Riad
A tecnologia RAID é muito utilizada para operações críticas, onde não se pode perder dados ou ter serviços fora de funcionamento. Para empresas ou profissionais, a perda de informações pode significar preju(zos enormes. A tecnologia RAID, já consolidada e usada há alguns anos, é uma forma bastante eficiente de proteger informações e, no caso de empresas, garantir a permanência de seus negócios. RAID é a sigla para Redundant Array of Independent Disks. Sua definição em português seria “Matriz Redundante de Discos Independentes”.
Trata-se de uma tecnologia que combina vários iscos rígidos (HO) para formar uma única unidade lógica, onde os mesmos dados são armazenados em todos (redundância). Em outras palavras, se fossem um só. Iss er orlo falhas, POIS se um dis to next*ge funcionando, disponi consolidada, já que s e funcionam como ncia alta contra emais continuam ID é uma tecnologia quisadores da Universidade de Berkesley, na California (EUA) no final da década de 1980. Para que o RAID seja formado, é preciso utilizar pelo menos 2 HDs.
O sistema operacional, neste caso, enxergará os discos como uma unidade lógica única. Quando há gravação de dados, s mesmos se repartem entre os discos do RAID (dependendo do nível). Com isso, além de garantir a disponibilidade dos dados em caso de falha de um disco, é possível também equilibrar o ac Swipe to víew next page acesso às informações. • Ganho de desempenho no acesso. • Redundância em caso de falha em um dos discos. • Uso múltiplo de varias unidades de discos. • Facilidade em recuperação de conteúdo “perdido”.
Um dos grandes atrativos do RAID é a possibilidade de escolher entre diferentes modos de operação, de acordo com a relação capacidade/desempenho/confiabilidade que pretende atingir. Opções Básicas: RAID nível 0 – Este nível também é conhecido como “Striping’ ou “Fraconamento’ . Nele, os dados são dlvididos em pequenos segmentos e distribuídos entre os discos. Este nível não oferece tolerância a falhas, pois não existe redundância. Isso significa que uma falha em qualquer um dos HDs pode ocasionar perda de informações.
Por essa razão, o RAID 0 é usado para melhorar a performance do computador, uma vez que a distribuição dos dados entre os discos proporciona grande velocidade na gravação e leitura de informações. Quanto mais discos houver, mais velocidade é obtida. Isso porque, se os dados fossem gravados em um único disco, esse processo seria feito de forma sequencial. Com o RAID, os dados cabíveis a cada disco são gravados ao mesmo tempo. O RAID O, por ter estas características, é muito usado em aplicações de CAD e tratamento de imagens e vídeos.
Ao criar um array com 4 HDs de 500 GB em RAID O, você teria um espaço total de armazemanemtno de 2 Ta, onde toda a capacidade é dedicada ao armazenamento de dados, sem redeundância: Dados 10 HO IHD 2HD3 O problema é que cada HD armazena apenas fragmentos de cada arquivo e não arquivos completos. Por causa dessa peculiaridade, caso qualquer um dos HDs apresente defeito, você simplesmente perde todos os dados. RAID 1 (Mirroring): Também conhecido como “Mirroring” ou “Espelhamento o RAID 1 funciona adicionando HDs paralelos aos HDs principais existentes no computador.
Assim, se por exemplo, um computador possui 2 discos, pode-se aplicar mais um HD para cada um, totalizando 4. Os discos que foram adicionados, trabalham como uma cópia do primeiro. Assim, se o disco principal recebe dados, o disco adicionado também os recebe. Daí o nome de “espelhamento”, pois um HD passa ser uma cópia praticamente idêntica do outro. Dessa forma, se um dos HDs apresentar falha, o outro imediatamente pode assumir a operação e continuar a disponibilizar as Informações. A conseqüência neste caso, é que a gravação de dados é mais lenta, pois é realizada duas vezes.
No entanto, a leitura dessas informações é mais rápida, pois pode-se acessar duas fontes. Por esta razão, uma aplicação muito comum do RAID 1 é seu uso em servidores de arquivos. atualizada do primeiro. Ao utilizar 4 HDs de 500 GB em RAID2, por exemplo, o sistema enxergaria 2 HDs, de 500 GB cada um: Cópia (mirror) Usar RAID 1 não proporciona qualquer ganaho de desempenho. Pelo contrário, ele acaba causando uma pequena perda em comparação em usar um único drive, já que todas as alterações precisam ser duplicadas e realizadas em ambos os drives.
