Guida completa ai server RAID

La capacità di archiviazione è uno dei fattori più importanti per le prestazioni dei server. Il RAID (Redundant Array of Independent Disks) è essenziale per i server per garantire una maggiore protezione dei dati e prestazioni di archiviazione. Con l'aumento delle esigenze di archiviazione, potrebbe essere necessaria una configurazione RAID a vantaggio dell'azienda. In questo articolo verranno analizzate le caratteristiche e le limitazioni dei diversi tipi di RAID per aiutarvi ad adottare il giusto approccio all'archiviazione.

Cosa è il RAID?

RAID è una tecnologia di virtualizzazione dell'archiviazione dei dati che integra diverse unità separate per ottenere migliori prestazioni di archiviazione e maggiore affidabilità. Il RAID server può migliorare il throughput dei dati aumentando il numero di unità utilizzate per contenere e accedere ai dati. La combinazione di più unità fornisce una ridondanza dei dati che può migliorare la tolleranza agli errori del sistema operativo.

Tipi di RAID

L'obiettivo principale del RAID server è fornire prestazioni, affidabilità, disponibilità e capacità. I diversi livelli RAID rappresentano configurazioni diverse e si comportano in modo diverso rispetto a questi obiettivi chiave.

RAID 0

RAID 0 utilizza lo striping dei dischi per migliorare le prestazioni del server, senza mirroring o parità. RAID 0 consente di gestire la lettura e la scrittura dei dati da più dischi, migliorando le prestazioni di input e output del disco.

Utilizzando il RAID 0, le operazioni di lettura e scrittura vengono eseguite simultaneamente, garantendo ottime prestazioni. Inoltre, la capacità di archiviazione del RAID 0 è pari alla somma delle capacità di tutte le unità, consentendo un utilizzo completo della capacità. Ma il limite di RAID 0 è altrettanto evidente: non offre ridondanza dei dati o tolleranza ai guasti. Il guasto di una singola unità si ripercuote sull'intero array e può causare la perdita e la corruzione dei dati. Pertanto, è adatto solo per l'archiviazione non critica, come i backup dei file temporanei.

RAID 1

RAID 1 utilizza il mirroring dei dischi, ovvero la replica o il mirroring dei dati su due o più dischi, offrendo la massima ridondanza. Qualsiasi richiesta di lettura può essere soddisfatta da qualsiasi unità. In questo modo, se un'unità si guasta, l'unità mirror può recuperare i dati e funzionare ininterrottamente. RAID 1 aumenta anche le prestazioni in lettura. Ma i dischi scrivono gli stessi dati due volte, occupando più capacità utilizzabile sull'unità. RAID 1 è adatto a piccoli database o ad altre applicazioni che richiedono capacità ridotte ma una ridondanza completa dei dati.

RAID 5

RAID 5 utilizza lo striping a livello di blocco con parità distribuita. Con RAID 5, le informazioni di parità sono distribuite tra le unità. In caso di guasto di un'unità, i dati di parità possono essere utilizzati per rigenerare i dati dell'utente. Si tratta quindi di un'ottima soluzione per la tolleranza agli errori. Tuttavia, il calcolo richiesto per la lettura di grandi quantità di dati può influire sulle prestazioni del server e causare latenza. Inoltre, se una delle unità si guasta, la sostituzione e il ripristino dei dati richiedono molto tempo.

Nel complesso, quindi, RAID 5 è il livello RAID più comune e più sicuro, grazie alle sue elevate prestazioni e alla grande quantità di spazio di archiviazione disponibile.

RAID 6

RAID 6 è simile a RAID 5 ma utilizza lo striping con doppia parità. In caso di guasto di un'unità, il controller può utilizzare un set di dati di parità per ricostruire i dati. Se un'altra unità si guasta prima del ripristino dell'array, la combinazione dei dati rimanenti e dei due set di parità può ricostruire il contenuto delle due unità mancanti. Di conseguenza, RAID 6 è in grado di proteggere dai guasti di due dischi, il che lo rende più pratico.

Rispetto al RAID 5, il RAID 6 offre una maggiore ridondanza e prestazioni in lettura. Ma per le operazioni di scrittura intensive, può subire lo stesso calo di prestazioni a causa del calcolo della doppia parità.

RAID 10

RAID 10 è una combinazione di RAID 1 e RAID 0, che esegue lo stripping dei dati sui dischi per accelerare il trasferimento dei dati e il mirroring di tutti i dati per una ridondanza completa. RAID 10 richiede due o più set di mirror per funzionare insieme. Più set RAID 1 formano un singolo array, come mostrato di seguito.

RAID 10 elimina il ritardo causato dalla parità. Questa configurazione ibrida consente la ricostruzione più rapida in caso di guasto. Ma è il più costoso dei livelli RAID.

Gli altri livelli RAID del server sono varianti della configurazione RAID principale sopra menzionata e sono utilizzati per situazioni specifiche.

RAID 2 utilizza lo striping a livello di bit con parità dedicata a codice Hamming. Non è più presente in nessun sistema disponibile in commercio a causa dei costi di implementazione tipicamente elevati e delle scarse prestazioni in alcune operazioni di I/O su disco.

RAID 3 consiste in uno striping a livello di byte con parità dedicata. La parità viene calcolata dai byte corrispondenti e memorizzata su un'unità di parità dedicata. Inoltre, non è comunemente utilizzata nella pratica.

RAID 4 utilizza uno striping a livello di blocco su più dischi e una parità dedicata. Utilizzando RAID 4, tutte le informazioni di parità vengono scritte su un singolo disco, rendendo le prestazioni di scrittura di RAID 4 più lente. Il RAID 5 risolve questo problema ed è quindi più utilizzato del RAID 4.

Pro, contro e uso dei livelli RAID

Esistono differenze significative tra i vari tipi di RAID. Gli utenti devono conoscere i vantaggi, gli svantaggi e gli usi ideali di ciascun RAID per scegliere la configurazione RAID migliore per loro. La seguente tabella fornisce una risposta.