Introdução
Hoje em dia é comum empresas e provedores de hospedagens utilizarem a tecnologia RAID em suas empresas, até mesmo como porta de entrada para as tomadas de decisões e inclusive oferecer espaços para armazenamento como é o caso das provedoras de hospedagens e Data Centers. Muito se fala sobre performance e entrega, porém pouco se fala sobre a particularidades de cada configuração.
Conhecer a particularidade de arranjo de RAID, certamente influenciará você a decidir qual o tipo atende às suas necessidades. Importante salientar que RAID não é backup, apesar que pode ser usado como uma solução de replicação de ambientes, é um erro comum mantê-lo como única fonte de dados, mesmo que o arranjo seja um espelhamento como veremos aqui nesse artigo.
Para saber o que é RAID, acesse nossa página específica sobre esse tipo de armazenamento: https://crowdertech.com.br/recuperar-raid/
Iremos falar sobre cada tipos de RAID, porém deixaremos de fora os tipos que não são mais usados ou pouco usados e também a nossa visão como especialistas em recuperar dados de servidor ou storage que trabalham com RAID.
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Tipos de RAID
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RAID 0
Conhecido como “striping” é um arranjo formado a partir de 2 HDS do mesmo tamanho e a forma de escrita acontece por faixas de setores, os dados são distribuídos pelo arranjo seguindo a faixa. A faixa de dados em cada disco é definido geralmente na configuração do arranjo e quanto maior a faixa mais lento se torna. Indicamos que configuração não passe de 64 bytes por faixa ou 128 setores, porém em alguns casos a configuração é automática da própria controladora. Veja na imagem abaixo o exemplo de como funciona a escrita:
Repare que a faixa de dados começa no A1 do disco 0 e em seguida vai para o A2 do disco 1. A escrita segue por exemplo: 128 setores do disco 1, 128 setores do disco 2. Apesar de oferecer uma velocidade consideravelmente boa, a nível de segurança não é o mais indicado. Como você pode ver na imagem, os dados são distribuídos pelos discos sem redundância alguma, ou seja, se um dos discos parar, automaticamente o RAID não será mais reconhecido e se o disco que parou não for passível de recuperação, você não terá mais os seus dados de volta, a não ser que seus arquivos sejam extremamente pequenos e fique dentro da faixa, porém hoje em dia é muito difícil dados pequenos.
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RAID 1
Conhecido também por “mirror” em tradução livre significa espelhamento. Nesse arranjo, a configuração acontece a partir de 2 HDs e tem escrita simultânea de dados em ambos os discos exatamente iguais. A vantagem desse arranjo é a replicação dos dados, porém vale a atenção em relação sobre a replicação. O que acontece muito, é a replicação falhar e não avisar e quando você perde os dados do primeiro disco (disco principal) e vai checar o secundário (espelho), percebe que os dados não funcionam. Isso acontece porque o espelhamento quebrou. Veja abaixo como funciona a escrita:
Se você não precisa de muito espaço e nem de velocidade elevada, essa pode ser uma solução para você, desde que siga a orientação de sempre avaliar a integridade dos dados no espelho. Importante salientar que se o disco 2 parar, você continuará usando normalmente, então a avaliação do espelhamento é necessária, quase que diariamente.
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RAID 0+1
Esse é um arranjo de RAID que chamamos de “custom”, devido customização que combina velocidade com replicação. Gostamos bastante dessa configuração, apesar de não ser comum o seu uso, pois a configuração tanto via hardware como via software não é tão fácil de se encontrar. Nessa configuração, o aproveitamento da velocidade do RAID 0 com a segurança do espelhamento do RAID torna a configuração hibrida, segura e performática. A desvantagem é que para chegar nessa configuração você precisará de 4 HDs tornando caro demais manter essa configuração, principalmente se você precisa de bastante disponibilidade de espaço. Abaixo, o esquema de escrita desse arranjo:
Repare que o conjunto A do RAID 0 com 2 discos espelham para o conjunto B de 2 discos. Outra desvantagem que podemos falar sobre esse arranjo, é se você tiver a infelicidade de parar 2 discos espelhados, exemplo:
Disco 0 espelha para o disco 2 e disco 1 espelha para o disco 3
Se você perder o disco 0 e 1, não tem problema (caso o espelhamento esteja funcional), teoricamente seus dados permanecem íntegros, agora, se você perde o disco 0 e o disco 2 você não terá mais os seus dados de volta.
