Cosa sono i livelli RAID? Quale dovresti usare?

Nel mondo dell’archiviazione dei dati, c’è una certa curiosità riguardo al RAID. Molti utenti sono confusi e curiosi di aggiungere questo strumento alla propria artiglieria, ma non sono sicuri di questa decisione. Una configurazione RAID (array ridondante di dischi indipendenti) può essere considerata una soluzione per gli utenti che desiderano velocità e sicurezza. In questo articolo approfondiremo il RAID, impareremo cosa sono i livelli Raid e scopriremo quale dovremmo utilizzare.

Cos’è il RAID?

In parole povere, RAID è una tecnologia che consente agli utenti di combinare più unità disco fisiche in una singola unità. Ciò migliora le prestazioni e l’affidabilità dell’archiviazione dei dati, migliora la protezione dei dati contro i guasti delle unità e aumenta le prestazioni I/O. È una cosa necessaria in un ambiente in cui l’integrità e la disponibilità dei dati sono fondamentali.

Tutto quanto sopra viene fatto ideando tecniche come data striping, mirroring e party per raggiungere questo obiettivo. Esistono diversi livelli di RAID, dal comune RAID 0 al RAID 10, ciascuno con i propri vantaggi e compromessi.

Quali sono i diversi livelli RAID?

Esistono diversi livelli di RAID e alcuni di quelli comuni sono menzionati di seguito:

1. RAID 0 (striping)
2. RAID 1 (mirroring)
3. RAID 2, 3, 4 (striping a livello di bit con parità)
4. RAID 5 (striping a livello di blocco con parità distribuita)
5. RAID 6 (striping a livello di blocco con doppia parità)
6. RAID 10 (striping con mirroring)
7. RAID 50 (striping + parità distribuita)

Immergiamoci dentro.

1] RAID 0

I dispositivi RAID 0 sono il metodo di striping per aumentare la velocità di lettura e scrittura. Lo striping è il metodo in cui i dati vengono suddivisi in segmenti più piccoli chiamati Stripes e archiviati equamente su più dischi rigidi. Tuttavia, un aspetto critico da notare è la mancanza di ridondanza. Se un’unità si guasta, gli utenti possono aspettarsi che l’intero array RAID venga compromesso, con conseguente potenziale perdita di dati.

Pertanto, è sempre consigliabile utilizzare lo Striping con altri livelli RAID che introducono la Ridondanza per garantire la protezione dei dati e la tolleranza agli errori.

2]RAID1

RAID 1 è abbastanza noto per le sue capacità di protezione dei dati tramite la sua tecnica di mirroring. Con questo intendiamo che gli stessi dati vengono archiviati o sottoposti a mirroring su due unità diverse. Ogni dato scritto su un’unità viene scritto contemporaneamente su un’altra unità, creando una copia esatta (mirror) dell’intero set di dati. In questo modo, il guasto di un’unità non comporta la perdita di dati o tempi di inattività del sistema. Tuttavia, è necessario tenere presente che RAID 1 non fornisce prestazioni di scrittura così elevate come i livelli RAID incentrati sullo striping. Oltre a ciò, deve occupare anche metà dello spazio di archiviazione per duplicare i dati.

3] RAID 2,3,4

RAID 2, 3 e 4 sono alcuni dei livelli RAID meno conosciuti con caratteristiche distinte. RAID 2 è noto come i dati vengono sottoposti a striping a livello di bit con il codice di hamming ECC [Error Correcting Code], in cui i dati vengono sottoposti a striping a livello di bit (divisi in singoli bit) su più dispositivi. mentre RAID 3 e RAID 4 sono noti rispettivamente per lo striping a livello di byte e a livello di blocco con parità.

RAID 2 viene utilizzato per la sua elevata precisione dei dati, tuttavia, non è ampiamente utilizzato a causa della complessità dell’implementazione del codice Hamming a livello di bit. RAID 3 è invece adatto per app che implicano un grande trasferimento sequenziale di dati, come l’editing video o le app di streaming. Ancora una volta non utilizzato nelle pratiche comuni a causa delle limitazioni nelle prestazioni di I/O casuale e dell’unità di parità dedicata che diventa un potenziale collo di bottiglia. Ultimo ma non meno importante, RAID 4 è adatto per determinati carichi di lavoro di database o file server. Tuttavia, come gli altri due, è meno comunemente utilizzato grazie alle migliori opzioni fornite da altri livelli RAID.

