A sigla RAID significa Redundant Array of Independent Disks (ou Drives, quando se trata de SSD), que podemos traduzir para Arranjo Redundante de discos independentes.
Se você é ou está estudando para se tornar um analista de sistemas, eventualmente terá que lidar com a tecnologia RAID em Datacenters.
Pois esta tecnologia é muito utilizada em Datacenters empresariais onde são executados e armazenados Bancos de dados, Maquinas Virtuais, compartilhamento de arquivos e diversas outras operações.
O RAID nada mais é do que o agrupamento de 2 ou mais HDD ou SSD que tem a finalidade de proporcionar 3 principais benefícios:
Nem sempre sendo possível se obter os 3 benefícios de uma vez só em um único arranjo.
As vezes a performance e a capacidade de armazenamento poderá ser comprometida pelo nível de segurança desejado e vice-versa.
Mas muitas vezes é possível!
Existem diferentes tipos de RAID, e cada tipo de RAID oferece diferentes níveis de segurança, performance e capacidade. Neste artigo vou abordar os mais tradicionais, Que são:
(isso mesmo, não existe RAID 100!)
Segue uma breve explicação sobre cada um deles:
Este tipo de RAID tem as seguintes características:
Em situações reais o RAID 0 era muito utilizado no passado para aumentar de fato as taxas de escrita, o que ajudava muito em processos de produção de vídeo em uma época em que o SSD não existia e que os Hard disks eram mais lentos do que atualmente.
Este tipo de RAID atualmente ( ano de 2021 ) se tornou praticamente obsoleto, mas ainda assim todos os sistemas de armazenamento do mercado que utilizam a tecnologia RAID oferecem a opção do RAID 0.
(Cuidado para não usar esse nível RAID em operações de missão crítica, como virtualização e banco de dados!)
Por não oferecer segurança contra falha de HDD/SSD o RAID 0 acaba se tornando muito arriscado para ser usado em ambientes que precisam evitar ao máximo que seus sistemas parem e que os dados sejam perdidos.
Pois a falha de um único HDD/SSD em um RAID 0 irá causar a perda total dos dados daquele arranjo e consequente irá interromper a operação que utiliza o RAID 0.
O RAID 0 também é chamado de striping, pois fragmenta os dados entre os HDD do arranjo, mantendo literalmente uma fração de cada arquivo em cada HDD (imagem acima).
Portanto se um único HDD/SSD apresentar falha, 1 fração de cada arquivo será perdida corrompendo todos os dados no arranjo.
Este tipo de RAID tem as seguintes características:
Este sim é um nível de RAID muito utilizado tanto com HDD quanto com SSD. O RAID 1 realiza o espelhamento dos dados entre 2 HDD/SSD, isso significa que a informação é gravada simultaneamente por inteiro nos 2 HDD/SSD.
Portanto quando um HDD/SSD para de funcionar (E isso vai acontecer em algum momento...) o sistema continua funcionando com o HDD/SSD que permaneceu, com isso a produtividade do ambiente não é impactada pela falha de 1 único HDD/SSD.
OBS: RAID 1 não é backup!
É necessário entender que existem eventos que causam perda de dados que estão além do que um simples espelhamento pode resolver.
Portanto além da tecnologia RAID é necessário implantar sistemas de Backup que garantam que os dados não serão perdidos em casos de desastres com o próprio RAID.
Este tipo de RAID tem as seguintes características:
É muito comum o uso do RAID 5 para operações de menor criticidade como operações de backup por exemplo, ou pequenos escritórios.
O RAID 5 precisa de no mínimo 3 HDD para ser configurado, não é possível criar um RAID 5 com 2 HDD ou 1HDD.
O RAID 5 usa um sistema de paridade para criar a estrutura de segurança que permite a falha de 1 HDD/SSD sem comprometer os dados e a operação em cima do arranjo.
O RAID 5 é mais indicado para sistemas que irão trabalhar com até 4 HDD, pois como suporta a falha de somente 1 HDD, possuir um grande número de HDD/SSD em um arranjo em RAID 5 a possibilidade de falha em mais de 1 HDD é maior.
Se em um RAID 5 dois HDD apresentarem falha, todos os dados armazenados nesse arranjo estarão comprometidos, sem nenhuma garantia de recuperação.
O RAID 5 também usa o processo de Striping como o RAID 0, mas além do stripping o RAID 5 utiliza um sistema de paridade que garante que os dados não sejam perdidos caso somente 1 HDD apresente falha.
O sistema de paridade do RAID 5 gera bits adicionais no espaço de armazenamento que foi subtraído.
Conforme as informações são gravadas na área útil de armazenamento do RAID, esses bits adicionais são gravados e dsitribuidos em cada um dos HDD/SSD do arranjo.
E caso 1 único HDD apresente falha o RAID 5 consegue ler as informações de Paridade nos demais HDD do arranjo para construir a informação que foi perdida devido a falha de um dos HDD/SSD.
OBS: USE WITH CAUTION!
Este tipo de RAID tem as seguintes características:
Este nível de RAID é meu xodó, é este nível de RAID que salva e vai continuar salvando a pele de muitos analistas e administradores de Datacenter nesse Brasil.
O RAID 6 é ideal para ambientes de produção e operações de missão crítica, pois proporciona tolerância a falha de até 2 HDD ao mesmo tempo,
isso significa que mesmo com 2 HDD parando de funcionar ao mesmo tempo isso não irá causar perda de dados e indisponibilidade das operações.