Caso um dos HDs titulares falhe, o segundo entra em ação automaticamente, substituindo-o até que você possa substituir o drive. RAID 10 (Mirros/Strip) Este modo pode ser usado apenas caso tenha a partir de 4 discos rígidos e o módulo total seja um número par (6, 8 e etc. ). Neste modo, metade dos HDs será usados em modo striping (RAID O nquanto a segunda metade armazena uma cópia dos dados dos primeiro, assegurando a segurança. Este modo é na verdade uma combinação do RAID 1 e RAID 0, dai o nome. O ponto fraco é que você sacrifica metade da capacidade total.
Usando 4 HDs de 500 GB, por exemplo, você fica com apenas 1 TB de espaço disponwel_ paridade para manter a integridade dos dados. Os arquivos são divididos em fragmentos de tamanho configurável e, para cada grupo de fragmentos, é gerado um fragmento adicional, contendo códigos de paridade. Note que, ao invés de reservar um HD inteiro para a tarefa, os ódigos de correção são espalhados entre os discos. Dessa forma, é possível gravar dados simultaneamente em todos os HDs, melhorando o desempenho. O RAID 5 pode ser implementado a partir de 3 discos.
Independentemente da quantidade de discos usados, sempre temos sacrificado o espaço equivalente a um deles, ou seja, quando maior é a quantidade de discos usados no array menor é a proporção de espaço desperdiçado. Em um sistema com 5 HDs de 500 GB teríamos 2 TB de espaço disponlVel e 500 GB de espaço consumido pelos códigos de paridade. Usando 8 HDs teremos 3,5 TB para dados e os mesmos 00 GB para paridade, e assim por diante: 1–;D 1 HO 2HD 3HD 4HD5 80% dados dados 20% paridade 20% paridade aridade 20% paridade 20% paridade grupo de bits. Ao usar 5 HDs, por exemplo, temos um bit extra para cada 4 bits de dados.
Caso dentro destes 4 bits exista um número par de bits 1, então o bit de pandade é O. Caso exista um número ímpar de bits 1, então o bit de paridade é 1: Bits paridade 10100 11101 00000 10010 Veja que, graças ao bit de paridade, é possível saber apenas que, dentro do grupo de 4 bits existe um número par ou ímpar de bits 1. Isso é o suficiente para recuperar qualquer um dos 4 bits que seja perdido, desde que sejam respeitadas duas condições: a) Que apenas um bit de cada grupo seja perdido b) Que se saiba qual dos bits foi perdido No RAID 5 cada um dos bits dentro de cada grupo fica guardado em um dos HDs.
Quando um deles é perdido, a controladora sabe exatamente quais bits foram perdidos e tem condlçbes de recuperá-los usando uma verificação muito simples: Bits Paridade 1? 100 l? 101 0? 000 1? 010 Na primeira linha temos dois bits 1 e um bit 0. Se o bit de paridade é O, significa que temos um número par de bits 1. Como já temos dois bits 1, então é claro que o bit que está faltando é um zero. Na segunda linha temos dois bits 1 e um bit O. Como o bit de paridade é 1, signifi um número ímpar de bits PAGF 10 tempo real para obter os dados que estavam armazenados nele.
Quando o HD é finalmente substituído, a controladora reescreve todos os dados (usando o mesmo processo) e o sistema volta ao estado original. Existe também a possibilidade de adicionar um ou mais discos sobressalentes num array. Esses HDs “extran são chamados de hot-spares, ou simplesmente de “spare disks” e são utilizados utomaticamente caso algum dos HDs titulares falhe, permitindo que o array seja restaurado imediatamente. Embora o uso de hot-spares não seja muito comum em configurações domésticas, eles são muito comuns em grandes arrays RAID 5 (ou RAID 6) usados em grandes servidores.
