Cos'è il RAID?

RAID RAID (Redundant Array of Independent Disks) è un tipo di storage che scrive i dati su più unità all'interno dello stesso sistema. La tecnologia RAID è ampiamente utilizzata nei server e nei dispositivi di storage. Migliora efficacemente le prestazioni, l'affidabilità e la sicurezza dei sistemi di storage.

Quali sono le configurazioni RAID più diffuse?

RAID 0: Striping

Sono necessari almeno due dischi rigidi. Ad esempio, in una configurazione RAID 0 con due dischi rigidi, le loro capacità vengono combinate e presentate al computer come un singolo disco, con una capacità totale pari alla somma delle capacità dei due dischi.

Come funziona RAID 0?

Questo processo prevede la suddivisione di un intero blocco di dati e la sua distribuzione uniforme tra i due dischi rigidi.

Dettagli

• Memoria dual-channel: entrambi i dischi rigidi scrivono e leggono simultaneamente, raddoppiando di fatto la larghezza di banda e la velocità.
• In teoria, le prestazioni possono essere moltiplicate per il numero di dischi rigidi utilizzati. Tuttavia, in pratica, questo è limitato dall'interfaccia, dal sistema e dai dischi rigidi stessi. È importante notare che questo effetto di raddoppio si riferisce alle capacità di lettura/scrittura continua dei dischi rigidi, non alle loro capacità di lettura/scrittura casuale.

Svantaggi

• Mancanza di sicurezza:Poiché i dati sono memorizzati in frammenti disorganizzati su entrambe le unità, il guasto di una singola unità comporta la perdita di tutti i dati. Questo rende questa configurazione RAID la meno sicura.

RAID 1: Mirroring

La modalità RAID 1 è comunemente utilizzata negli array a doppio disco. In questa modalità, la capacità del disco visibile al computer è in genere equivalente alla capacità del disco rigido più piccolo.

Come funziona RAID 1?

Quando i dati vengono memorizzati sul disco primario, vengono scritti simultaneamente su entrambi i dischi, creando una copia esatta in tempo reale. Ciò garantisce un backup automatico dei dati in tempo reale.

Vantaggi: La configurazione RAID più sicura

La modalità RAID 1 è considerata la configurazione RAID più sicura perché offre un backup automatico in tempo reale. Se un disco rigido si guasta, i dati possono essere completamente ripristinati semplicemente sostituendo il disco danneggiato con uno nuovo.

Svantaggi

Minimo utilizzo dello spazio e minima velocità di lettura/scrittura

Tuttavia, a causa della ridondanza dei dati al 100% nella modalità RAID 1, presenta la velocità di lettura/scrittura e l'utilizzo dello spazio più bassi tra le configurazioni RAID. La capacità di archiviazione effettiva è solo del 50%, il che la rende la meno efficiente in termini di utilizzo dello spazio.

Date queste caratteristiche, la modalità RAID 1 negli alloggiamenti per dischi rigidi e nei prodotti NAS di ORICO è limitata all'utilizzo con soli due dischi rigidi.

RAID 3: Striping con parità

Date le caratteristiche del RAID 0, che offre elevate velocità di lettura/scrittura ma una sicurezza limitata, si è manifestato interesse nel migliorare questa modalità RAID. Analogamente, i metodi di backup dei dati sono stati perfezionati rispetto al RAID 1 originale, riducendo le dimensioni dei dati di backup dal 100% al 50%.

RAID 3 può essere considerato una versione migliorata di RAID 0 (striping) con l'aggiunta di un disco di parità dedicato per il ripristino dei dati, fornendo un ulteriore livello di sicurezza per l'archiviazione dei dati.

Come funziona il RAID 3?

I dati da memorizzare vengono suddivisi in blocchi e scritti sequenzialmente su più dischi rigidi. Dopo la scrittura di ciascun blocco, il controller RAID calcola il bit di parità corrispondente in base alla codifica dei dati del blocco. Questo bit di parità funge da codice di ripristino e viene memorizzato su un disco rigido separato (il disco di parità), mentre gli altri dischi sono configurati in un array RAID 0.