Em situações onde teremos que usar 5 HDD/SSD ou mais, o uso do RAID 6 já é mais indicado.
São necessários no mínimo 4 HDD/SSD para poder criar um RAID 6 e o RAID 6 sempre irá subtrair a capacidade referente a 2 HDD do arranjo.
Assim como o RAID 5 e o RAID 0, o RAID 6 também utiliza o processo de striping, porém os bits de paridade são duplicados,
e assim, mesmo se 2 HDD apresentarem falha ao mesmo tempo, o sistema ainda consegue manter os dados e as operações disponíveis.
Somente haveria perda de dados em um arranjo em RAID 6 se 3 HDD/SSD ou mais apresentassem falha ao mesmo tempo.
Falhas nesse nível são raras, eu cheguei a ver algo assim acontecer somente em 2 situações em um periodo de 15 anos. São raras mas não impossíveis.
Portanto nunca deixa de realizar cópias de segurança dos dados, independente do nível de RAID utilizado!
Este tipo de RAID tem as seguintes características:
Ainda hoje há que considere que o RAID 10 é necessário, mas não é!
O RAID 10, ou RAID 1 + 0, acaba se tornando uma grande bomba relógio, pois se 2 HDD apresentarem erro em um RAID 10, tudo poderá ser perdido.
São necessários no mínimo 4 HDD/SSD para poder criar um RAID 6 e o RAID 6 sempre irá subtrair a capacidade referente a 2 HDD do arranjo.
Na prática, atualmente o RAID 10 não oferece nenhum beneficio e compromete drasticamente a capacidade e a segurança dos dados.
Mas em tempos antigos o RAID 10 teve sua importância, quando ainda não existiam SSD e os HDD eram mais lentos o uso do RAID 10 era fundamental.
Recomendação: Não usem!
São necessários no mínimo 4 HDD para criar um RAID 10 e só pode ser criado com números pares de HDD
não é possível por exemplo criar um RAID 10 com 7 HDD/SSD
então devem ser utilizados 8 HDD o que aumenta os riscos de falha de HDD/SSD e o RAID 10 não é muito robusto em relação a tolerância a falha de HDD/SSD.
Podemos observar na imagem acima que caso os HDD 1 e 2 apresentem falha, todos os dados serão perdidos, pois o RAID 0 irá perder metade de cada arquivo no arranjo.
Uma situação como essa não causaria perda de dados em um RAID 6.
Este tipo de RAID tem as seguintes características:
O RAID 50 combina o uso do RAID 0 e o RAID 5 para aproveitar a velocidade que o RAID 0 proporciona e ao mesmo tempo estar protegido contra a falha de disco que o RAID 5 proporciona.
São necessários no mínimo 6 HDD para configurar um RAID 50, pois serão criados 2 arranjos em RAID 5, contendo 3 HDD em cada RAID 5 e estes 2 Arranjos RAID 5 serão configurados em RAID 0.
Este tipo de RAID tem as seguintes características:
O RAID 60 combina o uso do RAID 0 e do RAID 6 para aproveitar a velocidade que o RAID 0 proporciona e ao mesmo tempo estar protegido contra a falha dupla de disco que o RAID 6 proporciona.
São necessários no mínimo 8 HDD para configurar um RAID 60, pois é necessário criar ao menos 2 arranjos em RAID 6, contendo no mínimo 4 HDD em cada sub-grupo RAID 6 e estes 2 Arranjos RAID 6 serão configurados em RAID 0.
Este tipo de RAID tem as seguintes características:
O RAID JBOD, somente soma a capacidade dos HDD/SSD que formam o arranjo, não faz striping e não tem sistema de paridade, portanto não há ganho de performance e nem segurança.
O unico objetivo do JBOD é de criar um unico volume lógico, somando a capacidade de 2 ou mais HDD fisicos.
Este tipo de RAID não tem mais utilidade nos dias de hoje, mas os sistemas RAID ainda contam com esta opção.
A Sigla JBOD significa Just a Bunch of Disks/Drives - Apenas um amontoado de discos/SSD. Atualmente é mais comum vermos o temro JBOD atribuido a unidades de expansão para storages.
RAID 100 NÃO EXISTE. – “ah, mas eu vi na wikipedia” – não importa, não existe!
Para criar um RAID 100 seria necessário uma GAMBIARRA:
Seria necessário usar 2 storages externos onde cada 1 dos storages estariam configurados em RAID 10, e assim teriamos 2 arranjos separados em RAID 10.
Com esses 2 arranjos RAID 10 prontos, seria necessário apresentar o volume de cada um dos 2 storages externos para um sistema operacional que tenha gerenciamento de RAID por software como o Windows Server por exemplo.
para que o windows server criasse um RAID 0 dos 2 Volumes em RAID 10 de cada storage externo. E isso com certeza ficaria extremamente frágil, pois se se somente 1 dos storages externos apresentar falha, todos os dados serão perdidos.
Não existe no mercado nenhum sistema de armazenamento ou controladora RAID que ofereça a opção de RAID 100!
Autor: Thiago Bastos
Sobre o autor:
Thiago Bastos é especialista em soluções de armazenamento de dados e atua há mais de 12 anos realizando estruturação e implantação de de storages para operações como Backup, Virtualização, Servidor de arquivos, CFTV, produção de vídeo entre outras.
Atua com fornecimento, treinamento e implantação de storages NAS QNAP, Synology e Asustor desde 2010, além de storages dos tipos DAS e SAN de diversos fabricantes.