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RAID 10
Muitas pessoas confundem o RAID 10 com RAID 0+1, não é a mesma coisa, pelo contrário, são completamente diferentes. No RAID 0+1 você tem 2 conjuntos de RAID 0 espelhando um para o outro enquanto no RAID 10 você tem 2 conjuntos de RAID 1 interligados pelo RAID 0, confuso? Veja a imagem abaixo:
Outra configuração hibrida que gostamos bastante justamente por causa da velocidade, porém caro também de se manter devido a replicação, embora a segurança seja razoável, porém como o RAID 0+1, você não pode perder os espelhos de forma alguma.
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RAID 5
O mais comum de todas as configurações, esse arranjo é amplamente utilizado devido a sua segurança e versatilidade no sentido de manter o funcionamento mesmo que um HD danifique, isso ocorre devido a redundância de paridade. Nessa modalidade, obrigatoriamente você irá precisar de três discos (mínimo) para configurar o arranjo.
O que é paridade?
Apesar que paridade tem a ver com cálculos de bits, não iremos falar especificamente sobre essa vertente. O conceito dentro da área de RAID, significa a replicação de bits iguais espalhados por todos os discos que compõem o arranjo. Devido a essa replicação, um HD será sacrificado sempre para manter a redundância, por isso é amplamente usado, caso um disco danifique, o arranjo continua em funcionamento e você tem a possibilidade de trocar o disco danificado e executar um comando chamado REBUILD para que o disco seja atualizado com as informações.
O erro comum que muitas pessoas cometem é não dar atenção para esse processo de rebuild e negligenciam. A maioria dos casos que recebemos para recuperar dados do RAID danificado é devido a negligência, enfim, vale a pena se atentar sobre o RAID estar funcionando de forma degradada (sem um disco), porque caso pare mais algum, você perderá acesso aos dados. Já vimos casos de fabricante orientar o usuário a religar o sistema com todos os discos e isso causar danos maiores ainda ao arranjo. Não faça isso! Colocar um disco “desatualizado” no arranjo através do rebuild irá corromper a estrutura lógica dos seus dados.
Disco “Spare”
É um HD reserva, que não está configurado pra fazer parte do arranjo inicialmente, porém fica acionado para entrar no lugar de algum outro que falhar. A configuração do spare acontece no momento que você cria o arranjo. Indicamos o spare, justamente pela facilidade de ele entrar automaticamente e já ser atualizado com os dados pela controladora.
Abaixo, veja a forma que o RAID 5 se comporta:
As referências Dp, Cp, Bp e Ap são as faixas de paridade. Elas são responsáveis pela reconstrução dos dados caso haja uma falha de disco. É uma das coisas mais fascinantes de se ver, o comportamento disso em baixo nível (programação).
Aqui existe um detalhe que acho ainda mais fascinante; cada controladora utiliza a sua configuração de forma a atingir os seus objetivos. Nesse caso da imagem acima, a paridade começa no disco 4, porém ela poderia começar no disco 3 por exemplo e inclusive mudar a direção, exemplo: Partir do disco 3 para o 2. Essas configurações tem um nome, e na área de recuperação de dados, é imprescindível você dominar isso, caso contrário você não conseguirá montar o RAID de forma correta. Vamos falar sobre essas configurações.