In parole semplici, RAID 3 richiede almeno tre dischi rigidi: uno per il codice di ripristino (parità) e i restanti configurati in RAID 0.Se una qualsiasi unità dell'array si guasta, i dati possono essere recuperati utilizzando le informazioni di parità.

Vantaggi:

• Elevata velocità di archiviazione e sicurezza migliorata:Grazie al raddoppio delle velocità di lettura/scrittura del RAID 0, la porzione RAID 3 integrata raggiunge velocità equivalenti a quelle del RAID 0. Anche con il calcolo della parità e le velocità di lettura/scrittura inferiori, le prestazioni complessive rimangono significativamente più elevate rispetto al RAID 1. Inoltre, il supporto della parità migliora la sicurezza.

Svantaggi

• Operazioni complesse di lettura/scrittura con parità e prestazioni ridotte con file di piccole dimensioni:In RAID 3, anche le operazioni di scrittura più piccole attivano aggiornamenti sull'intera striscia, rendendo le prestazioni di scrittura dipendenti dalle prestazioni del disco di parità, con conseguente riduzione complessiva delle velocità di lettura/scrittura dei dati.

RAID 5: Parità distribuita

RAID 5 rappresenta un miglioramento rispetto a RAID 3, consentendo a ciascun disco di fungere da disco di ripristino per gli altri, mantenendo al contempo le capacità di archiviazione dei dati. Inoltre, RAID 5 eredita il processo di scrittura del codice di parità ottimizzato da RAID 4, che velocizza il calcolo della parità.

Come funziona RAID 5?

I dati memorizzati in un array RAID 5 vengono utilizzati per calcolare i blocchi di parità, che sono archiviati su dischi separati. I dati vengono suddivisi e scritti simultaneamente su più dischi. A differenza di altri livelli RAID, il RAID 5 non dedica un singolo disco alla parità. Ogni disco dell'array contiene sia i dati che le informazioni di parità, consentendo a qualsiasi disco di fungere da disco di ripristino per gli altri.

Vantaggi:

• Elevata velocità di lettura/scrittura:Le sue prestazioni sono quasi pari a quelle del RAID 0.
• Elevata sicurezza: Paragonabile a RAID 1.
• Utilizzo efficiente della capacità del disco: Massimizza l'efficienza di stoccaggio.
• Recupero dati rapido:Tassi di recupero dati migliorati.
• Versatilità:Bassa soglia di accesso e alta scalabilità.

Svantaggi

• Può tollerare il guasto di un solo disco.

RAID 10

RAID 10 è una combinazione diretta di RAID 1 e RAID 0, che offre il doppio della velocità di lettura/scrittura di RAID 0 mantenendo al contempo il backup dei dati in tempo reale di RAID 1. È una delle configurazioni RAID più comunemente utilizzate.

Come funziona RAID 10?

Prendendo come esempio l'array di dischi rigidi ORICO 9948RU3 a quattro alloggiamenti, in modalità RAID 10 i quattro dischi rigidi sono accoppiati per formare due set RAID 1 (mirroring). Questi due set RAID 1 vengono poi combinati in un singolo RAID 0 (striping), che viene presentato al computer come un unico disco, con una capacità pari al doppio del disco più piccolo presente nell'array.

Vantaggi:

• Elevata velocità di lettura/scrittura:Il RAID 10 offre una velocità di lettura/scrittura raddoppiata rispetto al RAID 0.
• Elevata sicurezza dei dati:Fornisce backup dei dati in tempo reale tramite RAID 1.

La modalità RAID 10 combina il vantaggio in termini di velocità del RAID 0 con la sicurezza dei dati del RAID 1, offrendo prestazioni e sicurezza elevate.

Svantaggi

• Capacità di stoccaggio ridotta:RAID 10 soffre della stessa limitazione di capacità di archiviazione di RAID 1, dimezzando di fatto lo spazio di archiviazione disponibile.
• Tolleranza ai guasti limitata:Nonostante dimezzi la capacità di archiviazione, RAID 10 offre la tolleranza ai guasti di un solo disco, in modo simile a RAID 1, seppur con prestazioni migliorate.

