Nivells de raid explicats

Si alguna vegada heu intentat comprar un dispositiu o servidor NAS, especialment per a una petita empresa, sens dubte us trobareu amb el terme "RAID". RAID significa Redundant Array de discos barats (o de vegades "independents"). En general, un sistema habilitat per a RAID utilitza dos o més discs durs per millorar el rendiment o proporcionar algun nivell de tolerància a les fallades per a una màquina, normalment un NAS o un servidor. La tolerància a fallades significa simplement proporcionar una xarxa de seguretat per al maquinari fallit, garantint que la màquina amb el component fallit, normalment un disc dur, encara pot funcionar. La tolerància a les falles disminueix les interrupcions de la productivitat i també disminueix la possibilitat de pèrdua de dades.

La manera de configurar aquesta tolerància a les errades depèn del nivell RAID que configureu. Els nivells de RAID depenen del nombre de discs que tingueu en un dispositiu d’emmagatzematge, de la importància de la recuperació i de la recuperació de la unitat crítica de les vostres necessitats de dades i de la importància que és maximitzar el rendiment. Una empresa generalment considera més urgent mantenir les dades intactes en cas de fallades de maquinari que, per exemple, un usuari propi. Els diferents nivells RAID representen diferents configuracions destinades a proporcionar diferents saldos entre l’optimització de rendiment i la protecció de dades.

Vista general de RAID

El RAID s’implementa tradicionalment en empreses i organitzacions on la tolerància a fallades de disc i el rendiment optimitzat són imprescindibles, no luxes. Els servidors i NAS en centres de dades comercials solen tenir un controlador RAID: un maquinari que controla la matriu de discos. Aquests sistemes disposen de diverses unitats SSD o SATA, depenent de la configuració del RAID. A causa de la creixent demanda d'emmagatzematge dels consumidors, els dispositius NAS domèstics també admeten RAID. Els NAS casolans, els clients principals i les petites empreses s’envien cada cop més amb dues o més baies de la unitat de disc per tal que els usuaris puguin aprofitar la potència del RAID tal com ho pot fer una empresa.

El programari RAID significa que podeu configurar RAID sense necessitat d'un controlador RAID de maquinari dedicat. La capacitat RAID és inherent al sistema operatiu. La funció d’espai d’emmagatzematge de Windows 8 i Windows 7 (edicions Pro i Ultimate) tenen suport integrat per al RAID. Podeu configurar un sol disc amb dues particions: una per arrencar des de l’altra i l’altra per a l’emmagatzematge de dades i tenir la parició de dades reflectida.

Aquest tipus de RAID també està disponible en altres sistemes operatius, inclosos el servidor OS X, Linux i servidors Windows. Com que aquest tipus de RAID ja és una característica al sistema operatiu, el preu no es pot superar. El programari RAID també pot incloure solucions virtuals de RAID que ofereixen proveïdors com Dot Hill per lliurar potents adaptadors RAID virtuals basats en host. Això és una solució més adaptada a les xarxes empresarials.

Quin RAID és adequat per a mi?

Com s'ha esmentat, hi ha diversos nivells de RAID i el que trieu depèn de si feu servir el RAID per obtenir un rendiment o una tolerància a errades (o ambdues coses). També importa si teniu RAID de maquinari o de programari, perquè el programari suporta menys nivells que el RAID basat en maquinari. En el cas del RAID de maquinari, també és important el tipus de controlador que tingueu. Els diferents controladors admeten diferents nivells de RAID i també dicten els tipus de discs que podeu utilitzar en una matriu: SAS, SATA o SSD.

A continuació, es detallen els nivells populars de RAID:

• El RAID 0 s’utilitza per augmentar el rendiment d’un servidor. També es coneix com "striping disc". Amb RAID 0, les dades s’escriuen a diversos discs. Això vol dir que el treball que està fent l’ordinador és gestionat per diversos discos en lloc d’un sol, augmentant el rendiment perquè diverses unitats estan llegint i escrivint dades, millorant E / S de disc. Cal un mínim de dos discos. Tant el programari com el programari RAID suporten el RAID 0, com fan la majoria dels controladors. L’inconvenient és que no hi ha cap tolerància a les falles. Si un disc falla, això afecta tota la matriu i augmenta la probabilitat de pèrdua o corrupció de dades.

• El RAID 1 és una configuració de tolerància a les falles coneguda com a "rèplica de disc". Amb RAID 1, les dades es copien a la perfecció i simultàniament, d’un disc a un altre, creant una rèplica o un mirall. Si un disc es fregeix, l’altre pot continuar funcionant. És la forma més senzilla d’implementar la tolerància a les errades i és relativament baix.

L’inconvenient és que el RAID 1 provoca un lleuger arrossegament en el rendiment. El RAID 1 es pot implementar mitjançant programari o maquinari. Es necessiten un mínim de dos discos per a les implementacions de maquinari RAID 1. Amb el programari RAID 1, en lloc de dos discs físics, es poden reflectir dades entre els volums d'un sol disc. Un punt addicional a recordar és que el RAID 1 redueix la capacitat total del disc a la meitat: si un servidor amb dues unitats de 1 TB està configurat amb RAID 1, la capacitat d'emmagatzematge total serà de 1 TB i no de 2 TB.

