O RAID, atualmente um acrônimo para "Redundant Array of Independent Disks" ou "Arranjo Redundante de Discos Independentes", é uma tecnologia usada para proporcionar confiança e redundância de dados e aumentar a performance. Trata-se de uma tecnologia que combina dois ou mais discos rígidos para formar um único volume de armazenamento, ou seja, é um conjunto de discos que funcionam como se fossem somente um. Pode ser implementado via hardware ou software e possui diversos níveis de combinação em diversos arranjos.
Alguns arranjos RAID proporcionam uma alta performance pois múltiplos discos podem ser acessados simultaneamente e outros arranjos RAID proporcionam proteção de dados com espelhamento de discos ou cálculo de paridade.
Um RAID por hardware requer uma placa controladora, normalmente com tecnologia única para cada fabricante. Na implementação em hardware os discos físicos ficam transparentes para o sistema operacional e o sistema enxerga somente um único volume de armazenamento. A maioria das implementações em hardware suportam o "hot swapping", permitindo que discos com falha sejam substituídos enquanto o sistema está sendo executado.
Um RAID por software é criado com a combinação de partições e discos no ambiente do sistema operacional. Não é necessária uma placa controladora porém o processamento fica dependente do processador da máquina.
Os diferentes arranjos RAID são nomeados com a palavra RAID seguida de um número, por exemplo RAID 0, RAID 1, que indica seu nível. Os níveis RAID padronizados formam o conjunto básico de arranjos RAID e empregam a segmentação, o espelhamento ou a paridade. O RAID padrão utiliza a numeração de 0 a 6. Ainda existem implementações RAID não padronizadas e também implementações híbridas ou combinadas, por exemplo o RAID 0+1.
O RAID 0 não é verdadeiramente um RAID pois não oferece redundância, apenas distribui os dados entre os discos. Os dados são divididos em pequenos segmentos e distribuídos entre os discos. A vantagem é ter um aumento na performance e ter fácil implementação. A desvantagem é justamente a não redundância, isto é, não oferece a tolerância a falha, os dados armazenados não podem ser recuperados em caso de falha em um disco. É recomendado para edição de áudio e vídeo, servidor web e design gráfico. Necessita de pelo menos dois discos.
O RAID 1 cria um espelhamento dos dados em dois ou mais discos. É bastante útil quando a confiança é mais importante do que a capacidade de armazenamento. A vantagem são os 100% de redundância que aumentam geometricamente com a adição de novos discos. A desvantagem é que a capacidade de armazenamento cai para pelo menos a metade. É recomendado para aplicações financeiras e servidores de banco de dados pequenos. Necessita de pelo menos dois discos.
O RAID 2 implementa um mecanismo de detecção de falhas em discos rígidos, assim todos os discos ficam monitorados pelo mecanismo. Atualmente é pouco usado pois praticamente todos os discos rígidos novos já incluem mecanismos de detecção de falhas e então não há aplicação comercial para o RAID 2.
O RAID 3 e o RAID 4 distribuem os dados segmentados entre os discos e adotam um disco dedicado para paridade, proporcionando a redundância. O RAID 3 usa a segmentação em bytes enquanto o RAID 4 usa em blocos. Ambos RAID 3 e RAID 4 foram rapidamente substituídos no mercado pelo RAID 5. Necessitam de pelo menos três discos.
O RAID 5 usa a segmentação em blocos para distribuir os dados e possui a paridade dos dados também distribuída entre os discos. Tem a vantagem de usar o mínimo de sobrecarga no acesso de leitura aos discos e possibilita um melhor aproveitamento do espaço de armazenamento quando comparado ao RAID 1, ou seja, um menor custo para a redundância. A desvantagem está na performance ruim na escrita devido ao controle de paridade. É recomendado para servidores de arquivo e de aplicação, servidores de banco de dados e servidores web, e-mail e intranet. Necessita de pelo menos três discos.
O RAID 6 extende o RAID 5 com uma paridade adicional, da mesma forma segmenta os dados em blocos entretanto implementa dois blocos de paridade, distribuídos entre os discos. A vantagem está numa melhor redundância quando implementado em um número alto de discos utilizados pois pode tolerar falhas em mais de um disco simultaneamente. A desvantagem está na perda de performance na escrita. Necessita de pelo menos quatro discos.
O RAID 0+1 é uma combinação do RAID 0 com o RAID 1, onde os dados são segmentados entre os discos para melhorar a performance mas também utiliza o espelhamento de disco para a redundância. A vantagem está nas altas taxas de transferências de dados aliada a pelo menos 100% de redundância. A desvantagem é possuir um custo maior e escalabilidade limitada inerente ao alto custo. É recomendado a servidores de banco de dados que requerem alta performance e tolerância a falhas. Outra combinação é o RAID 1+0. A diferença está na localização de cada sistema RAID, o RAID 0+1 é um espelhamento da segmentação enquanto o RAID 1+0 é uma segmentação de espelhos. Necessitam de pelo menos quatro discos.
Existem muitos outros níveis, por exemplo RAID 0+3 e 3+0, RAID 1+0+0, RAID 5+0 e 0+5, RAID 5+1, que são justamente combinações entre os diversos padrões RAID para ganhar performance e ou redundância adicional.
