aumento na capacidade de armazenamento.

Criando uma estrutura correta de RAID, você poderá extrair excelentes resultados, podendo ter muita segurança, melhorias para o desempenho do seu sistema ou ganho no espaço de armazenamento.

Basicamente, um RAID faz o sistema operacional enxergar todos os drivers disponíveis como sendo apenas um. Por exemplo, 4 discos de 1 TB passam a ser considerados apenas um disco de 4 TB, utilizando todos eles para ler ou escrever dados ao mesmo tempo. Essa é apenas uma forma de projetar um sistema RAID.

O meio de implementação vai depender diretamente do objetivo que se quer alcançar. Por isso, mostraremos algumas das alternativas mais implementadas e suportadas pelas atuais placas.

Quais são os tipos de RAID?

Existem dois tipos de RAID, sendo que cada um deles tem características próprias. Veja, a seguir!

Raid Hardware

O RAID Hardware é o que estará diretamente ligado à placa-mãe do computador e, para que seja adequada para a combinação de discos rígidos, deverá ser substituída por uma placa controladora. Várias placas-mãe já trazem um controlador RAID embutido. Para ter acesso a essa informação, recomendamos a consulta do manual da placa.

Nesse caso, é preciso conectar os discos nas portas administradas pelo controlador RAID. Nas situações em que a placa-mãe não tem um controlador integrado, é preciso comprar uma placa de expansão com controlador RAID. Aqui, os discos serão conectados na placa de expansão, que será ligada à placa-mãe.

Raid Software

No caso do RAID de Software, o custo pode ser menor e a facilidade maior, desde que você adote um sistema operacional preparado para utilizá-lo. O Linux é um bom exemplo disso, pois oferece uma maior segurança devido a menor propagação de vírus no ambiente informacional.

Resumidamente, um dos grandes atrativos da RAID é a possibilidade de escolher entre diferentes modos de operação, de acordo com a relação à capacidade/desempenho/confiabilidade que você deseja atingir

Como essa tecnologia funciona?

Visto o que é RAID, você deve estar se perguntando, agora, como essa tecnologia funciona, certo? Pois bem, a primeira observação a se fazer é que os discos incluídos na matriz são chamados de membros: eles podem ser combinados de maneiras distintas, conhecidos como níveis de RAID (falaremos sobre isso mais adiante).

Nesse contexto, há dois aspectos independentes que são claramente diferenciados na organização RAID:

  • a organização dos dados na matriz (distribuição, espelhamento, paridade e combinação entre eles);
  • a implementação específica de cada um dos processos de instalação (hardware e software).

Quanto ao armazenamento em si, existem os principais métodos. Vamos abordá-los a seguir, nos próximos tópicos.

Distribuição

A distribuição funciona pela divisão do fluxo de dados em blocos de um determinado tamanho, chamado “tamanho de bloco”. Tais blocos são escritos por meio do próprio RAID, um por um.

O RAID de distribuição tem como objetivo principal dividir a gravação dos arquivos para que elas sejam feitas em discos diferentes. Isso evita que eles fiquem sobrecarregados com excesso de informação e causem gargalos no sistema.

Sua principal vantagem é o aumento de desempenho na velocidade de gravação, deixando o computador mais rápido. Já uma grande desvantagem desse modelo é a alta vulnerabilidade dos dados. Afinal, se um dos discos falhar, fatalmente todos os dados serão perdidos.

Espelhamento

O espelhamento é uma técnica de armazenamento em que cópias idênticas dos dados originais são armazenadas nos membros da matriz, simultaneamente.

O RAID de espelhamento tem como objetivo principal garantir a redundância dos arquivos. Isso implica em gravar o mesmo dado em ao menos mais um disco do sistema. Então, se um disco parar de funcionar ou for removido por algum motivo, os demais continuarão funcionando normalmente.