• El RAID 5 és, amb molt, la configuració RAID més comuna per a servidors empresarials i dispositius NAS empresarials. Aquest nivell RAID proporciona un millor rendiment que la rèplica i la tolerància a les falles. Amb RAID 5, les dades i la paritat (que són dades addicionals utilitzades per a la recuperació) es barregen en tres o més discs. Si un disc rep un error o comença a fallar, es recrearan les dades a partir d’aquest bloc de dades distribuït i de paritat: de manera perfecta i automàtica. Essencialment, el sistema continua operatiu, fins i tot quan un disc pega el cub i fins que no pugueu substituir la unitat fallida. Un altre avantatge del RAID 5 és que permet que moltes unitats de NAS i servidors siguin "intercanviables en calent", és a dir, en cas que una unitat de la matriu falla, aquesta unitat es pot canviar amb una nova unitat sense apagar el servidor o NAS i sense tenir per interrompre els usuaris que puguin accedir al servidor o al NAS. És una gran solució per a la tolerància a les falles, ja que a mesura que les unitats fallen (i ho faran), es poden reconstruir les dades en nous discs a mesura que es substitueixen els discos que fallin. L’inconvenient de RAID 5 és l’afectació del rendiment als servidors que realitzen moltes operacions d’escriptura. Per exemple, amb el RAID 5 en un servidor que té una base de dades a la qual molts empleats accedeixen en una jornada laboral, podria haver-hi un retard notable.

• El RAID 6 també s’utilitza freqüentment en empreses. És idèntic al RAID 5, excepte que és una solució encara més robusta perquè utilitza un bloc de paritat més que el RAID 5. Podeu tenir dos discos morts i encara tingueu un sistema operatiu.

• RAID 10 és una combinació de RAID 1 i 0 i sovint es denota com a RAID 1 + 0. Combina la rèplica de RAID 1 amb el traçat de RAID 0. És el nivell RAID que ofereix el millor rendiment, però també és costós, requerint el doble de discs que altres nivells RAID, durant un mínim de quatre. Aquest és el nivell RAID ideal per a servidors de bases de dades altament utilitzats o qualsevol servidor que realitzi moltes operacions d’escriptura. El RAID 10 es pot implementar com a maquinari o programari, però el consens general és que molts dels avantatges del rendiment es perden quan s'utilitza un programari RAID 10.

Altres nivells RAID Hi ha altres nivells RAID: 2, 3, 4, 7, 0 + 1… però realment són variants de les principals configuracions RAID ja esmentades i s'utilitzen per a casos concrets. Aquí hi ha algunes breus descripcions de cadascun:

• El RAID 2 és semblant al RAID 5, però en lloc de la separació del disc mitjançant la paritat, es produeix un striping al nivell de bits. El RAID 2 rarament es desplega perquè els costos d’implementar solen ser prohibitius (una configuració típica requereix 10 discs) i dóna un baix rendiment amb algunes operacions d’E / S de disc.

• El RAID 3 també és similar al RAID 5, tret que aquesta solució requereix una unitat de paritat dedicada. El RAID 3 s’utilitza poques vegades, excepte en les bases de dades o entorns de processament més especialitzats, que se’n poden beneficiar.

• El RAID 4 és una configuració en què es produeix un striping de disc a nivell de bytes, més que a nivell de bits com en RAID 3.

• El RAID 7 és un nivell propietari de RAID propietat de l’actualitat defectuosa Storage Computer Corporation.

• El RAID 0 + 1 sovint s’intercanvia per RAID 10 (que és RAID 1 + 0), però els dos no són els mateixos. RAID 0 + 1 és una matriu mirallada amb segments que són matrius RAID 0. Està implementat en infraestructures específiques que requereixen altes prestacions, però no un alt nivell d’escalabilitat.

Per a la majoria de les empreses petites i mitjanes, RAID 0, 1, 5 i en alguns casos 10 són suficients per a una bona tolerància i rendiment de falles. Per a la majoria d’usuaris domèstics, el RAID 5 pot ser excessiu, però el mirroring RAID 1 proporciona una tolerància decent a les falles.

És important recordar que el RAID no és una còpia de seguretat, ni substitueix una estratègia de còpia de seguretat, preferiblement una automatitzada. És possible que la còpia de seguretat d’un dispositiu RAID sigui una part d’aquesta estratègia. No és propietari d'un dispositiu habilitat amb RAID, que utilitzeu com a servidor principal o dispositiu d'emmagatzematge. El RAID pot ser una manera excel·lent d’optimitzar el rendiment del NAS i del servidor i recuperar-se ràpidament de la fallada del maquinari, però només és part d’una solució general de recuperació de desastres.