O que é RAID?

ATAQUE RAID, ou Matriz Redundante de Discos Independentes, é um tipo de armazenamento que grava dados em várias unidades dentro do mesmo sistema. A tecnologia RAID é amplamente utilizada em servidores e dispositivos de armazenamento. Ela melhora efetivamente o desempenho, a confiabilidade e a segurança dos sistemas de armazenamento.

Quais são as configurações RAID mais populares?

RAID 0: Striping

São necessários pelo menos dois discos rígidos. Por exemplo, em uma configuração RAID 0 com dois discos rígidos, suas capacidades são combinadas e apresentadas como um único disco no computador, sendo a capacidade total a soma das capacidades dos dois discos.

Como funciona o RAID 0?

Isso envolve dividir um conjunto completo de dados e distribuí-lo uniformemente entre os dois discos rígidos.

Vantagens

• Memória de canal duplo: ambos os discos rígidos leem e gravam simultaneamente, duplicando efetivamente a largura de banda e a velocidade.
• Teoricamente, o desempenho pode ser multiplicado pelo número de discos rígidos utilizados. No entanto, na prática, isso é limitado pela interface, pelo sistema e pelos próprios discos rígidos. É importante observar que esse efeito de duplicação se refere às capacidades de leitura/gravação contínua dos discos rígidos, e não às suas capacidades de leitura/gravação aleatória.

Desvantagens

• Falta de segurança:Como os dados são armazenados em partes fragmentadas e desorganizadas em ambos os discos, a falha de qualquer um deles resulta na perda de todos os dados. Isso faz com que seja a configuração RAID menos segura.

RAID 1: Espelhamento

O modo RAID 1 é comumente usado em arrays de dois discos. Nesse modo, a capacidade do disco visível para o computador é normalmente equivalente à capacidade do disco rígido menor.

Como funciona o RAID 1?

Quando os dados são armazenados no disco principal, eles são gravados simultaneamente em ambos os discos, criando uma cópia exata em tempo real. Isso garante o backup automático de dados em tempo real.

Vantagens: A configuração RAID mais segura

O modo RAID 1 é considerado a configuração RAID mais segura, pois oferece backup automático em tempo real. Se um disco rígido falhar, os dados podem ser totalmente restaurados simplesmente substituindo o disco danificado por um novo.

Desvantagens

Menor utilização de espaço e velocidade de leitura/gravação

No entanto, devido à redundância de dados de 100% no modo RAID 1, ele apresenta a menor velocidade de leitura/gravação e a menor utilização de espaço entre as configurações RAID. A capacidade de armazenamento efetiva é de apenas 50%, tornando-o o menos eficiente em termos de utilização de espaço.

Devido a essas características, o modo RAID 1 nos gabinetes de disco rígido e produtos NAS da ORICO é limitado ao uso com apenas dois discos rígidos.

RAID 3: Distribuição com paridade

Dadas as características do RAID 0, que oferece altas velocidades de leitura/gravação, mas baixa segurança, tem havido interesse em aprimorar esse modo RAID. Da mesma forma, os métodos de backup de dados foram aprimorados em relação ao RAID 1 original, reduzindo o tamanho dos dados de backup de 100% para 50%.

O RAID 3 pode ser visto como uma versão aprimorada do RAID 0 (striping), com a adição de um disco de paridade dedicado para recuperação de dados, proporcionando uma camada extra de segurança para o armazenamento de dados.

Como funciona o RAID 3?

Os dados a serem armazenados são divididos em blocos e gravados sequencialmente em vários discos rígidos. Após a gravação de cada bloco, o controlador RAID calcula o bit de paridade correspondente com base na codificação dos dados do bloco. Esse bit de paridade funciona como um código de recuperação e é armazenado em um disco rígido separado (o disco de paridade), enquanto os outros discos são configurados em um array RAID 0.