RAID 6 – O ponto farco do RAID 5 é que ele suporta a falha de um único HD. Se por ventura um segundo HD falahar antes que o primeiro seja substituído, ou antes que a controladora tenha tempo de regravar os dados, você perde tudo, assim como acontece ao perder um dos HDs em uma array RAID O. O uso de ot-spares minimiza a possibilidade de um desastre acontecer, mas não a elimina regravando os dados no spare. O RAID 6 é um padrão relativamente novo, suportado por apenas algumas controladoras. Ele é semelhante ao RAID 5, porém usa o dobro de bits de paridade, garantindo a integridade dos dados caso até 2 dos HDs falhem ao mesmo tempo.
Ao usar 7 HDs de 500 GB em RAID 6, por exemplo, teríamos 2,5 TB para dados mais 1 TB de códigos de paridade: HD IHD 2HD 3HD 4HD 5HD 6HD7 71 % dados 71% dados 29% paridade 29% paridade 29% paridade 29% paridade 29% paridade 29% paridade 29% paridade A porcentagem de espaço sacrificado decai conforme são acrescentados mais discos, de forma que o uso da RAID 6, vai tornando-se progressivamente mais atrativo. No caso de um grande servidor, com 41 HDs, por exemplo, seria sacrificado o espaço equivalente a apenas dois discos, ou seja, menos de 5% do espaço total.
Em troca, ganha-se proteção contra a possibilidade de um segundo HD falhar durante o processo de substituição do drive defeituoso, quando o sistema precisa regravar os dados, lendo as informa ões armazenadas em todos os outros discos e fazend paridade. iscos para formar um único volume de grande capacidade, ao invés de ter que espalhar os arquivos e pastas entre os vários HDs. Ao contrário dos outros modos RAID, não existe nenhum problema em combinas HDs com capacidades e desempenho variados num sistema JBOD.
Cada HO pode dar sua parcela de contribuição, independentemente de sua capacidade. As controladoras Existem duas categorias de RAID. A primeira é a das controladoras que realizam todas as operações via hardware, o que inclui a maior parte das controladoras SCSI e SAS. Esse modo é o ideal tanto do ponto de vista do desempenho quanto o ponto de vista da compatibilidade e confiabllidade, já que a própria controladora executa todas as funções necessárias, de forma independente. O sistema operacional apenas acessa os dados, como se houvesse um único HD instalado.
Estas controladoras RAID são quase que invariavelmente, SCSI ou SAS. Além de trabalharem via hardware, elas permitem o uso de um número maior de drives. Muitas permitem o uso de um ou mais módulos de memória (instalados na própria controladora) que funcionam o uso de um ou mais módulos de memória (instalados na própria controladora) que funcionam omo um cache adicional, ajudando a melhora o desempenho do arrzy. Outro recurso cada vez mais utilizado (sobretudo nas controladoras SAS) é o hot swap, onde você pode substituir os discos defeituosos com o sistema rodando.
Os servidores com controladoras que suportam hot swap quase sempre utilizam baias removíveis, facilitando o acesso aos discos. Nas contr hot swap quase sempre utilizam baias removíveis, facilitando o acesso aos discos. Nas controladoras que trabalham via hardware, toda a configuração é feita através do BIOS da placa RAID, que pode ser acessado pressionando uma combinação de teclas durante o oot. Na implementação via software, o sistema operacional gerencia o RAID através da controladora de discos, sem a necessidade de um controlador de RAIDs, tornando-a mais barata.
Nesse tipo de implementação, todo o processamento necessário para o gerenciamento do RAID é feito pela CPU. Toda movimentação de dados(leitura e escrlta) é feita por uma camada de software que faz a abstração entre a operação lógica (RAID) e os discos físicos, e é controlada pelo sistema operacional. A configuração do RAID via software é feita pelo sistema operacional, que precisa ter implementado no próprio núcleo a tilização de RAIDS via software.
Finalizando A tecnologia RAID é um dos principais conceitos quando o assunto é armazenamento de dados. Sua eficiência é comprovada por se tratar de uma tecnologia em uso há vários anos e que mesmo assim “não sai de moda”. Grandes empresas, como a Intel, oferecem soluções de RAID, e essa tecnologia é possível de ser encontrada até mesmo em computadores domésticos. muito provavel que o RAID ainda venha a apresentar novos meios de funcionalidades, ampliando seu uso para os mais diversos tipos de necessidade de armazenamento e acesso à dados