RAID (Redundant Array of Independent Disks)
A tecnologia RAID é usada há vários anos em discos SCSI. Esse tipo de disco e de tecnologia tem sido empregado em larga escala nos servidores. O principal objetivo do RAID é a redundância, ou seja, a informação é repetida em mais de um disco. Se um disco apresentar defeito físico, o sistema continua funcionando, porque encontra a informação de “reserva” em outro ou outros discos. Este gerenciamento é feito pela própria interface de disco e seus drivers.
O chip controlador RAID faz com que os discos sejam tratados de forma diferente. Por exemplo, em RAID modo 1, a informação que o chip precisa gravar é enviada ao mesmo tempo para os dois discos. Dessa forma, os dados são sempre duplicados, os dois discos possuem conteúdos idênticos.
RAID com discos SCSI
Os primeiros sistemas RAID operavam exclusivamente com discos SCSI. Este tipo especial de disco é usado em servidores.
A partir de 2000, aproximadamente , as placas mãe avançadas eram capazes de operar com RAID em discos IDE. Em 2003 os modelos mais avançados operavam com RAID em discos SATA. A partir de 2005 todas as placas mãe, até as de menor custo, já operavam com RAID em discos SATA (SATA RAID).
Independentemente do tipo de interface, existem várias formas de ligar discos em RAID:
- RAID 0
- RAID 1
- RAID 0+1
- RAID 2
- RAID 3
- RAID 4
- RAID 5
RAID modo 0
O RAID modo 0 (stripe) tem como objetivo aumentar o desempenho. Por exemplo, dois discos de 160 GB ligados em RAID 0 são vistos pelo sistema operacional como um único disco de 320 GB, com o dobro da velocidade. Isto é possível porque o chip controlador RAID “engana” o sistema, fingindo que controla um disco maior.
Ao receber ordem para fazer uma gravação, o chip envia a metade dos dados para um disco e a outra metade para o outro disco, simultaneamente. Assim faz a gravação na metade do tempo, ou seja, dobra o desempenho.
RAID modo 1
No RAID modo 1 (mirror, ou espelhamento) a informação é gravada simultaneamente em dois discos. O controlador RAID “finge” que controla um só disco, mas na verdade controla dois iguais. Usando, por exemplo, dois discos de 160 GB em RAID 1, o sistema operacional “enxergará” um único disco de 160 GB, sem alteração de velocidade. A vantagem é que na verdade existem dois iguais, então se um disco apresentar defeito físico, o segundo disco estará com as informações intactas. RAID 1 não aumenta o desempenho nem a capacidade, e sim, a confiabilidade.
Normalmente, ao operar com RAID, usamos discos iguais. Isso não é obrigatório, mas não vale a pena usar discos diferentes! Se os discos forem de capacidades diferentes, o controlador RAID irá usar no maior apenas a capacidade equivalente a do menor. Se usarmos por exemplo um HD de 120 GB e outro de 160 GB, ambos serão considerados como de 120 GB. Caso os discos tenham diferentes velocidades, o controlador RAID precisará esperar até que o disco mais lento termine seu acesso. Portanto o sistema RAID sempre nivela “por baixo”. Por isso normalmente usamos discos idênticos.
RAID modo 2
Este tipo de RAID adapta o mecanismo de detecção de falhas em discos rígidos, para funcionar em memória. Assim, todos os discos da matriz ficam sendo “monitorados” pelo mecanismo. Atualmente o RAID 2 é pouco usado, uma vez que praticamente todos os discos rígidos novos saem de fábrica com mecanismos de detecção de falhas implantados.
RAID modo 3
Neste modo os dados são divididos entre os discos da matriz, exceto um, que armazena informações de paridade. Todos os bytes dos dados tem sua paridade (acréscimo de 1 bit, que permite identificar erros) armazenada em um disco específico. Através da verificação desta informação é possível assegurar a integridade dos dados, em casos de recuperação. Por isso e por permitir o uso de dados divididos entre vários discos, o RAID 3 consegue oferecer altas taxas de transferência e confiabilidade das informações. Para usar o RAID 3, pelo menos 3 discos são necessários.
RAID modo 4
Esse tipo de RAID basicamente divide os dados entre os discos, sendo que um é exclusivo para paridade. A diferença entre o nível 4 e o nível 3 é que em caso de falha de um dos discos, os dados podem ser reconstruídos em tempo real, através da utilização da paridade calculada a partir dos outros discos, sendo que cada um pode ser acessado de forma independente.
O RAID 4 é indicado para o armazenamento de arquivos grandes, onde é necessário assegurar a integridade das informações. Isso porque, neste nível, cada operação de gravação requer um novo cálculo de paridade, dando maior confiabilidade ao armazenamento (apesar de isso tornar as gravações de dados mais lentas).
RAID modo 5
Este é muito semelhante ao modo 4, exceto o fato de que a paridade não fica destinada a um único disco, mas a toda a matriz. Isso faz com que a gravação de dados seja mais rápida, pois não é necessário acessar um disco de paridade em cada gravação. Apesar disso, como a paridade é distribuída entre os discos, o nível 5 tende a ter menos performance que o RAID 4. O RAID 5 é o nível mais utilizado e que oferece resultados satisfatórios em aplicações não muito pesadas. Este nível precisa de pelo menos 3 discos para funcionar.
RAID modo 0 + 1
O RAID 0 + 1 é uma combinação dos níveis 0 (Striping) e 1 (Mirroring), onde os dados são divididos entre os discos para melhorar o rendimento, mas também utilizam outros discos para duplicar as informações. É possível utilizar o bom rendimento do nível 0 com a redundância do nível 1. No entanto, é necessário pelo menos 4 discos para montar um RAID desse tipo. Essas características fazem do RAID 0 + 1 o mais rápido e seguro, porém o mais caro de ser implantado.
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