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RAID - Aprenda mais sobre ele


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O que é RAID

Como muitos já sabem a sigla RAID significa "Redundant Array of Independent Disks" ou conjunto redundante de discos independentes. Mas você sabe como é que surgiu essa tecnologia???

Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Berkeley na Califórnia desenvolveram um estudo definindo o RAID e os seus níveis (inicialmente 5). O RAID surgiu como um método de substituir um único disco grande e muitíssimo caro na época por vários menores e com custo muito mais baixo. O principio básico envolvido nessa tecnologia é uma teoria muito simples: através da combinação de uma matriz formada por discos "pequenos", um administrador poderá gravar dados com redundância para prover tolerância à falhas em um sistema ou dividi-los para aumentar a performance.

Existem basicamente dois tipos de RAID, baseado em hardware ou em software. Nesse artigo estaremos descrevendo o RAID baseado em hardware que é o mais difundido e que não depende de nenhum sistema operacional para ter um desempenho satisfatório.

É importante notar que o RAID foi desenvolvido há mais de 15 anos e que foi originalmente desenvolvido para discos rígidos SCSI e só recentemente “herdado” pelos discos rígidos SATA. Então não espere que todos os níveis do RAID sejam encontrados em discos SATA, mesmo porque muitos dos níveis abaixo explicados não são utilizados nem mesmo em discos SCSI alguns desses níveis por não serem tão úteis e outros por serem economicamente inviáveis.

Atualmente os níveis utilizados são principalmente o RAID 0, RAID 1, RAID 5 e RAID 0+1.

Os níveis do RAID

O RAID pode trabalhar de varias maneiras distintas cada uma com funções diferentes. Essas “maneiras” que o RAID trabalha são conhecidas como Níveis de RAID.

RAID Nível 0

Esse nível também é conhecido como “Striping” ou “Fracionamento”.

No RAID 0 os dados do são divididos em pequenos segmentos e distribuídos entre os diversos discos disponíveis, o que proporciona alta performance na gravação e leitura de informações, porém não oferece redundância, ou seja, não é tolerante a falhas. O aumento da performance no RAID 0 é obtido porque se vários dados fossem gravados em um único disco esse processo aconteceria de forma “Seqüencial” já nesse nível os dados são distribuídos entre os discos ao mesmo tempo.

O RAID 0 pode ser usado para estações de alta performance (CAD, tratamento de imagens e vídeos), porém não é indicado para sistemas de missão-crítica.

RAID Nível 0+1

O RAID 0+1 é uma combinação dos níveis 0 (striping) e 1 (mirroring). No RAID 0+1 os dados são divididos entre os discos e duplicados para os demais discos. Assim temos uma combinação da performance do RAID 0 com a tolerância à falhas do RAID 1. Para a implantação do RAID 0+1 são necessários no mínimo 4 discos o que torna o sistema um pouco caro.

Ao contrario do que muitos pensam, o RAID 0+1 não é o mesmo do RAID 10. Quando um disco falha em RAID 0+1 o sistema se torna basicamente um RAID 0.

O RAID 0+1 pode ser utilizado em estações que necessitam de alta performance com redundância como aplicações CAD e edição de vídeo e áudio.

RAID Nível 1

O nível 1 também é conhecido como "Mirror", “Duplexing” ou “Espelhamento”.

No RAID 1 os dados do são gravados em 2 ou mais discos ao mesmo tempo, oferecendo portanto redundância dos dados e fácil recuperação, com proteção contra falha em disco. Uma característica do RAID 1 é que a gravação de dados é mais lenta, pois é feita duas ou mais vezes. No entanto a leitura é mais rápida, pois o sistema pode acessar duas fontes para a busca das informações.

O RAID 1 pode ser usado para Servidores pelas características de ter uma leitura muito rápida e tolerância à falhas.

RAID Nível 2

O nível 2 também é conhecido como “Monitoring”.

O RAID 2 é direcionado para uso em discos que não possuem detecção de erro de fábrica, pois “adapta” o mecanismo de detecção de falhas em discos rígidos para funcionar em memória.

O RAID 2 é muito pouco usado uma vez que todos discos modernos já possuem de fábrica a detecção de erro.

