Raid: cosè e come funziona

Molti NAS e molti Server hanno un tipo di Raid configurato, vediamo co’è il RAID e quali tipi di RAID esistono

Cosa significa RAID

L’abbreviazione RAID sta per “Redundant Array of Independent Drives”, traducibile in italiano in “insieme ridondante di dischi indipendenti”.

Nella pratica, RAID indica una tecnica che permette al controller, in grado di gestire le diverse unità di archiviazione, di suddividere i dati tra i molteplici dischi presenti nel computer in maniera tale da poterne aumentare le prestazioni, la sicurezza ed anche la tolleranza contro eventuali guasti.

Si tratta dunque di una tecnologia in grado di evitare la perdita di preziose informazioni dovuta a potenziali malfunzionamenti improvvisi, ad esempio dei dischi solidi – SSD (Solid-State Driver).

I diversi tipi di RAID

Esistono diversi livelli RAID, ciascuno ottimizzato per una situazione specifica. Di seguito è riportata una panoramica dei livelli RAID più popolari:

Raid 0 – in un sistema RAID 0, detto di “Striping”, i dati vengono suddivisi in blocchi che vengono scritti su ogni disco diverso.

Utilizzando più dischi contemporaneamente, vengono offerte prestazioni maggiori di scrittura e lettura. Queste prestazioni del sistema RAID 0 possono essere ulteriormente migliorate utilizzando più controller, idealmente uno per disco. Inoltre, la tecnologia stessa è facile da implementare.

Tuttavia, se un’unità si guasta, tutti i dati nell’array RAID 0 vengono persi e per questo non dovrebbe essere utilizzato per sistemi mission-critical (come quelli di contabilità). È invece ideale per l’archiviazione di dati che devono essere letti/scritti ad alta velocità, come su una stazione di editing di immagini o di video.

Se si desidera utilizzare RAID 0 esclusivamente per combinare la capacità di archiviazione di due unità in un unico volume, è bene montare un’unità nel percorso della cartella dell’altra unità.

RAID 1 – in questo sistema sono necessarie almeno 2 unità. Infatti, i dati vengono archiviati due volte scrivendoli sia sull’unità dati (o insieme di unità dati) sia su un’unità mirror – a “specchio” – (o insieme di unità).

Se un’unità si guasta, il controller utilizza l’unità dati o l’unità mirror per il ripristino dei dati e il funzionamento continuo.

La tecnica “Mirroring” prevede quindi che uno dei due dischi sia la copia speculare dell’ altro. Le prestazioni non sono al top visto che é come contare su un disco singolo, ma vi è un’attenzione maggiore alla sicurezza dei dati visto che uno dei dischi assicura il contenuto dell’ altro mediante copia speculare.

Nel livello di RAID 1 é opportuno utilizzare dischi con la stessa capacità, per evitare che il disco minore sia utilizzato per la copia speculare, e possa contenere un volume dati ridotto rispetto al disco su cui vengono scritti i dati. In termini di recupero dati, il guasto a una delle due unità generalmente non causa la perdita dei dati, poiché é possibile appunto lavorare sulla copia speculare sull’altra unità disco.

Raid 5 – in questo caso, il numero minimo di dischi utilizzati sale a tre mentre la capacità effettiva è pari invece a quella del disco di dimensioni minori moltiplicata per il numero complessivo di dischi meno uno. Se, ad esempio, si vuole costruire un RAID di livello 5 con tre dischi da 2 terabyte ciascuno in questo caso la capacità effettiva sarà pari a 2 TB × 2 dischi, ovvero a 4 terabyte.

Data la possibilità di scrivere e leggere su più dischi contemporaneamente, nel RAID 5 le prestazioni che si possono ottenere aumentano in funzione del numero di dischi impiegati. Le transazioni di dati in lettura sono molto veloci mentre quelle in scrittura sono un po’ più lente (a causa della parità che deve essere calcolata) e spesso viene utilizzata memoria cache aggiuntiva per migliorare queste ultime.

Il guasto di un disco a questo livello, inficia le prestazioni generali in maniera più o meno grave a seconda del controller utilizzato, e la ricostruzione dell’intero sistema in questi casi può richiedere molto tempo. Grazie comunque all’utilizzo del bit di parità, RAID 5 figura come un buon sistema che combina un’archiviazione efficiente con un’eccellente sicurezza e prestazioni.

È ideale per server di file e applicazioni che dispongono di un numero limitato di unità dati.

Raid 10 – è possibile combinare i livelli RAID 0 e RAID 1 in un unico sistema, RAID 10. Trattasi di una configurazine nidificata o ibrida che fornisce sicurezza eseguendo il mirroring (RAID 1) di tutti i dati su unità secondarie e utilizzando lo striping (RAID 0) su ciascun set di unità per accelerare i trasferimenti di dati. Se qualcosa va storto con uno dei dischi in una configurazione RAID 10, il tempo di ricostruzione è rapido poiché tutto ciò che serve è copiare tutti i dati dal mirror sopravvissuto a una nuova unità. Tuttavia, metà della capacità di archiviazione va al mirroring, quindi rispetto ai grandi sistemi come il RAID 5, questo è un modo analogo ma più “costoso”.

Il RAID 1, il mirroring il più usato per salvaguardare i dati

Traendo le somme, il RAID di livello 1 è una delle configurazioni Raid più semplici e sicure in quanto non solo garantisce la replica dei dati unita alla tolleranza contro eventuali guasti (infatti, se si danneggia un disco sarà sufficiente sostituirlo per ripristinare i dati persi), ma in alcuni casi questo livello permette anche un lieve aumento delle prestazioni in lettura, visto che il controller può teoricamente fare simultaneamente più letture.

L’elevata sicurezza e l’eccellente velocità di lettura e scrittura paragonabile a quella di una singola unità, sono quindi ideali per l’archiviazione mission-critical, rendendo in questo modo il Raid 1 un sistema adatto anche per server di piccole dimensioni in cui verranno utilizzate solo due unità dati.