RAID

RAID
Redundant Array of Independent Disks - Conjunto redundante de discos independentes – Com o avanço da tecnologia, os servidores de rede precisavam cada vez mais armazenar uma grande quantidade de informações e ao mesmo tempo, proporcionar segurança a esses dados provendo velocidade de transmissão e redundância em caso de falhas.
A idéia do RAID é criar um sistema que se comporte como um único disco ganhando desempenho no acesso, redundância em caso de falha em algum disco e facilidade na recuperação desses dados perdidos.
TIPOS DE RAID
Existem dois tipos de RAID: Uma baseada em Software e outra em Hardware.
O RAID baseado em Software é mais barato, mas não é muito utilizado, pois o desempenho não é satisfatório já que todo processamento depende da CPU, além da dificuldade de configuração dos discos que são controlados pelo sistema operacional.
No RAID baseado em Hardware, os discos são interligados a uma controladora conectada a um slot da placa-mãe do tipo PCI ou PCI-Express e possuem um desempenho bem melhor por não dependerem da CPU nem do sistema operacional para executarem suas funções. Em contrapartida são mais caros, apesar de serem mais utilizados.

NÍVEIS DE RAID
RAID 0
Este nível é conhecido como striping (fracionamento). Neste modelo, os dados são divididos em faixas e distribuídos entre os discos.
Vantagens:
· Baixo custo;
· Velocidade na gravação e leitura dos dados (desempenho).
Desvantagens:
· Não existe redundância, portanto, não há tolerância a falhas – Qualquer falha em um dos Hds poderá resultar em perda de dados;
· Não utiliza paridade.

RAID 1
Este nível é conhecido como Mirroring (espelhamento). Os discos trabalham em pares, sendo um o espelho do outro. Assim, qualquer falha de um HD o outro assume imediatamente a operação do sistema, não permitindo a descontinuidade das atividades.
Vantagens:
· Permite a não descontinuidade da operação do sistema –Tolerância a falhas;
· Rápida leitura, pois existem duas fontes de acesso;
· Segurança dos dados – Os dados estarão sempre em dois discos.

Desvantagens:
· Custo mais alto em relação ao RAID 0;
· Gravação mais lenta, pois é realizada duas vezes;
· Não é utilizado paridade.
RAID 2
A principal característica deste nível de RAID é o armazenamento em memória do ECC – Error correcting mode – que atua no lugar da paridade. O ECC é a informação de controle de erros oferecendo maior consistência dos dados se houver uma queda de energia, por exemplo.
Este modelo, que é similar ao RAID 4, ficou obsoleto no mercado, já que os discos mais modernos já possuem este tipo de correção internamente. Baterias de segurança podem oferecer, por exemplo, este mesmo benefício.
RAID 3
Este tipo de RAID utiliza um bit de paridade para identificação de erros em cada palavra de dados armazenando os dados de paridade em um disco específico.
Qualquer que seja o tamanho da matriz de discos, o RAID 3 utiliza apenas um disco redundante, sendo necessário ao menos três discos para implementar este nível de RAID.


Vantagens:
· Leitura e escrita rápida;
· Provê correção total de erros em caso de falha de disco.
· Integridade e segurança dos dados

Desvantagens:
· Difícil configuração por software;
· Exige sincronismo nos eixos das unidades de discos.

RAID 4
No RAID 4 os dados são divididos em blocos e armazenados nos discos, enquanto um único drive armazena informações de paridade.
Neste nível, ao invés dos dados de paridade serem armazenados bit a bit, como no RAID 3, a paridade é armazenada em blocos (segmentos grandes).
Vantagens:
· Taxa de leitura rápida;
· Confiabilidade dos dados armazenados;
· Custo baixo em relação ao RAID 1, pois requer apenas um disco para proteger os dados.


Desvantagens:

· Taxa de gravação lenta;
· Reconstrução difícil em relação ao RAID 1, pois os dados espelhados já estão prontos;
· Outros níveis são melhores e possuem os mesmos benefícios.

RAID 5
Este nível de RAID é amplamente utilizado e funciona semelhante ao RAID 4 com a diferença de que as informações de paridade não são armazenadas em um único disco e sim distribuídas sobre a array de discos. Assim, a gravação dos dados fica bem mais rápida, aumentando o desempenho em relação ao nível anterior, pois não é necessário acessar um único disco de paridade para cada ciclo de gravação.

Vantagens:
· Integridade dos dados
· Leitura e gravação rápida


Desvantagens:

· Sistema de controle de drives complexo;
· Capacidade de armazenamento diminuída já que os dados de paridade são armazenados em todos os discos da matriz;
· Possibilidade de perda de dados caso um disco falhe durante a operação de recuperação de falhas;
· Protege apenas um disco. Caso um segundo HD falhe antes da substituição do primeiro ou, antes que a controladora regrave os dados, tudo será perdido.

RAID 6

Foi desenvolvido para tolerar a falha simultânea de dois HDDs, armazenando o dobro de bits de paridade em todos os discos do sistema para proteção dos dados.
Funciona apenas em algumas controladoras e seu uso é recomendado para um array grande de discos (a partir de 12), pois o espaço consumido pelas informações de paridade diminui com o incremento de novos drives.


Vantagens:
· Integridade dos dados mais arrojada;
· Protege dois Hdds ao mesmo tempo sem perdas.


Desvantagens:

· Sistema de controle de drives complexo;
· Escrita lenta.

RAID 0+1

Este nível combina os níveis 0 e 1 resultando em desempenho (do nível 0) e redundância (do nível 1).
Os HDs são combinados aos pares fazendo-se o nível 0 em cada par e combinando-se todos os pares no nível 1.
Vantagens:
· Desempenho;
· Redundância.


Desvantagens:

· Implementação cara;
· Exige um mínimo de 4 Hdds.



RAID 1+0 ou RAID 10

Este nível também combina os níveis 0 e 1 resultando em desempenho (do nível 0) e redundância (do nível 1).
Os HDs são combinados aos pares fazendo-se o nível 1 em cada par e combinando-se todos os pares no nível 0.
Vantagens:
· Desempenho;
· Redundância.


Desvantagens:

· Implementação cara;
· Exige um mínimo de 4 Hdds.


RAID 50

Este nível combina os níveis 0 e 5 resultando em um bom desempenho e um alto nível de tolerância a falhas.
Os HDs são combinados em trios fazendo-se o nível 5 em cada trio e combinando-se todos os trios no nível 0.
Vantagens:
· Desempenho;
· Alto nível de tolerância a falhas.


Desvantagens:

· Implementação cara;
· Exige um mínimo de 3 Hdds.