Backward, Backward Dynamic, Forward, Forward Dynamic, Parity Delayed
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Backward
Esse esquema demonstra o RAID 5 em modo “Backward”, a paridade começa no disco C e corre sobre os demais discos da direita para a esquerda sempre partido do disco C e seguindo a sequência de simetria. 1 2 P 3 P 4 P 5
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Backward Dynamic
Aqui existe uma mudança de direção, a paridade continua fixa, partindo do disco C da direita para a esquerda, porém muda a dinâmica de escrita dos dados. Repare que existe um “cruzamento” 1 2 P 4 P 3 P 5 6.
Nota
Em nossos testes em laboratório, não percebemos grandes diferenças entre a velocidade das configurações, apenas é uma questão de logística das fabricantes. Acredito que por conta propriedade intelectual, nasceram outras formas de escrita.
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Forward
Percebe que mudou a direção das paridades nessa configuração? Agora ela inicia no disco A e parte da esquerda para a direita. Essa configuração também é conhecida por “Right Asynchronous”, geralmente não é usada mais, porém ainda existem muitas controladoras em operação que utilizam essa configuração. Recebemos em nosso laboratório, equipamentos antigos da DELL que utilizar ambas as configurações: Forward e Forward Dyn.
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Forward Dynamic
Paridade fixa da esquerda para a direita, mudou a dinâmica de gravação dos dados. Conhecida também por “Right Synchronous”.
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Parity Delayed
Comum em RAID da HP/Compaq, a paridade é maior aqui ela ocupa 3 faixas de blocos em cada disco, porém pode ser muito maior, temos casos de até 16 faixas de blocos em disco. Um dos mais difíceis de se recuperar, inclusive tem varrições de direção (Backward, Backward Dynamic, Forward, Forward Dynamic).
Importante salientar que listamos apenas essas, porém existem mais configurações. Existem as configurações que chamamos de “custom”, muito raros. Um dos mais complicados que já vimos são os RAID PRO (solução da Apple), Beyond RAID (solução da DROBO) e por último e mais difícil de todos o HP EVA. Iremos falar de cada um deles.
Exemplo de RAID Customizado (RAID PRO):
Exemplo de RAID Beyond:
Nota
Ainda existem mais variações de RAID 5, são eles os RAID 5E e RAID 5EE, não são comumente usados.
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RAID 50
Arranjo bastante usado também, oferece bastante segurança e agilidade por causa do RAID 0 presente na junção dos SETS de RAID 5. Você precisará avaliar se o custo vale a pena, pois cada SET de arranjo RAID 5 perde um disco devido a paridade e a configuração inicial é a partir de 6 discos. Veja abaixo como funciona esse array:
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RAID 6
O RAID 6 é uma evolução do RAID 5 com paridade dupla, ou seja, existe uma segurança maior. Nesse arranjo, dois discos são reservados para armazenar as paridades. Gostamos bastante dessa configuração, devido a segurança e velocidade proporcional, porém, dependendo do espaço que você precise, pode ser tornar caro demais mantê-lo devido a “indisponibilidade” de dois discos. Importante salientar que o RAID 6 só é possível configurar a partir de 4 discos e também tem o mesmo esquema de leitura do RAID 5 (Backward, forward, etc). Veja abaixo como funciona a paridade:
Percebe que as paridades sempre caminham juntas nessa configuração? Essa é a segurança oferecida por esse arranjo, além do RAID 6, existem outras variações como RAID 6E e RAID 6 XOR, ambas com as mesmas características de paridade dupla, porém mudam a forma como a paridade é escrita nos discos.
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RAID 60
Seguindo as mesmas características do RAID 50 citado acima, esse arranjo oferece ainda mais segurança devido a paridade dupla do RAID 6. Atualmente é bastante usado e dificilmente vemos problemas com perdas de dados nesse arranjo. São necessários 8 discos para começar a configurar esse array. Saiba mais vendo a imagem abaixo:
Conclusão
Essas são as particularidades técnicas de cada arranjo de RAID, existem mais algumas configurações, porém não são tão comuns como essas.