RAID Nível 3

No RAID 3 os dados são divididos (em nível de bytes) entre os discos enquanto a paridade é gravada em um disco exclusivo. Como todos os bytes tem a sua paridade (acréscimo de 1 bit para identificação de erros) gravada em um disco separado é possível assegurar a integridade dos dados para recuperações necessárias.

O RAID 3 também pode ser utilizado para Servidores e sistemas de missão-critica.

RAID Nível 4

O RAID 4 é muito parecido com o nível 3. A diferença é que além da divisão de dados (em blocos e não bytes) e gravação da paridade em um disco exclusivo esse nível permite que os dados sejam reconstruídos em tempo real utilizando a paridade calculada entre os discos. Além disso a paridade é atualizada a cada gravação, tornado-a muito lenta.

O RAID 4 pode ser utilizado para sistemas que geram arquivos muito grandes como Edição de vídeo, porque a atualização da paridade a cada gravação proporciona maior confiabilidade no armazenamento.

RAID Nível 5

O RAID 5 é semelhante ao nível 4, exceto o fato de que a paridade não é gravada em um disco exclusivo para isso e sim distribuída por todos os discos da matriz. Isso faz com que a gravação de dados seja mais rápida, porque não existe um disco separado do sistema gerando um “Gargalo”, porém como a paridade tem que ser dividida entre os discos a performance é um pouco menor que no RAID 4.

O RAID 5 é amplamente utilizado em Servidores de grandes corporações por oferecer uma performance e confiabilidade muito boa em aplicações não muito pesadas. E normalmente são utilizados 5 discos para aumento da performance.

RAID Nível 6

O RAID 6 é basicamente um RAID 5 porém com dupla paridade.

O RAID 6 pode ser utilizado para sistemas de missão-critica aonde a confiabilidade dos dados é essencial.

RAID Nível 7

No RAID 7 as informações são transmitidas em modo assíncrono e são controladas e cacheadas de maneira independente, obtendo performance altíssima.

O RAID 7 é raramente utilizado pelo custo do Hardware necessário.

RAID Nível 10

O RAID 10 precisa de no mínimo 4 discos rígidos para ser implantado. Os dois primeiros discos trabalham com striping enquanto os outros dois armazenam uma cópia exata dos dois primeiros, mantendo a tolerância à falhas. A diferença básica desse nível para o RAID 0+1 é que sobre certas circunstancias o RAID 10 pode sustentar mais de uma falha simultânea e manter o sistema.

O RAID 10 pode ser utilizado em servidores de banco de dados que necessitem de alta performance e alta tolerância a falhas como em Sistemas Integrados e Bancos.

POR FAVOR POSTEM COMENTÁRIOS E DÚVIDAS.

Luciano Roberto®

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Show de bola o tópico...

Mas to com uma duvida... Depois de instalado dois HD's pra fazer um raid 0, depois de formatado, com o raid 0 funcionando, qual é a confiabilidade do processo??

Não digo na teoria, mas sim na prática... alguém usa o raid 0 pra me dizer se da muita zica??

falou...

:joia:

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Até agora ainda não tive problemas com nenhum dos RAID 0 que fiz porém existem diversos fatores que podem aumentar as chances de acontecerem problemas como utilizar HD´s que não sejam identicos ou de má qualidade, fonte de energia mal dimensionada, variações de energia e queda bruscas, etc. Como só fiz esse procedimento com HD´s novos as chances de aparecerem problemas fica menor, mas é sempre bom lembrar e eu sempre deixo isso bem claro que o RAID 0 não oferece tolerancia a falhas e que o BACKUP dos arquivos importantes é essencial nesse nível de RAID.

Atenciosamente,

Luciano Roberto®

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Excelente Luciano...

Mais um a ir para a lista de assuntos mais completos de gênero: LINK

Parabéns por mais um tópico de extrema qualidade. :joia:

Comentando um pouco sobre a questão levantada por Melvin, sem dúvida alguma o Raid é algo que apesar de não ser uma tecnologia muito nova (data algo de 20 anos de brincadeira no assunto), apenas agora está começando a fazer realmente parte da vida dos usuários. Eles estão descobrindo as novas formas de ou ganhar velocidade com os discos, ou segurança, ou ainda investir em ambos, usando um sistema hibrido do raid, como os modos 0+1 e seus derivativos.

