Cos'è l'archiviazione RAID e qual è la migliore configurazione RAID?

Arriva un momento in cui finisci lo spazio e il tuo computer funzionerà in modo frustrantemente lento.

È allora che hai bisogno di una soluzione RAID che offra ridondanza, ovvero quando passi da un singolo disco a più dischi.

Tuttavia, la configurazione RAID più adatta dipende dalle esigenze di archiviazione dei dati e dal budget. Puoi calcolare il numero di dischi necessari per una specifica configurazione RAID, spazio su disco e parità utilizzando un calcolatore RAID intelligente. Esistono cinque livelli RAID principali (e alcuni altri tipi RAID non così comuni). A seconda del volume, ti diremo perché potresti voler utilizzare una configurazione del disco RAID 0. Spieghiamo i livelli RAID in modo da poter prendere la decisione migliore per il volume che deve essere gestito da un array RAID.

Definizione RAID

Il reale significato diRAIDè Redundant Array of Independent Disks (originariamente Redundant Array of Inexpensive Disks). RAID è una tecnologia utilizzata per aumentare le prestazioni e l'affidabilità dell'archiviazione dei dati combinando più dischi più piccoli in un unico dispositivo più capace. Il termine stesso è stato coniato da David Patterson, Garth Gibson e Randy Katz. Il RAID è stato menzionato per la prima volta nel 1988 nel loro rapporto tecnico intitolato “A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID)”. In questo rapporto si sosteneva che un array con ridondanza RAID potrebbe essere più affidabile di qualsiasi singola unità disco. Secondo Katz, il termine poco costoso nell'acronimo è stato presto sostituito con indipendente dai fornitori del settore a causa delle implicazioni dei bassi costi.

Vantaggi del RAID

Gli array RAID garantiscono numerosi vantaggi e variano a seconda della configurazione RAID scelta. In generale, RAID aiuta con:

In aumentotolleranza agli errori o capacità di funzionare dopo uno o più guasti del disco.
Potenziamentovelocità di lettura e scrittura (I/O).
Ingrandimentocapacità di archiviazione per contenere tutti i tuoi dati.
Miglioraresicurezza dei dati.
Garantireaffidabilità dei dati.
Mantenereil sistema funziona nel caso in cui uno dei dischi non riesca a concedere il tempo per la sostituzione, garantendo così l'assenza di tempi di inattività.
Avvertimentoutenti di potenziali arresti anomali utilizzando la funzione Parity Check.

A cosa serve il RAID

Il RAID migliora le prestazioni posizionando i dati su più dischi e consentendo quindi alle operazioni di input/output di sovrapporsi in modo equilibrato.

D'altra parte, man mano che l'uso di più dischi aumenta iltempo medio tra i guasti(MTBF), anche la configurazione di un array RAID migliora notevolmentetolleranza ai guasti.Sebbene RAID possa essere utilizzato per eseguire il backup dei dati da altri dischi (o array) allo scopo di aumentare le prestazioni e l'affidabilità dello spazio di archiviazione, NON è inteso come un'alternativa o un sostituto per il backup dei dati. I dati potrebbero comunque essere danneggiati o cancellati senza danneggiare il disco su cui sono archiviati. Ad esempio, parte dei dati potrebbe essere sovrascritta a causa di un malfunzionamento del sistema oppure il file potrebbe danneggiarsi a causa di un'azione involontaria (o dannosa) dell'utente. È importante comprendere i segnali di guasto del disco rigido in modo da poter determinare se è necessario il ripristino dei dati RAID.

Come viene ottenuta la ridondanza RAID

Ce ne sono variConfigurazioni RAID(o livelli RAID) ognuno dei quali applica tecniche diverse per gestire i dati archiviati. La distribuzione dei dati tra i dischi disponibili può essere gestita tramite software o hardware, noto come controller RAID. Le principali tecniche RAID per l'archiviazione dei dati sono:

Spanning:scrive i dati solo sulla prima unità fisica fino alla piena capacità prima di scrivere sul disco successivo;
Striatura:divide i dati in blocchi, suddividendone il flusso tra le unità;
Mirroring:memorizza copie identiche di dati simultaneamente in blocchi diversi.
Parità (o bit di controllo):calcola il blocco mancante per evitare che il sistema si blocchi in caso di guasto dell'unità o di dati mancanti.

Ogni tecnica si adatta a uno scopo e offre un vantaggio diverso. A seconda della configurazione RAID (RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6 o RAID 10), è possibile utilizzarne una sola o combinare più di una tecnica.

Configurazioni RAID comuni

Di seguito sono riportati i più popolariLivelli RAID e modalità di applicazione di ciascuna tecnica di distribuzione dei dati(o combinazioni di essi) per soddisfare le diverse esigenze. Puoi vedere quale livello di configurazione RAID offre prestazioni, capacità di archiviazione, sicurezza e affidabilità migliorate.

