Um RAID é um dispositivo de armazenamento de dados. RAID é um acrônimo que significa Redundant Array of Independent Disks, ou Redundant Array of Inexpensive Disks.
Um conjunto RAID é uma coleção de SSDs ou discos rígidos que foram configurados para atuar como um grande 'pool' de armazenamento. Isso torna possível construir sistemas de armazenamento muito maiores do que qualquer disco rígido individual.
Os discos que compõem o conjunto RAID podem ser configurados de diferentes maneiras, o que significa que os sistemas podem ser otimizados para confiabilidade ou desempenho. O RAID pode ser baseado em hardware ou software.
O RAID de hardware usa um controlador RAID dedicado para gerenciar os discos instalados. Isso pode ser um dispositivo separado no computador, mas eles podem ser incorporados às placas-mãe. Um sistema RAID que usa um controlador de hardware depende inteiramente do controlador para gerenciar o fluxo de dados e o armazenamento com o RAID. Se o controlador RAID ficar inoperante, pode não ser possível recuperar o conjunto RAID, e você pode perder dados.
Investir em controladores de hardware RAID dedicados oferece melhor desempenho do que o RAID de software porque eles aliviam o sistema host do trabalho, mas geralmente custam mais.
O RAID de software usa o software do sistema operacional instalado para configurar e gerenciar o RAID. O RAID de software geralmente é mais barato de configurar e usar do que o RAID de hardware. As etapas para configurar o RAID variam dependendo do tipo exato que está sendo configurado, mas, geralmente, uma matriz é configurada na utilidade de firmware do adaptador RAID ou no UEFI ou BIOS do sistema. Depois disso, um sistema operacional vê a matriz como um destino para particionar e começa a escrever dados, seja instalando um sistema operacional no RAID ou usando-o como um volume secundário. Consulte o suporte da sua placa-mãe, sistema operacional ou adaptador RAID dedicado para obter instruções detalhadas sobre configuração e gerenciamento.
Uma configuração RAID pode ser usada para otimizar o desempenho de armazenamento, espalhando os dados por várias unidades na matriz em um processo conhecido como striping. Quando os dados são salvos em uma única unidade, eles têm que ser escritos no dispositivo em série, ou um bit de cada vez. Os discos rígidos têm um limite finito de quão rapidamente podem ler e escrever dados. O bit 1 deve ser escrito primeiro, depois o bit 2, depois o bit 3, e assim por diante até que os dados estejam completos.
Em um conjunto RAID, esses dados podem ser escritos em paralelo em mais de uma unidade, dependendo da configuração. O bit 1 pode ser escrito na unidade 1, o bit 2 pode ser escrito na unidade 2, e o bit 3 pode ser escrito na unidade 3, e assim por diante. Cada unidade armazena apenas um fragmento dos dados gerais, o que significa que o tempo total de escrita é reduzido. O mesmo é verdadeiro para os dados sendo lidos. Dessa forma, o limite de velocidade de cada unidade individual é compartilhado, acelerando a operação.
Como cada unidade agora contém apenas uma parte do arquivo geral, todas as unidades precisam estar operacionais para acessar os dados de forma confiável.
Os RAIDs podem ser configurados para melhorar a confiabilidade usando um processo de espelhamento. Nessa configuração, os dados são salvos em várias unidades de uma só vez. Isso aumenta o tempo de gravação, pois os dados precisam ser salvos mais de uma vez, mas isso significa que a falha de uma única unidade não causará perda de dados.
Esses arrays funcionam melhor quando todas as unidades conectadas são idênticas, mas em muitos ambientes RAID, discos diferentes podem ser usados. As diferenças de desempenho e capacidade entre as unidades conectadas reduzem o desempenho e a capacidade utilizável em cada disco do array para o nível da parte de menor desempenho.
Os arrays RAID podem funcionar como uma parte importante da sua estratégia geral de backup, mas não devem ser usados exclusivamente. Os RAIDs ainda podem falhar, e como são tipicamente projetados para armazenar grandes quantidades de dados, essa perda pode ser catastrófica. O RAID deve ser usado como parte da sua estratégia de backup 3-2-1: 3 cópias dos seus dados, em pelo menos 2 locais, e 1 fora do local.
A noção de usar RAID para desempenho ou confiabilidade é um princípio geral, mas os arrays RAID podem ser configurados de várias maneiras. Alguns provedores de tecnologia desenvolveram versões proprietárias do RAID, mas as configurações abaixo são os padrões comuns da indústria.
Isso trata todas as unidades como um único volume de armazenamento grande. Isso fornece a capacidade máxima possível, mas não há redundância fornecida. A perda de qualquer unidade única pode causar a perda de todo o volume.
Isso espelha os dados para duas ou mais unidades. Isso fornece redundância porque uma cópia completa dos dados existirá em cada unidade do conjunto.
Isso distribui os dados em várias unidades, com código Hamming para correção de erros. O RAID 2 está obsoleto agora, pois as unidades modernas têm correção de erros embutida.
É semelhante em princípio ao RAID 2, mas usa a divisão em nível de byte (8 bits) em vez da divisão em nível de bit em um disco de paridade dedicado. As limitações de desempenho tornam essa uma escolha impopular para soluções de armazenamento modernas.
Funciona como o RAID 2 e o RAID 3, mas em nível de bloco, em vez de bit ou byte. Também usa um disco de paridade dedicado.
Como o RAID 4, opera em nível de bloco, mas os dados de paridade também são distribuídos pelo RAID, em vez de ter um disco dedicado que poderia se tornar um gargalo. O RAID 5 pode tolerar a perda de uma única unidade antes que ocorra a perda de dados.
Isso é semelhante em princípio ao RAID 5, mas usa paridade dupla para maior tolerância a falhas. Neste conjunto, até dois discos podem falhar, mas o conjunto ainda pode continuar a funcionar.
Em termos de uso diário, o RAID funciona de forma semelhante a um único disco, mas as ferramentas de diagnóstico leem dados de uma configuração de RAID de forma diferente de uma única SSD ou disco rígido. Por exemplo, o Crucial Storage Executive não é totalmente compatível com alguns controladores e configurações RAID, e funções específicas, como relatórios SMART ou atualizações de firmware, podem não funcionar nesses ambientes não suportados, exigindo que o RAID seja desmontado temporariamente para atualizações ou solução de problemas de discos individuais.
Além disso, enquanto sistemas operacionais modernos e drivers RAID permitem que comandos de trim sejam executados em SSDs em RAID, sistemas operacionais e drivers legados podem não suportá-los adequadamente, o que significa que funções como a Coleta de Lixo se tornam mais importantes para manter o melhor desempenho dos SSDs conectados.