RAID – Parte II Armazenamento com segurança, performance e baixo custo!

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Veja nesta segunda parte do artigo sobre RAID os dois níveis básicos (RAID 4 e 5), os dois níveis básicos adicionais (RAID 6 e 7) e os dois níveis duplos mais utilizados (RAID 0+1 e 0+5).

RAID – Parte II
Armazenamento com segurança, performance e baixo custo!

Nesta segunda parte, darei continuidade mostrando os dois níveis básicos (RAID 4 e 5), os dois níveis básicos adicionais (RAID 6 e 7) e os dois níveis duplos mais utilizados (RAID 0+1 e 0+5).

Com isso, teremos todo o conceito de utilização desta ferramenta muito poderosa para armazenamento de grandes volumes de dados.

É bom lembrar que esta técnica pode ser aplicada em vários segmentos, como servidores de banco de dados, servidores de e-mail, servidores de arquivos e todas as situações em que se precise de grande capacidade de armazenamento onde podemos optar pela performance, pela segurança ou ambos, configurando o sistema RAID da melhor maneira possível para que atenda perfeitamente nossas necessidades.

Na terceira e última parte este artigo, colocarei as recomendações das melhores configurações para utilização em um servidor de banco de dados, através das sugestões recebidas dos próprios fornecedores dos principais SGBDs. Não percam.

Tenha uma ótima leitura e divirta-se.

RAID 4

É idêntico ao RAID 3, exceto que largas faixas (large stripe) são usadas, de modo que os dados podem ser lidos de um disco individual da disposição (com exceção do disco de paridade) (Figura 1). Isto permite que operações de leitura sejam sobrepostas. Contudo, desde que toda operação de escrita deve ser atualizada no disco de paridade, elas não podem ser sobrepostas. É uma arquitetura que não oferece grandes vantagens em relação aos outros níveis, além de que também não é suportada por controladoras de RAID Adaptec.

Toda operação de escrita deve ser atualizada no disco de paridade dedicado.

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As operações de leitura podem ocorrer simultaneamente em todos os discos
Figura 1. RAID 4 – Não oferece grandes vantagens.

RAID 5

Algumas vezes chamado de disposição de rotação de paridade (Rotating Parity Array), evita o gargalo de escrita comum em disco de paridade dedicado (RAID 4). No RAID 5, as informações de paridade são distribuídos entre os discos (Figura 2).

A partir do momento que não há disco de paridade dedicado, todos os discos contêm informações de paridade e dados e as operações de leitura podem ser sobrepostas em todos os discos da disposição. As operações de escrita irão acessar tipicamente um disco de dados e um disco de paridade. No entanto, pelo fato de diferentes dados armazenarem as suas informações de paridade em diferentes discos, as operações de escrita também podem ser sobrepostas.

Operações de escrita necessitam atualizar a paridade.

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As operações de leitura podem acontecer simultaneamente.
Figura 2. RAID 5 – Alta performance de leitura e boa performance de escrita

RAID 6

É similar ao RAID 5, utilizando simultaneamente dois esquemas de paridade. A vantagem é que obtém-se um sistema amplamente tolerante a falhas, porém paga-se um preço alto na performance de escrita, já que existe uma quantidade maior de informações de paridade que deve ser escrita.

RAID 7

Potencialmente uma tecnologia proprietária. Utiliza um sistema operacional embutido para gerenciar as operações de paridade e cache. A transferência das informações de cache e paridade é feita através de um barramento especial chamado X-bus. Oferece uma performance de leitura e escrita bastante alta em busca e transferência de informações, principalmente em função do sistema de cache gerenciado pelo sistema operacional embutido, contudo o custo é muito alto e apenas um fabricante oferece essa tecnologia, a SCC (Storage Computer Corporation), que registrou a marca RAID 7.

Nível duplo de RAID

Podemos ainda combinar configurações de RAID para alcançar a melhor performance, obtendo um elevado custo/benefício.

Vale lembrar que ambas as disposições a serem combinadas estarão usando o mesmo nível de RAID.

As combinações mais comuns que produzem melhor performance são RAID 0 com RAID 1, conhecido como RAID 0+1 ou simplesmente RAID 10 e a RAID 0 com RAID 5, conhecido como RAID 0+5 ou RAID 50.

RAID 0+1 (RAID 10)

É configurado através de uma faixa (stripe, do RAID 0) e espelhamento (mirroring, do RAID 1). É preciso, no mínimo, quatro discos para montar um RAID 10, já que teremos dois espelhos e criaremos uma faixa entre os conjuntos (Figura 3).

Torna-se um nível de RAID caro, particularmente quando há a necessidade de expansão, pois precisaremos adicionar discos aos pares, em contrapartida, oferece uma performance bastante elevada tanto na leitura quanto na escrita e também uma boa tolerância a falhas.

Se montarmos um conjunto RAID 10 com seis discos, poderemos perder até três discos sem perder dados. (Figura 3).

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Figura 3. RAID 0+1, também conhecido como RAID 10

No exemplo da Figura 3, poderíamos ter a falha simultânea dos discos 1 e 3 e ainda assim, o conjunto estaria intacto, pois teríamos os espelhos em perfeito funcionamento. É claro que temos que contar um pouco com a sorte já que, caso os disco 1 e 2 falhem, o espelho também estaria danificado, desfazendo o conjunto.

Este nível de RAID é o mais indicado nos casos onde necessitamos aliar performance e redundância, é o caso, por exemplo, de bancos de dados de alta performance.

RAID 0+5 (RAID 50)

Este nível nos traz a maior performance em velocidade, pois pega o bloco de dados e o reparte no RAID 0 e depois o escreve simultaneamente no RAID 5 (Figura 4).

Imagine que tenhamos um bloco de 256 KB, o mesmo será repartido em dois blocos de 128 KB num RAID 0 e depois serão escritos oito blocos de 32 KB simultaneamente no RAID 5. Este processo ocorre também na leitura. No caso de tolerância a falhas, podemos perder um disco de cada conjunto e ainda assim o sistema continuaria disponível. A desvantagem deste nível é o custo um tanto quanto elevado, já que necessitaríamos de duas placas controladoras ou uma placa controladora com dois canais para permitir o máximo de largura de banda possível, além de que seria necessário, no mínimo, seis discos e sempre um número par de discos para as ampliações .

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Figura 4. RAID 0+5, também conhecido como RAID 50


Conclusões

Pudemos perceber a versatilidade oferecida pela tecnologia RAID quando se fala em performance, segurança e principalmente baixo custo. É simples visualizar as opções permitidas para atender as mais variadas necessidades sem a grande preocupação com custo, porém garantindo um alto padrão de confiabilidade, tanto no quesito performance quanto na segurança das informações.

É importante sempre fazer um estudo criterioso de suas necessidades para configurar um sistema em RAID usufruindo da melhor aplicabilidade do mesmo.

Não percam a terceira e última parte deste artigo, em que abordaremos as melhores práticas de configuração de RAID sugeridas pelos próprios fabricantes.

Um grande abraço a todos e até a próxima.

Leia a primeira parte deste artigo em:
http://www.devmedia.com.br/raid-parte-i-armazenamento-com-seguranca-performance-e-baixo-custo/2176

 

 
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