Em termos simples, o RAID 3 requer pelo menos três discos rígidos: um para o código de recuperação (paridade) e os restantes configurados em RAID 0.Caso alguma unidade individual do conjunto falhe, os dados podem ser recuperados usando as informações de paridade.

Vantagens:

• Alta velocidade de armazenamento e segurança aprimorada:Devido ao efeito de duplicação das velocidades de leitura/gravação do RAID 0, a parte integrada do RAID 3 atinge velocidades equivalentes ao RAID 0. Mesmo com o cálculo de paridade e as velocidades de leitura/gravação mais lentas, o desempenho geral permanece significativamente superior ao do RAID 1. Além disso, o suporte à paridade aumenta a segurança.

Desvantagens

• Operações complexas de leitura/gravação de paridade e baixo desempenho com arquivos pequenos:Em RAID 3, mesmo pequenas operações de gravação acionam atualizações em toda a faixa, tornando o desempenho de gravação dependente do desempenho do disco de paridade, resultando em velocidades gerais de leitura/gravação de dados mais lentas.

RAID 5: Paridade distribuída

O RAID 5 é uma melhoria em relação ao RAID 3, permitindo que cada disco sirva como disco de recuperação para os outros, mantendo a capacidade de armazenamento de dados. Além disso, o RAID 5 herda o processo aprimorado de gravação de código de paridade do RAID 4, o que acelera o cálculo da paridade.

Como funciona o RAID 5?

Os dados armazenados em um array RAID 5 são usados ​​para calcular os blocos de paridade, que são armazenados em discos separados. Os dados são divididos e gravados em vários discos simultaneamente. Ao contrário de outros níveis de RAID, o RAID 5 não dedica um único disco para paridade. Em vez disso, cada disco no array contém tanto os dados quanto as informações de paridade, permitindo que qualquer disco funcione como um disco de recuperação para os demais.

Vantagens:

• Alta velocidade de leitura/gravação:Seu desempenho é quase idêntico ao do RAID 0.
• Alta segurança: Semelhante ao RAID 1.
• Utilização eficiente da capacidade do disco: Maximiza a eficiência de armazenamento.
• Recuperação rápida de dados:Taxas de recuperação de dados aprimoradas.
• Versatilidade:Baixa barreira de entrada com alta escalabilidade.

Desvantagens

• Ele só tolera a falha de um disco.

RAID 10

RAID 10 é uma combinação direta de RAID 1 e RAID 0, oferecendo o dobro da velocidade de leitura/gravação do RAID 0, mantendo o backup de dados em tempo real do RAID 1. É uma das configurações RAID mais utilizadas.

Como funciona o RAID 10?

Usando como exemplo o array de quatro baias para discos rígidos ORICO 9948RU3, no modo RAID 10, os quatro discos rígidos são emparelhados para formar dois conjuntos RAID 1 (espelhamento). Esses dois conjuntos RAID 1 são então combinados em um único RAID 0 (distribuição), apresentando-se ao computador como um único disco, com uma capacidade igual ao dobro da menor unidade do array.

Vantagens:

• Alta velocidade de leitura/gravação:O RAID 10 oferece o dobro da velocidade de leitura/gravação em comparação com o RAID 0.
• Alta segurança de dados:Fornece backup de dados em tempo real através de RAID 1.

O modo RAID 10 combina a vantagem de velocidade do RAID 0 com a segurança de dados do RAID 1, oferecendo alto desempenho e segurança.

Desvantagens

• Baixa capacidade de armazenamento:O RAID 10 sofre da mesma limitação de capacidade de armazenamento que o RAID 1, reduzindo efetivamente pela metade o armazenamento disponível.
• Tolerância a falhas limitada:Apesar de reduzir a capacidade de armazenamento pela metade, o RAID 10 oferece a tolerância a falhas de apenas um disco, semelhante ao RAID 1, embora com desempenho aprimorado.

