Introdução ao Sistema RAID

- O que é RAID: RAID, ou melhor, Redundant Array of Independent Disks:

Nada mais é do que uma configuração a qual usará dois ou mais HD’s em conjunto para uma determinada finalidade, geralmente para fins de backup, desempenho superior ou os dois. Essa “novidade” chegou aos desktops a cerca de uns cinco anos como um recurso onboard da placa mãe, anteriormente só era possível através de placas controladoras PCI. Quase todas as placas mãe hoje em dia possuem suporte a alguns sistemas de RAID, geralmente RAID0 e RAID1. Placas mãe top de linha podem oferecer suporte a RAID3 ou RAID0+1, mas é bem incomum. O desempenho das controladoras RAID onboard ainda estão bem inferiores as placas PCI, porém para um usuário doméstico é mais do que suficiente. Lembre-se apenas que, se você pretende comprar uma placa mãe nova e RAID for algo essencial para você, recomendo optar por placas com chipset Nvidia. Felizmente ou infelizmente a Intel ainda não conseguiu colocar um controlador onboard tão eficiente quanto à do seu concorrente. Não sei se a padronização de placas mãe com controladores RAID onboard aconteceu por que a cada dia a linha que define o que é um desktop e o que é um servidor fica mais tênue ou pelo simples fato de que os fabricantes precisavam de algo para se diferenciar dos concorrentes. Seja qual foi o motivo originário, quem ganhou com isso fomos nós. Como foi inicialmente dito RAID surgiu nos servidores com a finalidade de melhorar a estabilidade e tolerância à falhas. Porém essa é apenas uma das mais de 10 configurações possíveis de um sistema em RAID, vamos falar sobre eles logo abaixo.

- Custo de RAID:

Além de uma placa mãe com uma controladora onboard, você precisará de pelo menos 2 HD’s, isso é o mínimo para um sistema RAID. Na maioria dos casos é extremamente recomendado usar HD’s idênticos, tanto na capacidade quanto na interface (SATA). Porém existem algumas exceções.

- Tipos de RAID convencional:

RAID 0 – Striping: Essa é a configuração voltada para entusiastas ou aplicações que precisam de velocidade, pois o aumento no desempenho da máquina é tremendo. Nessa configuração a controladora se encarregará em dividir e distribuir os dados entre todos os HD’s configurados para RAID0. Dessa forma dois HD’s em RAID0 chegam a ter um ganho nominal de 100% sobre um HD normal, e um ganho efetivo de uns 30% (o que ainda é muito). No modo Striping como ele trata todos os HD’s desse modo como um só HD, somando a capacidade de todos os volumes e tratando como um único disco. Por exemplo: Se você possui dois discos de 250GB (meu caso), nessa configuração você verá como apenas um disco de 500GB.

Desvantagem: O maior problema dessa configuração é que, como todas as informações são divididas entre os volumes, se por acaso algum volume for corrompido ou for danificado, todos os dados serão perdidos e a configuração terá que ser refeita.

Conclusão: É uma configuração mais voltada para desktop de entusiastas mesmo, pois para servidores existem opções mais recomendadas.

Quantidade mínima de discos para esse sistema: 2

RAID 1 – Mirroring: Conhecido como espelhamento, é um configuração voltada exclusivamente para backups. Consiste em espelhar todos os dados de um disco para o outro, mantendo uma cópia idêntica em tempo real de tudo o que acontece no disco (ou discos) principal, caso o disco principal morra, ou seja, corrompido você não perderá absolutamente nada. Para isso é recomendado que se use HD’s de mesma capacidade, caso contrário o nivelará pela capacidade do HD espelhado. E o HD de backup não pode ser menor que o HD principal. Exemplo: Se o principal for de 250GB o de backup também tem que ser de no mínimo 250GB. Caso o de backup tenha 300GB, perderá 50GB, pois simplesmente não utilizará. Se você tem dois HD’s de 250GB como principais, precisará de outros dois HD’s de no mínimo 250GB como backup.

Desvantagem: Perda de capacidade. Como você precisará sempre de HD’s de backup, você está sacrificando a capacidade deles. Se você tiver dois HD’s de 250GB, nesse sistema você só poderá utilizar um total de 250GB, os outros 250GB são completamente destinados a backup.

