Che cos'è un RAID?

giovedì 18 novembre 2021 di Mikey Anderson

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RAID significa Redudant Array of Independent Disk ed è un metodo di memorizzazione dei dati dove puoi distribuire o spalmare le informazioni su più dischi con l’obiettivo di incrementare le performance e l’affidabilità del sistema.

Non sorprende che le aziende siano tra i principali utilizzatori dei sistemi RAID proprio in virtù del fatto che essi aumentano l’affidabilità. Si tratta di un concetto diffuso da 30 anni. Per utilizzare un RAID non devi essere per forza un’azienda: potresti essere un singolo individuo che lavora con il video editing o con la produzione di musica.

Il RAID è utilizzato non solo come sistema per incrementare le performance e l’affidabilità rispetto all'utilizzo di un singolo drive ma anche per incrementare la dimensione del volume:ciò spiega perché il RAID incontra così tanto il favore dalle imprese

RAID Hardware verso RAID software

Ci sono due modalità principali per configurare un sistema RAID: hardware e software.

Configurazione hardware

È necessario avere un computer (o potrebbe essere un server) e un controller RAID che controlla il RAID stesso. In una configurazione hardware, il controller RAID è responsabile di qualsiasi cosa che ha a che fare con il RAID:

  • la lettura e la scrittura dei dati
  • dove sono memorizzati i dati
  • quali drive vengono scritti

Il sistema operativo non è a conoscenza del fatto che vi siano più drive nel sistema RAID poiché esso li vede come una sola unità logica.

Configurazione software

In un RAID array di tipo software le cose sono un po’ differenti. Il controller RAID è implementato con il sistema operativo, il quale sarà meno performante poiché l’OS deve fare cose più cose nello stesso momento (in quanto non vi è un controller RAID hardware separato).

Prima di entrare nei livelli RAID e capire come essi funzionano nella pratica, analizziamo alcuni termini chiave per scoprire cosa sono questi sistemi RAID.

Termini chiave

  • Parità: è un concetto molto importante nell'ambito RAID – è un modo di suddividere i dati su più drive per aiutare la distribuzione del carico e supportare il recupero dei dati nel caso qualcosa non dovesse andare per il verso giusto.
  • Ridondanza: nella sua accezione nell'ambito della computer science significa duplicazione di componenti critici in modo che se un elemento va incontro a  dei problemi, l’intero sistema non venga compromesso con esso. Nel caso dei sistemi RAID, questi componenti sono i drive.
  • Mirroring (specchiare): questo concetto significa esattamente quello che la parola sottende ossia eseguire una copia speculare da un drive ad un altro per replicare esattamente le stesse informazioni così che si possa recuperarle se qualcosa va storto.
  • Striping: scrittura sequenziale dei dati su più dischi.

Tipologie di RAID

Esistono numerosi livelli RAID. In questo articolo analizziamo i 4 livelli di base. Se sei un’azienda con applicazioni o database su misura potresti pensare di creare un  tuo livello RAID in base a quelle che sono esattamente le tue esigenze. I livelli vanno da RAID 0 fino a RAID 61 e oltre ma esistono anche molti altri livelli nidificati o personalizzati.

RAID 0

Una configurazione RAID 0 prevede almeno 2 drive che utilizza il concetto di striping.

I dati sono “striped” ossia divisi in sezioni sui due dischi: si tratta di una soluzione ottimale in termini di performance di lettura/scrittura su di un singolo disco, ma allo stesso tempo meno adeguata in termini di ridondanza. Questo perché se uno dei drive si guasta (ad esempio il drive 1) i dati non sono replicati in alcun posto: ciò potrebbe rendere più problematico ma non impossibile l'intervento di recupero dati.

RAID 1

RAID 1 è il livello successivo ed implementa il concetto di mirroring. Ancora una volta in questa configurazione ci sono due drive e il sistema esegue una copia speculare dal primo disco sul secondo. Questo significa che se il drive 1 si guasta, in questa configurazione RAID dovresti essere in grado di ripristinare i dati senza problemi (considerato che gli stessi dati si trovano sul disco 2). Questo livello aggiunge ridondanza e sicurezza, si tratta della forma di ridondanza più semplice disponibile con i RAID.

RAID 5

Ora spostiamoci sui livelli più complessi e diamo uno sguardo al RAID 5. Questo livello introduce il concetto di parità: la distribuzione dei dati su più drive per semplificare il recupero in caso di necessità.

In questa configurazione abbiamo 4 dischi (RAID 5 richiede almeno 3 drive).

Se un drive si guasta – ad esempio il drive 4 – i dati possono essere ricostruiti utilizzando la parità negli altri dischi (la parità in questo RAID 5 occupa in totale lo spazio di un intero drive e può perciò tollerare solo il guasto di un disco).

Con il RAID 5 è possibile andare oltre e configurare un quinto drive, quello che viene chiamato “hot spare”. Si tratta di un drive inattivo all'interno del sistema, senza dati scritti sopra, ma se un drive si guasta – ad esempio ancora il drive 4 – il drive hot spare (drive 5) prende il posto del malfunzionante disco 4 per essere scritto sulla base delle informazioni di parità presenti sugli altri drive e nessun dato viene perso.

Quello che si può fare successivamente è rimuovere il drive guasto e inserire un nuovo drive nell’array che diviene così il nuovo disco hot spare. Si tratta di un buon modo per aggiungere ridondanza e prevenire la perdita di dati.

RAID 6

Infine abbiamo il RAID 6 che porta il concetto di parità un passo oltre, a quella che viene chiamata “dual parity” o “parità doppia”. Nell’array in RAID 6 abbiamo 5 dischi (RAID 6 richiede almeno 4 dischi) e puoi anche vedere la doppia parità suddivisa tra loro (e che occupa lo spazio di due drive in totale).

Questa configurazione tollera il guasto fino a due drive dell’array prima che vi sia un problema di recupero dati! RAID 6 aggiunge affidabilità e sicurezza , se due drive hanno un malfunzionamento grazie alla doppia parità sugli altri drive le informazioni possono essere ricostruite.

ATTENZIONE: ridondanza e parità non sono la stessa cosa dell’avere un backup. Ricordati sempre di mantenere backup separati del tuo sistema RAID.

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