Modo Normal: Relação Tradicional entre Discos

O termo "relacionamento de discos" refere-se à relação de armazenamento entre múltiplos discos durante operações de leitura e gravação de dados. O relacionamento de discos tradicional envolve simplesmente a instalação de discos rígidos em um gabinete/NAS sem o uso de RAID. Nessa configuração, cada disco rígido funciona como um repositório de dados totalmente independente, ou seja, não há interação entre eles.

Nos produtos da série NAS/gabinetes de disco da ORICO, isso é chamado de Modo Normal. Esse modo autônomo tem suas vantagens, mas também suas desvantagens.

Vantagens:

1. Operação simples, sem requisitos específicos de desempenho para os discos rígidos.
2. Os discos rígidos existentes podem ser usados ​​diretamente, sem necessidade de formatação.

Desvantagens

1. Ao acessar dados de um único disco rígido, ele opera em sua capacidade máxima, enquanto os outros discos rígidos permanecem ociosos, resultando em desperdício de seu desempenho potencial.
2. Não há balanceamento de carga entre os discos rígidos dentro do mesmo dispositivo, resultando em maior desgaste nos discos mais frequentemente utilizados.
3. Não existe backup automático, portanto, se um disco rígido falhar, ocorrerá perda de dados.

RAID por software vs. RAID por hardware

RAID por software refere-se a configurações RAID gerenciadas pelo sistema operacional e software do computador, em vez do próprio dispositivo de armazenamento, como um gabinete de disco ou NAS. Essa configuração requer a conexão do dispositivo de armazenamento a um computador, onde o modo RAID é configurado por meio do sistema e do software.

Em contraste, o RAID por hardware utiliza um controlador RAID dedicado dentro do dispositivo de armazenamento para gerenciar diferentes configurações de RAID.

Normalmente, o RAID por hardware é considerado mais confiável e estável do que o RAID por software. No entanto, com os avanços no RAID por software, sua confiabilidade e estabilidade têm se aproximado cada vez mais das do RAID por hardware.

Uma limitação do RAID por software é sua dependência do poder de processamento do computador, o que frequentemente resulta em uso significativo de memória durante a operação. Os sistemas DAS das séries 98 e 99 da ORICO suportam RAID tanto por hardware quanto por software, permitindo que os usuários escolham com base nas capacidades de seus computadores.

Com o avanço da indústria de streaming de mídia e a redução dos custos de produção de vídeo, tem havido um número crescente de blogueiros independentes e pequenos estúdios. Eles acumulam uma grande quantidade de gravações que precisam ser armazenadas e organizadas. Aumentar e substituir o armazenamento interno do computador pode ser complicado, levando muitos a optar por produtos como gabinetes para discos rígidos e sistemas NAS para atender às suas necessidades de armazenamento.

Não são apenas os criadores de vídeo; muitos cinéfilos, jogadores hardcore e audiófilos frequentemente enfrentam problemas de espaço de armazenamento insuficiente, necessitando de produtos como discos rígidos, gabinetes para discos rígidos e sistemas NAS.

A questão crucial abordada pelo RAID é a segurança dos dados. Sejam coleções de jogos, filmes e músicas, ou gravações de vídeo, os volumes de dados envolvidos não são apenas as típicas centenas de gigabytes, mas frequentemente dezenas de terabytes, e possivelmente até centenas de terabytes.

Com quantidades tão vastas de dados, as consequências da falha de um disco rígido e da perda de dados podem ser graves. Portanto, dispositivos como sistemas RAID e gabinetes de disco rígido/NAS são praticamente indispensáveis. Se você Preciso de um disco rígido Se for um DAS ou NAS, o RAID é certamente indispensável.

A ORICO está lançando três séries diferentes de gabinetes para discos rígidos. (ou DAS): 97 série, 98 série, e 99 série.Além disso, estão em processo de criação de uma plataforma de nuvem privada composta pelos sistemas NAS das séries HS200 e HS500. Esses produtos incorporam diferente Configurações RAID para atender às diversas necessidades de indivíduos, equipes, criadores e profissionais.