É necessário um artigo específico para descrever as características, vantagens e desvantagens para cada nível de RAID, este artigo foi apenas uma introdução.
Alguns arranjos RAID proporcionam uma alta performance pois múltiplos discos podem ser acessados simultaneamente e outros arranjos RAID proporcionam proteção de dados com espelhamento de discos ou cálculo de paridade.
Um RAID por hardware requer uma placa controladora, normalmente com tecnologia única para cada fabricante. Na implementação em hardware os discos físicos ficam transparentes para o sistema operacional e o sistema enxerga somente um único volume de armazenamento. A maioria das implementações em hardware suportam o "hot swapping", permitindo que discos com falha sejam substituídos enquanto o sistema está sendo executado.
Um RAID por software é criado com a combinação de partições e discos no ambiente do sistema operacional. Não é necessária uma placa controladora porém o processamento fica dependente do processador da máquina.
Os diferentes arranjos RAID são nomeados com a palavra RAID seguida de um número, por exemplo RAID 0, RAID 1, que indica seu nível. Os níveis RAID padronizados formam o conjunto básico de arranjos RAID e empregam a segmentação, o espelhamento ou a paridade. O RAID padrão utiliza a numeração de 0 a 6. Ainda existem implementações RAID não padronizadas e também implementações híbridas ou combinadas, por exemplo o RAID 0+1.
O RAID 0 não é verdadeiramente um RAID pois não oferece redundância, apenas distribui os dados entre os discos. Os dados são divididos em pequenos segmentos e distribuídos entre os discos. A vantagem é ter um aumento na performance e ter fácil implementação. A desvantagem é justamente a não redundância, isto é, não oferece a tolerância a falha, os dados armazenados não podem ser recuperados em caso de falha em um disco. É recomendado para edição de áudio e vídeo, servidor web e design gráfico. Necessita de pelo menos dois discos.
O RAID 1 cria um espelhamento dos dados em dois ou mais discos. É bastante útil quando a confiança é mais importante do que a capacidade de armazenamento. A vantagem são os 100% de redundância que aumentam geometricamente com a adição de novos discos. A desvantagem é que a capacidade de armazenamento cai para pelo menos a metade. É recomendado para aplicações financeiras e servidores de banco de dados pequenos. Necessita de pelo menos dois discos.
O RAID 2 implementa um mecanismo de detecção de falhas em discos rígidos, assim todos os discos ficam monitorados pelo mecanismo. Atualmente é pouco usado pois praticamente todos os discos rígidos novos já incluem mecanismos de detecção de falhas e então não há aplicação comercial para o RAID 2.
O RAID 3 e o RAID 4 distribuem os dados segmentados entre os discos e adotam um disco dedicado para paridade, proporcionando a redundância. O RAID 3 usa a segmentação em bytes enquanto o RAID 4 usa em blocos. Ambos RAID 3 e RAID 4 foram rapidamente substituídos no mercado pelo RAID 5. Necessitam de pelo menos três discos.
O RAID 5 usa a segmentação em blocos para distribuir os dados e possui a paridade dos dados também distribuída entre os discos. Tem a vantagem de usar o mínimo de sobrecarga no acesso de leitura aos discos e possibilita um melhor aproveitamento do espaço de armazenamento quando comparado ao RAID 1, ou seja, um menor custo para a redundância. A desvantagem está na performance ruim na escrita devido ao controle de paridade. É recomendado para servidores de arquivo e de aplicação, servidores de banco de dados e servidores web, e-mail e intranet. Necessita de pelo menos três discos.
O RAID 6 extende o RAID 5 com uma paridade adicional, da mesma forma segmenta os dados em blocos entretanto implementa dois blocos de paridade, distribuídos entre os discos. A vantagem está numa melhor redundância quando implementado em um número alto de discos utilizados pois pode tolerar falhas em mais de um disco simultaneamente. A desvantagem está na perda de performance na escrita. Necessita de pelo menos quatro discos.
O RAID 0+1 é uma combinação do RAID 0 com o RAID 1, onde os dados são segmentados entre os discos para melhorar a performance mas também utiliza o espelhamento de disco para a redundância. A vantagem está nas altas taxas de transferências de dados aliada a pelo menos 100% de redundância. A desvantagem é possuir um custo maior e escalabilidade limitada inerente ao alto custo. É recomendado a servidores de banco de dados que requerem alta performance e tolerância a falhas. Outra combinação é o RAID 1+0. A diferença está na localização de cada sistema RAID, o RAID 0+1 é um espelhamento da segmentação enquanto o RAID 1+0 é uma segmentação de espelhos. Necessitam de pelo menos quatro discos.
Existem muitos outros níveis, por exemplo RAID 0+3 e 3+0, RAID 1+0+0, RAID 5+0 e 0+5, RAID 5+1, que são justamente combinações entre os diversos padrões RAID para ganhar performance e ou redundância adicional.
É necessário um artigo específico para descrever as características, vantagens e desvantagens para cada nível de RAID, este artigo foi apenas uma introdução.
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