Ele não prioriza o desempenho, mas sim a segurança. Além disso, o custo de implementação é alto. Por exemplo, se você tiver quatro discos de 500GB, terá 2TB de espaço total. Mas, em um RAID de espelhamento, você poderá usar apenas 1TB com espaço disponível de disco. O outro 1TB será usado como replicação de dados. Essa arquitetura é usada no RAID 1, o nível mais comum de implementação.

Paridade

A paridade é um método de distribuição e soma de verificação, em que uma função em questão é calculada para os dados em blocos. Se um HD falhar, o bloco falho será recalculado a partir de todos os dispositivos utilizados em uma matriz.

Para explicar de uma forma mais simples, a paridade é a soma de todos os dispositivos usados numa matriz. Se recuperar da falha dos dispositivos é possível, lendo os dados bons que ficam e comparando-os com o dado de paridade armazenado no conjunto. O RAID 1 não utiliza a paridade, uma vez que os dados estão completamente duplicados em espelho.

Quais são os níveis de RAID?

Conforme prometido, falaremos um pouco sobre os níveis de RAID. Pode-se dizer que cada qual tem o seu próprio funcionamento e finalidade. Os mais comuns são os que apontaremos a seguir.

RAID 0

Baseado em distribuição, este nível não oferece tolerância às falhas, mas aumenta o desempenho do sistema (velocidade de leitura e gravação). Ou seja, nesse tipo de RAID, todos os HDs passam a ser acessados como se fossem apenas um único drive, assim, os dados são divididos em pequenas partes e gravados ao mesmo tempo em todos os discos.

São geralmente utilizados por sistemas que não podem apresentar lentidão e que trabalham com um grande volume de dados. O RAID 0 (Zero) apresenta ótimo desempenho e é ideal para jogadores, em que a velocidade é muito importante. Uma das grandes desvantagens dele é que se uma das unidades falhar, não há como recuperar os dados nos discos restantes.

RAID 1

Utiliza o método de espelhamento, aumentando a velocidade de leitura em alguns casos, e fornece tolerância às falhas na perda de um (ou mais) disco membro. O RAID 1 é utilizado quando a confiabilidade no sistema é a maior preocupação do usuário, pois ele utiliza no mínimo dois discos e, se por algum acaso, um deles falhar, o outro faz a cópia dele.

Na prática, é como se tivesse apenas um disco funcionando, o outro estará lá com uma cópia de segurança armazenada. É importante lembrar que ele não substitui backups, uma vez que apenas protege contra problemas mecânicos do HD e não contra vírus e arquivos deletados acidentalmente. Essa é uma das grandes desvantagens do RAID 1, pois apenas a metade da capacidade do sistema será disponibilizado.

RAID 0 + 1

Apoiado na combinação de técnicas de distribuição e espelhamento, o RAID 0 + 1 herda o desempenho do RAID 0 e a tolerância às falhas do RAID 1. Nesse modo é preciso utilizar pelo menos 4 discos, dois para cada nível RAID.

Essas características fazem com o que o RAID 0 + 1 mais rápido e seguro, porém o mais caro para ser implantado. Os drives devem ficar em sincronia de velocidade para uma melhor performance.

RAID 1E

Utiliza técnicas de distribuição e espelhamento para poder sobreviver à falha de um dos membros ou de qualquer número de disco não adjacente. Nesse caso, existem três subtipos de RAID 1E: próximo, intercalado e distante.

RAID 5

Assentado nos métodos de distribuição e paridade, o RAID 5 promove a melhoria da velocidade de leitura como se fosse um RAID 0, sobrevivendo a praticamente todas as perdas de um disco membro. É uma evolução dos modelos de RAID citados anteriormente.

É muito utilizado em servidores com um grande número de HDs, pois apresenta uma maior capacidade de transferência e proporciona muita segurança, pois a perda de dados em um disco pode ser evitada com o pareamento de outro.