Eu uso raid desde a época do nforce2, na minha saudosa Abit NF7-S e já gozava de uma velocidade muito boa. Lembro que quando montei meu raid pela primeira vez, percebi como o HD é um entrave para o sistema em geral, pois o que se ganha usando um "striping" é algo absurdo comparado ao hd operando em "single".

A minha dificuldade e o que sempre me desanimou um pouco, desde a época da NF7-S se consiste em apenas duas coisas:

1) Particionar o raid0 fazia com que a minha velocidade de operação ficasse ligeiramente mais rápido do que usando um HD apenas. Matando o que o "striping" me trazia de bom, que era pelo menos 80% de velocidade de tráfego.

2) Fazer imagem de HD com raid é algo que não é pra qualquer programa. Eu mesmo ainda não encontrei um programa que me garanta a confiabilidade que o Drive Image me trazia com HDs singles. Recentemente tentei até mesmo com o Norton Ghost9 e nem por decreto conseguia fazê-lo enxergar meus HDs montados em conjunto (sempre via como single).

Por sinal, com o raid da Silicon da NF7-S, lembro já ter conseguido fazer imagem com o Drive Image, coisa que não consegui com o sata nforce da minha DFI NF4 Ultra-D. Fiz a imagem, mas sempre na hora de restaurar dava erro...

De qualquer forma posso afiançar que o sistema raid é extremamente confiável e isso tem cada vez evoluído... Talvez hoje existam programas que façam bons particionamentos sem comprometer a velocidade de operação, bem como fazer uma imagem confiável do sistema Stripping. Como estou um pouco fora dessas evoluções, seria legal se a gente discutisse um pouco sobre essas duas óticas até então negativas para mim no sistema raid...

De resto é só alegria... :)

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Primeiramente muito obrigado por destacar o meu tópico.

Esses dois pontos levantados por você são muito interessantes e realmente são pouco discutidos aqui no fórum...

Então vou pesquisar e fazer alguns testes e conto com a colaboração dos demais usuarios do fórum para chegarmos juntos em alguma conclusão. Tenho certeza que isso ajudara muito as pessoas que estão em duvidas em fazer ou não RAID.

Grato,

Luciano Roberto®

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Valeu galera, agora eu to mais seguro pra fazer um raid 0...

E seria melhor comprar 2 seagates com NCQ, ou não traz nenhuma melhora?

E quanto ao particionamento eu também tenho interesse no assunto, vou ver se acho algum teste feito pela net e se achar também posto aqui...

Valeu galera, falou...

:joia:

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... Since it should be transparent, you should be able to use any partitioning software you want, ranging from vanilla FDISK to more sophisticated programs like Partition Magic. Despite this, some controller manufacturers specifically say not to use third-party partitioning software with their products. And despite that, many people use them anyway without any problems. It is unclear if there is really a problem with third-party tools on these (typically low-end) controllers, or if the manufacturers decide that the easiest way to reduce support costs and hassles is just to say "don't use anything but FDISK". At any rate, this should not occur with more expensive controllers.

One real concern with RAID and partitioning software has to do with size. As hard disk capacities increase, partitioning software is slowly revised or updated to handle ever-increasing drive sizes. Unfortunately, some of these programs are unprepared for the much larger "virtual disks" that a hardware RAID solution may present to them as if they were single disks. Using the latest operating system updates should let you avoid these problems. When running large arrays, the NTFS or UNIX file systems are preferable to the different flavors of FAT.

Bom eu encontrei esse tópico aqui.

Eu não tenho como testar se com o FDISK o desempenho também cai, mas se alguém puder testar antes de eu comprar meu pc novo eu agradeço... rs rs... :-BEER

Não sei se eu ajudei ou atrapahei com esse tópico, mas to tentando...

falou...

:joia:

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Postado Originalmente por Melvin@19 de janeiro de 2006, 18:12

Valeu galera, agora eu to mais seguro pra fazer um raid 0...

E seria melhor comprar 2 seagates com NCQ, ou não traz nenhuma melhora?

E quanto ao particionamento eu também tenho interesse no assunto, vou ver se acho algum teste feito pela net e se achar também posto aqui...

Valeu galera, falou...