Conclusão: Ótimo sistema para quem possui poucos HD’s e precisa de um sistema imune à falhas, você estará sempre preparado para casualidades.

Quantidade mínima de discos para esse sistema: discos principais * 2.

RAID 2: É um modo que não é mais utilizado. O RAID 2 consiste em embutir códigos de correção de erros em cada cluster de dados gravado. Porém, todos os HDs atuais já vem com sistemas de correção de erros embutidos, tornando o sistema obsoleto.

RAID 3: Esse é um sistema bem complexo que querer muito dinheiro para manter. O RAID 3 necessita de 4 HD’s (na verdade pode ser menos, a partir de 3 já dá, porém só se justifica com 4). Nele os três primeiros discos funcionam exatamente como o RAID0, todas as informações são divididas e salvas como se fosse um único disco. A diferença é que o quarto disco serve como disco de recuperação, ele vai salvando informações nos outros 3 disco de modo que, caso um dos 3 primeiros discos “morra”, você pode recuperar com o disco de recuperação. Você ganha um alto desempenho pois terá 3 discos em modo striping e ainda tem a tolerância a falha de um desses discos. Caso o disco de recuperação ou dois discos do modo striping caiam você se ferra.

Desvantagem: Custo.

Conclusão: Ótimo sistema para desempenho e possuí tolerância à falha, voltado para grandes empresas onde dinheiro não é problema.

Quantidade mínima de discos para esse sistema: discos principais +1 (mínimo 3)

RAID 4: O RAID 4 é idêntico ao RAID 3 sua única diferença é a forma de gravação dos dados. Enquanto o RAID 3 divide os dados em pequenos pedaços e grava em vários HD’s o RAID 4 salva em grandes blocos. Gravando em grandes blocos você na ganha muita velocidade nem escrevendo nem lendo os dados, porém permite que você acesse mais rapidamente uma quantidade superior de informações. Em algumas aplicações o RAID 4 se sobre-sai ao RAID 3 porém são bem raras e para fins bem específicos.

Desvantagem: Custo e necessidade de aplicações exclusivas.

Conclusão: Bom sistema para determinados fins. De forma geral é inferior ao RAID 3.

Quantidade mínima de discos para esse sistema: discos principais +1 (mínimo 3)

RAID 5: RAID 5 baseia-se na mesma idéia do RAID 3, de usar striping e tolerância a falhas, mas o faz de forma diferente. Nessa configuração ao invés de você ter um disco único com os dados de recuperação, o sistema espalha esses dados em todos os outros HD’s. Dessa forma você não precisa ter um disco dedicado a isso, essa informação está em todos os discos. Caso um disco caía, com os outros você consegue restaurá-lo. Apenas se dois discos caiam que você terá problemas. Existe uma perda de desempenho em relação ao RAID 3 porém é uma solução mais robusta que permite maior flexibilidade. Vale também lembrar que você terá um gasto maior de espaço, pois o conteúdo de recuperação que antes era destinado a um único disco está espalhado nos outros. Então se você tem 3 discos de 20gb nesse sistema, você só contará com 40gb livres, pois 20gb será distribuído entre os discos para que seja possível recuperá-los em caso de falha. Apesar desse sistema funcionar com três HD’s, o ideal são cinco.

Desvantagem: Custo, perda de desempenho em relação ao RAID 3.

Conclusão: Melhor sistema para se ganhar velocidade sem sacrificar tolerância à falhas. Ideal para empresas com um orçamento limitado.

Quantidade mínima de discos para esse sistema: 3

RAID 6: É a configuração mais nova e relativamente rara de ser achada, segue a mesma idéia do RAID 5 porém usa o dobro de bytes de paridade para recuperação. Dessa forma o sistema tem tolerância de falha de até dois HD’s. É, de longe, o sistema convencional de RAID mais caro, precisa de no mínimo 4 HD’s, porém só é recomendado acima de 6. Se antes com o RAID 5 você tinha o conteúdo de recuperação espalhado nos outros HD’s, aqui no RAID 6 você tem o dobro desse conteúdo. Portanto se você tem 10 HD’s de 20gb nesse sistema, só contará com 160GB livre, 40GB (dois discos) serão distribuídos entre os restantes.

Desvantagem: Custo.

Conclusão: Ideal para aplicações de grande risco que precisam de desempenho.

Quantidade mínima de discos para esse sistema: 4