RAID0

Applica la tecnica dello striping. Suddivide i dati su due o più dischi, senza parità, ridondanza o tolleranza agli errori. Se una delle unità si guasta, tutti i dati nel fileRAID0l'array viene perso e l'intero sistema non è in grado di funzionare.Ideale per scopi di archiviazione di dati non critici come la memorizzazione nella cache di flussi live. Quando la velocità è importante e l'affidabilità è secondaria, ecco perché potresti voler utilizzare un RAID 0 Configuration.Pros: Ottime prestazioni (operazioni di lettura e scrittura); viene utilizzata tutta la capacità di storage, senza spese generali legate ai controlli di parità; facile da implementare.Contro: Nessuna ridondanza di dati; nessuna tolleranza agli errori.Adatto per: Streaming live, IPTV, VOD Edge Server

Vedi anche:Archiviazione dati su nastro magnetico: qual è l'attuale limite massimo di capacità di archiviazione

RAID1

Applica la tecnica del mirroring. Rispetto al livello precedente, RAID 0 vs RAID 1, quest'ultimo duplica i dati scrivendo informazioni identiche su coppie di unità. Questo metodo non offre una maggiore velocità di scrittura, ma è un ottimo modo per creare spazio di archiviazione per il failover. Se uno qualsiasi degli elementi dell'array si guasta, il sistema può comunque accedere ai dati dai dischi rimanenti. Non appena il disco difettoso viene sostituito con uno nuovo, i dati vengono copiati su di esso dai dischi funzionanti per ricostruire l'array.Ideale per server di applicazioni in cui la ridondanza e l'affidabilità dei dati sono cruciali.Pro: Tolleranza ai guasti; aumento delle prestazioni di lettura; il recupero dei dati è estremamente semplice.Contro: capacità di archiviazione utilizzabile inferiore (solo la metà del volume totale dell'unità poiché tutti i dati vengono scritti due volte).Adatto per: Sistemi contabili, gestione delle scorte, ecc.

RAID5

Applica lo striping con la tecnica della parità. RAID 5 è attualmente la più comune e ampiamente accettata come una delle configurazioni più sicure.RAID5richiede almeno tre unità. Tuttavia, offre sia velocità (poiché si accede ai dati da più dischi) che grande affidabilità, poiché è in grado di calcolare i dati da uno degli altri blocchi di dati, nel caso in cui non fossero più disponibili. Pertanto, questo livello RAID può sopportare il guasto di una singola unità senza perdere dati o accedervi.Ideale per file server e server applicazioni che dispongono di un numero limitato di unità dati.Pro: Tolleranza agli errori e prestazioni migliorate delle operazioni di lettura (la scrittura è leggermente più lenta a causa dei processi di calcolo).Contro: i guasti delle unità possono influire sulla velocità di trasmissione dei dati; la complessità della tecnologia.Adatto per: server di archiviazione file, server applicazioni.

RAID6

Applica lo striping con la tecnica della doppia parità. RAID 6 richiede almeno 4 unità. È quasi identico a RAID 5 nella configurazione, tuttavia, RAID 6 fornisce una maggiore affidabilità utilizzando un blocco di parità in più. Ciò consente all'intero array di resistere alla morte simultanea di due unità e di mantenere accessibile un sistema operativo.Pro: Ridondanza maggiore rispetto a RAID 5, grande affidabilità; aumento delle prestazioni di lettura.Contro: Prestazioni di scrittura più lente rispetto a RAID 5; i guasti delle unità possono influire sulla velocità di trasmissione dei dati; la complessità della tecnologia.Adatto per: server di archiviazione di file di grandi dimensioni e server di applicazioni.

RAID 10 (0+1)

Applica tecniche di striping e mirroring. Questo livello combina la ridondanza di RAID 1 con le prestazioni migliorate di RAID 0. Fornisce sicurezza eseguendo il mirroring di tutti i dati sulle unità secondarie e utilizzando lo striping su ciascun set di unità per accelerare i trasferimenti di dati.RAID 10 è particolarmente adatto per ambienti in cui sono richieste sia prestazioni elevate che sicurezza.Pro: Tolleranza ai guasti; prestazioni estremamente elevate.Contro: Costo molto più elevato (poiché metà della capacità di archiviazione è coinvolta nel mirroring).Adatto per: server di database molto utilizzati e quelli che eseguono molte operazioni di scrittura.

Configurazioni RAID meno comuni

RAID2

Utilizzato raramente, questo metodo elimina i dati a livello di bit anziché a livello di blocco e utilizza un codice Hamming per la correzione degli errori.

RAID3

Anche il RAID 3, utilizzato raramente, utilizza lo striping a livello di byte con un disco di parità dedicato. Questa configurazione non è in grado di soddisfare più richieste contemporaneamente.

RAID4

Questa configurazione è costituita da striping a livello di blocco e da un disco di parità dedicato. Consente al sistema una velocità di lettura rapida, ma generalmente una velocità di scrittura più lenta.

RAID 5E

Si tratta di una variazione del layout di RAID 5 in cui uno spazio di riserva designato consente di ricostruire immediatamente un array guasto. Questo spazio viene sempre lasciato vuoto in caso di guasto.

TL;DR

Imparare di più su cos'è un sistema di archiviazione RAID e sui suoi vantaggi è il primo passo verso l'aggiornamento della configurazione del tuo HDD singolo a un array RAID. Questa guida alla configurazione RAID dovrebbe aiutarti a navigare tra le possibili opzioni e determinare cosatipo di RAIDsi adatta al meglio alle tue esigenze. Scopri di più su RAID o richiedi supporto agli esperti di SalvageData.