Níveis de invasão explicados

Se você já pensou em comprar um dispositivo ou servidor NAS, principalmente para pequenas empresas, sem dúvida se deparou com o termo "RAID". RAID significa Matriz redundante de discos baratos (ou às vezes "independentes"). Em geral, um sistema habilitado para RAID usa dois ou mais discos rígidos para melhorar o desempenho ou fornecer algum nível de tolerância a falhas para uma máquina - geralmente um NAS ou servidor. Tolerância a falhas significa simplesmente fornecer uma rede de segurança para hardware com falha, garantindo que a máquina com o componente com falha, geralmente um disco rígido, ainda possa operar. A tolerância a falhas diminui as interrupções na produtividade e também diminui a chance de perda de dados.

A maneira como você configura essa tolerância a falhas depende do nível de RAID que você configurou. Os níveis de RAID dependem de quantos discos você possui em um dispositivo de armazenamento, quão crítico é o failover e a recuperação das unidades para suas necessidades de dados e qual a importância de maximizar o desempenho. Uma empresa geralmente acha mais urgente manter os dados intactos em caso de falha de hardware do que, por exemplo, um usuário doméstico. Diferentes níveis de RAID representam configurações diferentes destinadas a fornecer diferentes equilíbrios entre otimização de desempenho e proteção de dados.

Visão geral do RAID

O RAID é tradicionalmente implementado em empresas e organizações em que a tolerância a falhas de disco e o desempenho otimizado são itens obrigatórios, não luxuosos. Servidores e NAS em datacenters comerciais geralmente têm um controlador RAID - uma peça de hardware que controla a matriz de discos. Esses sistemas possuem várias unidades SSD ou SATA, dependendo da configuração do RAID. Devido às crescentes demandas de armazenamento dos consumidores, os dispositivos NAS domésticos também suportam RAID. Os NASs domésticos, profissionais e de pequenas empresas estão cada vez mais distribuídos com dois ou mais compartimentos de unidades de disco, para que os usuários possam aproveitar o poder do RAID da mesma forma que uma empresa.

RAID de software significa que você pode configurar o RAID sem a necessidade de um controlador RAID de hardware dedicado. O recurso RAID é inerente ao sistema operacional. O recurso Storage Spaces do Windows 8 e o Windows 7 (edições Pro e Ultimate) têm suporte interno para RAID. Você pode configurar um único disco com duas partições: uma para inicializar e outra para armazenamento de dados e ter a parição de dados espelhada.

Esse tipo de RAID também está disponível em outros sistemas operacionais, incluindo OS X Server, Linux e Windows Servers. Como esse tipo de RAID já vem como um recurso no sistema operacional, o preço não pode ser superado. O RAID de software também pode incluir soluções RAID virtuais oferecidas por fornecedores como Dot Hill para fornecer adaptadores RAID virtuais poderosos baseados em host. Essa é uma solução mais personalizada para redes corporativas, no entanto.

Qual RAID é ideal para mim?

Como mencionado, existem vários níveis de RAID, e o que você escolher depende se você está usando RAID para desempenho ou tolerância a falhas (ou ambos). Também importa se você possui RAID de hardware ou software, porque o software suporta menos níveis que o RAID baseado em hardware. No caso do RAID de hardware, o tipo de controlador que você possui também é importante. Controladores diferentes suportam níveis diferentes de RAID e também determinam os tipos de discos que você pode usar em uma matriz: SAS, SATA ou SSD.

Aqui está o resumo dos níveis populares de RAID:

• RAID 0 é usado para aumentar o desempenho de um servidor. Também é conhecido como "distribuição de disco". Com o RAID 0, os dados são gravados em vários discos. Isso significa que o trabalho que o computador está realizando é tratado por vários discos em vez de apenas um, aumentando o desempenho porque várias unidades estão lendo e gravando dados, melhorando a E / S do disco. É necessário um mínimo de dois discos. O RAID de software e hardware suporta o RAID 0, assim como a maioria dos controladores. A desvantagem é que não há tolerância a falhas. Se um disco falhar, isso afeta toda a matriz e as chances de perda ou corrupção de dados aumentam.

• RAID 1 é uma configuração de tolerância a falhas conhecida como "espelhamento de disco". Com o RAID 1, os dados são copiados de maneira uniforme e simultânea, de um disco para outro, criando uma réplica ou espelho. Se um disco ficar frito, o outro poderá continuar funcionando. É a maneira mais simples de implementar a tolerância a falhas e é um custo relativamente baixo.

A desvantagem é que o RAID 1 causa um pequeno impacto no desempenho. O RAID 1 pode ser implementado através de software ou hardware. É necessário um mínimo de dois discos para implementações de hardware RAID 1. Com o software RAID 1, em vez de dois discos físicos, os dados podem ser espelhados entre os volumes em um único disco. Um ponto adicional a ser lembrado é que o RAID 1 reduz a capacidade total do disco pela metade: se um servidor com duas unidades de 1 TB estiver configurado com RAID 1, a capacidade total de armazenamento será de 1 TB e 2 TB.