4] RAID 5

RAID 5 è noto per il suo equilibrio tra prestazioni e ridondanza dei dati. Dispone dello striping con parità per migliorare la velocità di accesso ai dati e introduce la protezione della parità per il rilevamento e la correzione degli errori. Questo livello è noto per tollerare il guasto di una singola unità senza perdere dati, consentendo la ricostruzione dei dati mancanti. Qui, i dati non vengono sottoposti a mirroring ma piuttosto distribuiti con le informazioni di parità su tutte le unità. RAID 5 generalmente offre un buon affare, tuttavia presenta alcuni svantaggi come prestazioni di scrittura, tempo di ricostruzione e limitazioni sulle dimensioni dell’array poiché richiede almeno 3 dispositivi.

5] RAID6

RAID 6 è una configurazione RAID altamente avanzata ed è specificatamente nota per la protezione avanzata dei dati e la tolleranza agli errori. In questo caso viene utilizzata la doppia parità, che calcola e memorizza i dati in due informazioni di parità per ciascun set di strisce di dati. Ciò consente all’array di tollerare il guasto simultaneo di due unità senza perdere dati.

La tolleranza agli errori viene trattata in RAID 6 rispetto a RAID 5 a causa della stessa funzionalità. È inoltre progettato in modo tale da dare priorità all’integrità e alla protezione dei dati, tuttavia, al costo di prestazioni di scrittura leggermente ridotte.

6] RAID 10

RAID 10 può essere definito uno dei livelli RAID più diffusi, noto anche come RAID 1+0. Ciò è dovuto alla sua combinazione di funzionalità che forniscono sia prestazioni elevate che una solida ridondanza dei dati. Gli utenti possono aspettarsi prestazioni di lettura e scrittura elevate con il mirroring dei dati su dispositivi separati. La parte migliore di RAID 10 è che può resistere al guasto di più dispositivi purché non facciano parte della stessa coppia di mirroring.

L’unico inconveniente di questo livello RAID è il costo derivante dall’utilizzo di più spazio su disco per il mirroring. Potrebbe richiedere un numero maggiore di unità rispetto ad altri livelli RAID.

Quale RAID dovrei usare?

La scelta di quale livello RAID utilizzare dipende dalle esigenze e dalle preferenze. Vediamo alcune considerazioni:

1. RAID O: se le prestazioni, come l’aumento delle prestazioni di lettura e scrittura, hanno la priorità rispetto alla ridondanza dei dati, poiché il guasto di un’unità può portare alla perdita di tutti i dati.
2. RAID 1: se la ridondanza dei dati e la tolleranza agli errori hanno la massima priorità.
3. RAID 5: se desideri un equilibrio tra prestazioni e ridondanza dei dati. Prestazioni di scrittura inferiori, tuttavia, possono tollerare il guasto di una singola unità senza perdita di dati.
4. RAID 10, RAID 1+0: se le prestazioni elevate e la ridondanza dei dati sono la massima priorità. Richiede più unità, quindi il costo è elevato.
5. RAID 50 E 60: se necessario in un ambiente che richiede una combinazione di parità distribuita o doppia parità; tuttavia, a volte, può risultare complicato configurarlo.

Questo è tutto!

Quali sono i vantaggi dell’utilizzo del RAID?

RAID (Random Array of Independent disks) è noto per fornire ridondanza dei dati, migliori prestazioni di lettura e scrittura, maggiore capacità di archiviazione e integrità dei dati. Livelli RAID come RAID 1, RAID 5, RAID 6 e RAID 10 forniscono copie ridondanti su altri dispositivi, garantendo la continuità dei dati anche in caso di guasto di un’unità.

Qual è il miglior livello RAID per le prestazioni?

Se si considera l’aspetto prestazionale, RAID 0 e RAID 10 sono i livelli più selezionati dagli utenti. RAID 0 fornisce lo striping mentre RAID 10 fornisce stripping + mirroring. Il primo può essere una scelta rischiosa a causa delle elevate probabilità di perdita di dati, mentre il secondo può gestirlo.