:joia:

Sem duvidas nenhuma o NCQ tras muitos beneficios e faz bastante diferença na performance do HD. Se você você já investiria logo em dois HD´s Seagate SATA-3Gbps com NCQ para poder usa-los sem problemas em upgrades futuros.

Atenciosamente,

Luciano Roberto®

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Uma pequena dúvida na hora que é pouco citada quando se fala em RAID, aonde ligar fisicamente os hds na placa mãe? A minha por exemplo tem 4 portas RAID: sata1, sata2, sataraid1 e sataraid2. Ligo 1 no sata1 e outro no sataraid1 ou os dois no sataraid? E outra, tem como particionar e usar só a metade de um hd com RAID (essa parece meio absurda, mas estou há poucos dias de comprar um segundo hd pra começar a brincar e resolver esses absurdos)?

Abraços! :-BEER

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Postado Originalmente por anubisbr@24 de janeiro de 2006, 00:55

Esse LUCIANO3001 faz os melhores tópicos sobre hd's. Muito obrigado Luciano! Todas as minhas dúvidas que eu vim tendo durante essas semanas foram sanadas com seus tópicos completíssimos. Parabéns e muito obrigado!!! TÓPICO PERMANTENTE!!!!!!!!!!

:bandeira:  :bandeira:  :bandeira:

Fico muito agradecido pelo elogio.

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Postado Originalmente por Lutero@24 de janeiro de 2006, 01:03

Como eu faço um RAID 0 ou RAID 0+1 ou etc?

É na hora da instalação do sitema ou quando instalo a hd SATA?

Os dois níveis de RAID que você citou são "montados" quando instalamos o HD antes da instalação do sistema operacional, e todos os dados previamente instalados nos HD´s são perdidos, porém existem níveis de RAID como o RAID 1 que é possivel ser montado após a instalação do Sistema Operacional sem perda de dados.

Atenciosamente,

Luciano Roberto®

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Postado Originalmente por ruts@24 de janeiro de 2006, 01:32

Uma pequena dúvida na hora que é pouco citada quando se fala em RAID, aonde ligar fisicamente os hds na placa mãe? A minha por exemplo tem 4 portas RAID: sata1, sata2, sataraid1 e sataraid2. Ligo 1 no sata1 e outro no sataraid1 ou os dois no sataraid? E outra, tem como particionar e usar só a metade de um hd com RAID (essa parece meio absurda, mas estou há poucos dias de comprar um segundo hd pra começar a brincar e resolver esses absurdos)?

Abraços!  :-BEER

Em cada placa mãe existe um jeito diferente para se instalar o HD na porta SATA. Existem placas que possuem duas controladoras SATA e nessas placas o importante para se fazer RAID é que ambos HD´s estejam na mesma controladora. As portas corretas para a instalação dos HD´s é sempre mencionada no manual de cada placa. Consultando o manual da sua placa você poderá verificar quais são as portas corretas e com quais níveis de RAID a sua controladora trabalha.

Qualquer duvida, poste o modelo da sua placa mãe que posso ajudar melhor.

Atenciosamente,

Luciano Roberto®

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Saquei o nó que estava me dando. O problema é que a minha placa mãe (asus k8v se deluxe) tem dois controladores raid. Um incluso no chip da ponte sul (via) e outro adicional (promise). O via suporta dois hds sata e o promise dois sata e dois ide. A placa suporta raid 0+1, mas pelo visto só na controladora promise, onde é possível ligar 2 hds.

A questão agora é: qual a melhor controladora pra usar? A via que está inclusa no chipset ou esta outra que é dedicada?

Outra dúvida que tenho é quanto à capacidade.

Pode me dizer se estou certo?

Num raid 0 os dados ficam divididos entre os dois hds. Ou seja, a capacidade final será a individual dos dois hds somada.

Num raid 1 os dados são espelhados então a capacidade final será a mesma capacidade individual dos hds.

É isso?

Abraço! Valeu pela ajuda.

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Postado Originalmente por ruts@25 de janeiro de 2006, 11:21

Saquei o nó que estava me dando. O problema é que a minha placa mãe (asus k8v se deluxe) tem dois controladores raid. Um incluso no chip da ponte sul (via) e outro adicional (promise). O via suporta dois hds sata e o promise dois sata e dois ide. A placa suporta raid 0+1, mas pelo visto só na controladora promise, onde é possível ligar 2 hds.