• O RAID 5 é de longe a configuração RAID mais comum para servidores de negócios e dispositivos NAS corporativos. Esse nível de RAID oferece melhor desempenho do que o espelhamento, além de tolerância a falhas. Com o RAID 5, dados e paridade (que são dados adicionais usados ​​para recuperação) são distribuídos por três ou mais discos. Se um disco obtiver um erro ou começar a falhar, os dados serão recriados a partir desses dados distribuídos e do bloco de paridade - de forma integrada e automática. Essencialmente, o sistema ainda está operacional, mesmo quando um disco chuta o balde e até que você possa substituir a unidade com falha. Outro benefício do RAID 5 é que ele permite que muitas unidades NAS e de servidor sejam "hot-swappable", caso uma unidade na matriz falhe, essa unidade pode ser trocada por uma nova unidade sem desligar o servidor ou NAS e sem ter interromper os usuários que possam estar acessando o servidor ou o NAS. É uma ótima solução para tolerância a falhas, pois, conforme as unidades falham (e eventualmente acabam), os dados podem ser reconstruídos para novos discos à medida que os discos com falha são substituídos. A desvantagem do RAID 5 é o impacto no desempenho dos servidores que realizam muitas operações de gravação. Por exemplo, com o RAID 5 em um servidor que possui um banco de dados que muitos funcionários acessam em um dia de trabalho, pode haver um atraso perceptível.

• O RAID 6 também é usado com freqüência nas empresas. É idêntico ao RAID 5, exceto que é uma solução ainda mais robusta porque usa mais um bloco de paridade que o RAID 5. Você pode ter dois discos mortos e ainda assim um sistema estar operacional.

• RAID 10 é uma combinação de RAID 1 e 0 e é frequentemente indicado como RAID 1 + 0. Combina o espelhamento do RAID 1 com a distribuição do RAID 0. É o nível RAID que oferece o melhor desempenho, mas também é caro, exigindo o dobro de discos que outros níveis RAID, por no mínimo quatro. Esse é o nível RAID ideal para servidores de banco de dados altamente utilizados ou qualquer servidor que esteja executando muitas operações de gravação. O RAID 10 pode ser implementado como hardware ou software, mas o consenso geral é que muitas das vantagens de desempenho são perdidas quando você usa o software RAID 10.

Outros níveis de RAID Existem outros níveis de RAID: 2, 3, 4, 7, 0 + 1… mas são realmente variantes das principais configurações de RAID já mencionadas e são usadas para casos específicos. Aqui estão algumas breves descrições de cada um:

• RAID 2 é semelhante ao RAID 5, mas, em vez de distribuição de disco usando paridade, a distribuição ocorre no nível de bit. O RAID 2 raramente é implantado porque os custos a serem implementados geralmente são proibitivos (uma configuração típica requer 10 discos) e apresenta baixo desempenho em algumas operações de E / S de disco.

• O RAID 3 também é semelhante ao RAID 5, exceto que esta solução requer uma unidade de paridade dedicada. O RAID 3 raramente é usado, exceto nos ambientes de banco de dados ou processamento mais especializados, que podem se beneficiar dele.

• RAID 4 é uma configuração na qual a distribuição de disco acontece no nível de bytes, em vez de no nível de bit, como no RAID 3.

• RAID 7 é um nível proprietário de RAID de propriedade da agora extinta Storage Computer Corporation.

• RAID 0 + 1 geralmente é trocado pelo RAID 10 (que é RAID 1 + 0), mas os dois não são os mesmos. RAID 0 + 1 é uma matriz espelhada com segmentos que são matrizes RAID 0. Ele é implementado em infraestruturas específicas que exigem alto desempenho, mas não um alto nível de escalabilidade.

Para a maioria das pequenas e médias empresas, o RAID 0, 1, 5 e, em alguns casos, 10 são suficientes para uma boa tolerância a falhas e desempenho. Para a maioria dos usuários domésticos, o RAID 5 pode ser um exagero, mas o espelhamento RAID 1 fornece tolerância a falhas decente.

É importante lembrar que o RAID não é um backup nem substitui uma estratégia de backup - de preferência uma estratégia automatizada. O backup em um dispositivo RAID pode muito bem fazer parte dessa estratégia. Possuir um dispositivo habilitado para RAID, usado como servidor principal ou dispositivo de armazenamento, não é. O RAID pode ser uma ótima maneira de otimizar o desempenho do NAS e do servidor e recuperar rapidamente de falhas de hardware, mas é apenas parte de uma solução geral de recuperação de desastres.