As configurações mais populares de RAID 5 usam quatro unidades, o que reduz o espaço do armazenamento perdido em 25%. É uma das opções mais vantajosas, porém, tem uma implementação mais difícil em relação às demais, o que pode fazer com que algumas empresas não se interessem.

RAID 5E

Variação de layout do RAID 5, cuja única diferença é um espaço sobressalente que permite reconstruir uma matriz com falha imediatamente após uma pane de disco.

RAID 5 de paridade atrasada

Similar ao RAID 5, mas com um esquema não padronizado de distribuição, o que resulta no atraso da paridade.

RAID 6

O RAID 6 também se assemelha ao RAID 5, porém, esse nível utiliza duas funções de paridade diferentes. É um padrão relativamente novo, suportado por algumas controladoras. A velocidade de leitura é a mesma.

Necessita de pelo menos 3HDs para ser implementado. Uma das vantagens do RAID 6 é que há a possibilidade de 2HDs falharem sem perdas de dados. Semelhante ao RAID 5, apenas acrescentando dupla paridade as informações gravadas.

RAID 1 + 0

Combinado do RAID 1 com o RAID 0 e o RAID 1 + 0 (também chamado de RAID 10) é o inverso da implantação RAID 0 + 1, funcionando de uma forma um pouco diferente e um tanto quanto mais custosa. O desempenho é elevado. Além desses níveis, ainda existem outros. Entretanto, não falaremos deles aqui, por estarem obsoletos e/ou não serem mais suportados.

Sua principal característica é que ele une desempenho e segurança em um único agrupamento de discos. Além de oferecer um desempenho superior no momento de transferência dos dados, ele não compromete a integridade das informações caso ocorra algum problema em um dos HDs.

Quais são os benefícios para o sistema?

Para finalizar, não poderíamos esquecer dos benefícios do RAID para o sistema. O backup em RAID traz grandes vantagens para o negócio. A companhia obterá dados mais confiáveis, que podem ser salvos em um local protegido contra falhas de hardware e software. Além disso, a velocidade de leitura é ampliada, diminuindo o tempo necessário para o acesso a dados.

Em políticas de backup, tais fatores são cruciais. Quando problemas em sistemas críticos ocorrem, a empresa deve possuir meios para recuperar os seus registros em um prazo curto, diminuindo a indisponibilidade de seus sistemas internos. Assim, o impacto causado pelas falhas será o menor possível.

Maior segurança de dados

Por proporcionar a proteção contra as falhas de hardware e software, ganha-se com isso uma maior segurança de dados. Isso significa que, mesmo que ocorram perdas completas de um disco rígido, você não precisará se preocupar com o “sumiço” das informações.

Podemos afirmar que essa é a sua vantagem principal e, provavelmente, o aspecto que mais impulsiona a criação de matrizes RAID: com exceção do nível de RAID 0, todos os outros fornecem algum grau de proteção, dependendo da implantação correta, é claro.

Desempenho aprimorado

O desempenho aprimorado também merece destaque. Nesse sentido, estamos nos referindo não apenas ao aumento da velocidade de leitura e gravação (como já foi citado nos níveis RAID), mas também às soluções apresentadas para a resolução dos problemas mecânicos que afetam os discos rígidos individuais.

As diferentes implementações contribuem de maneiras distintas, contudo, é certo que todas elas melhorarão o desempenho do sistema. De qualquer forma, esperamos que você tenha compreendido o que é RAID e quais são os seus benefícios. A verdade é que o assunto tem uma certa complexidade, porém, o que aqui foi dito é o suficiente para entender o seu propósito.

Para escolher o melhor RAID é importante contar com a ajuda de uma consultoria. Por isso, entre em contato com a ValueHost e conheça os nossos serviços.

Deixe um comentário

avatar

Esse site utiliza o Akismet para reduzir spam. Aprenda como seus dados de comentários são processados.

  Subscribe  
Notify of