A questão agora é: qual a melhor controladora pra usar? A via que está inclusa no chipset ou esta outra que é dedicada?

Outra dúvida que tenho é quanto à capacidade.

Pode me dizer se estou certo?

Num raid 0 os dados ficam divididos entre os dois hds. Ou seja, a capacidade final será a individual dos dois hds somada.

Num raid 1 os dados são espelhados então a capacidade final será a mesma capacidade individual dos hds.

É isso?

Abraço! Valeu pela ajuda.

Apesar de como você mesmo disse a controladora promise ser "dedicada" ela obrigatoriamente tem que se conectar a ponte norte porque é ela que controla todos os dispositivos de armazenamento do micro... logo como essa ligação normalmente é feita por um barramento de 266Mhz isso pode gerar um "gargalo" no seu computador caso você esteja utilizando SATA-3,0Gbps, eu ficaria com a controladora que esta no próprio chipset por questão de performance (mas claro que tudo isso que disse é teorico e se você puder o ideal e testar em ambas controladoras para verificar qual tem melhor performance através de benchmark, inclusive ficaria agradecido de me passar a informação de qual é melhor depois porque ainda não tive como fazer isso com essa placa, ok???).

Quanto as outras duvidas você esta certo em ambas as afirmações.

Atenciosamente,

Luciano Roberto®

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Olá Luciano... quero fazer Raid em minha ASUS A8V Deluxe, então veja aí se consigo fazer do jeito que eu quero...

Tenho 2 HDs Samsung:

120 GB

250 GB

Quero fazer Raid 0+1 (copiar e dividir os dados)

Posso fazer raid com partições ou somente com HDs inteiros?

Se eu puder fazer com partição, teria que ser algo como:

2 partições de 20 GB em cada HD, sendo: 1 partição original em cada um dos HDs para a divisão dos dados (Raid 0) e outra partição de 20 GB em cada HD para o backup.. está correto?:

Obrigado, e muito bom seu tópico!!!

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Postado Originalmente por RickJF75@27 de janeiro de 2006, 13:29

Olá Luciano... quero fazer Raid em minha ASUS A8V Deluxe, então veja aí se consigo fazer do jeito que eu quero...

Tenho 2 HDs Samsung:

120 GB

250 GB

Quero fazer Raid 0+1 (copiar e dividir os dados)

Posso fazer raid com partições ou somente com HDs inteiros?

Se eu puder fazer com partição, teria que ser algo como:

2 partições de 20 GB em cada HD, sendo: 1 partição original em cada um dos HDs para a divisão dos dados (Raid 0) e outra partição de 20 GB em cada HD para o backup.. está correto?:

Obrigado, e muito bom seu tópico!!!

Infelizmente o RAID 0+1 precisa de no minimo 4 Discos Rigidos para ser implantado (Como esta descrito lá em cima no post principal). O RAID é feito com HD´s inteiros e depois de montado o RAID você pode particionar os HD´s porém com perda de desempenho como disse o nosso amigo Rostev. (Estou fazendo testes e entrando em contato com outros amigos para postar os resultados e conclusões de porque isso acontece.)

Atenciosamente,

Luciano Roberto®

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Postado Originalmente por kangaceiro@29 de janeiro de 2006, 02:21

cara valeu você esclareceu as minhas duvidas

Estamos ai para isso...

Continue visitando esse tópicos pessoal porque durante essa semana estarei atualizando o post principal com imagens para ilustrar os vários níveis de RAID. Acho que isso ajudará um pouco à compreender o que exatamente cada nível faz.

Atenciosamente,

Luciano Roberto®

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Postado Originalmente por rasta_man@30 de janeiro de 2006, 15:32

Opa, ótimo tópico!  Em breve pretendo fazer raid0, mas preciso particionar...  :(

Faz um grande favor para mim. Assim que fizer o RAID 0 faça um benchmark e depois de particionar faça outro e passe os resultados para mim por favor???

Estou juntando informações para chegar a uma conclusão a respeito desse problema... por favor colabore!!!

Atenciosamente,

Luciano Roberto®

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