Modalità normale: relazione tradizionale tra dischi

La relazione tra dischi si riferisce al rapporto di archiviazione tra più dischi durante le operazioni di lettura e scrittura dei dati. La relazione tra dischi tradizionale prevede semplicemente l'installazione di dischi rigidi in un enclosure/NAS senza utilizzare RAID. In questa configurazione, ogni disco rigido funziona come un archivio dati completamente indipendente, il che significa che non interagiscono tra loro.

Nei prodotti ORICO della serie enclosure/NAS, questa modalità viene definita Modalità Normale. Questa modalità autonoma presenta vantaggi e svantaggi.

Vantaggi:

1. Funzionamento semplice senza requisiti prestazionali specifici per i dischi rigidi.
2. È possibile utilizzare direttamente gli hard disk esistenti senza bisogno di formattarli.

Svantaggi

1. Quando si accede ai dati da un singolo disco rigido, questo opera alla sua massima capacità, mentre gli altri dischi rigidi rimangono inattivi, con conseguente spreco delle loro potenziali prestazioni.
2. All'interno dello stesso dispositivo non è presente alcun bilanciamento del carico tra i dischi rigidi, il che comporta una maggiore usura dei dischi utilizzati più frequentemente.
3. Non è previsto alcun backup automatico, pertanto, in caso di guasto di un disco rigido, si verifica la perdita dei dati.

RAID software vs. RAID hardware

Il RAID software si riferisce a configurazioni RAID gestite dal sistema operativo e dal software del computer, anziché dal dispositivo di archiviazione stesso, come un box per dischi o un NAS. Questa configurazione richiede il collegamento del dispositivo di archiviazione a un computer in cui la modalità RAID viene configurata tramite il sistema e il software.

Al contrario, il RAID hardware utilizza un controller RAID dedicato all'interno del dispositivo di archiviazione per gestire le diverse configurazioni RAID.

In genere, il RAID hardware è considerato più affidabile e stabile del RAID software. Tuttavia, grazie ai progressi nel RAID software, la sua affidabilità e stabilità si stanno avvicinando sempre più a quelle del RAID hardware.

Uno dei limiti del RAID software è la sua dipendenza dalla potenza di elaborazione del computer, che spesso si traduce in un consumo significativo di memoria durante il funzionamento. I sistemi DAS delle serie 98 e 99 di ORICO supportano sia il RAID hardware che quello software, consentendo agli utenti di scegliere in base alle capacità del proprio computer.

Con l'avvento dello streaming e la diminuzione dei costi di produzione video, è cresciuto il numero di blogger individuali e piccoli studi di produzione. Questi accumulano una grande quantità di materiale video che deve essere archiviato e organizzato. Aumentare e sostituire lo spazio di archiviazione interno dei computer può essere complicato, spingendo molti a optare per prodotti come armadi per hard disk e sistemi NAS per soddisfare le proprie esigenze di archiviazione.

Non si tratta solo di creatori di video; molti appassionati di cinema, giocatori incalliti e audiofili si trovano spesso ad affrontare problemi di spazio di archiviazione insufficiente, che rendono necessari prodotti come hard disk, armadi per hard disk e sistemi NAS.

La questione cruciale affrontata da RAID è la sicurezza dei dati. Che si tratti di raccolte di giochi, film e musica, o di filmati video registrati, i volumi di dati coinvolti non sono solo le tipiche centinaia di gigabyte, ma spesso decine di terabyte, e talvolta persino centinaia di terabyte.

Con quantità di dati così ingenti, le conseguenze di un guasto del disco rigido e della perdita di dati possono essere gravi. Pertanto, dispositivi come i sistemi RAID e i cabinet per dischi rigidi/NAS sono quasi inseparabili. Se serve un disco rigido Che si tratti di un sistema DAS o NAS, il RAID è senz'altro indispensabile.

ORICO sta attualmente lanciando tre diverse serie di box per hard disk (o DAS): 97 serie, 98 serie, e 99 serie.Inoltre, stanno creando una piattaforma cloud privata che comprende i sistemi NAS delle serie HS200 e HS500. Questi prodotti incorporano diverso Configurazioni RAID per soddisfare le diverse esigenze di individui, team, creatori e professionisti.