Acronimo di
Redundant Array of Independent Disks, RAID è una tecnologia molto interessante e si può implementare a diversi livelli.
Un sistema RAID in pratica è una combinazione fra più hard disk realizzata con lo scopo di
migliorare l'affidabilità del sistema, oppure le prestazioni o entrambi gli aspetti.
Le tecnologie RAID si possono distinguere essenzialmente in due grandi gruppi: quelle basate sul software e quelle implementate in hardware. Entrambe, ovviamente, offrono vantaggi e svantaggi. Per esempio, i sistemi RAID hardware sono praticamente indipendenti dal sistema operativo utilizzato e offrono elevate performance, ma costano solitamente di più della sola versione software. Le soluzioni software in realtà , sono relativamente poco usate e relegate alla fascia più bassa del mercato dal punto di vista dei prezzi. Alcuni sistemi operativi offrono direttamente questa opportunità , ma le funzionalità sono molto limitate rispetto alle soluzioni hardware, così come le prestazioni.
[tit:Perchà© scegliere RAID]
Le principali motivazioni per rivolgersi verso un sistema RAID risiedono nell'affidabilità dal punto di vista della tolleranza agi errori, nell'incremento di prestazioni rispetto a un hard disk singolo. Per la tolleranza agli errori, quasi tutti i sistemi RAID proteggono l'utente dalla perdita di dati e assicurano un loro recupero in tempi ragionevoli nel caso di guasti a un'unità . Per le prestazioni, invece, una matrice di due o più dischi può essere fatta funzionare come in un singolo disco, ma con l'importante differenza che alcune operazioni possono essere svolte simultaneamente su più dischi. Questa capacità di gestire in parallelo i dati memorizzati nei dischi permette di incrementare le prestazioni sia in lettura che in scrittura.
I sistemi RAID usano due modi per migliorare l'affidabilità rispetto a una singola unità e sono il ricorso
alla ridondanza e alle informazioni di parità . Nel primo caso è previsto il salvataggio dei dati su più di una un'unità , in modo che in caso di guasti a un drive, gli stessi dati siano presenti almeno anche su un altro disco. Il secondo sistema, quello della parità , invece consiste nell'uso di un algoritmo per la descrizione delle informazioni contenute in un'unità . Se si verifica un errore, è possibile accorgersene subito e porvi rimedio. Questo sistema è meno costoso della ridondanza visto che non comporta la duplicazione dei dati.
[tit:Il livelli]
I sistemi RAID sono classificati in base a i livelli, che altro non sono che delle configurazioni di dischi e relativa organizzazione dei dati nelle unità . Ogni livello ha i suoi pro e i suoi contro e quindi non si tratta di scegliere fra qualcosa migliore di un'altra, ma piuttosto di quello che si adatta meglio alle specifiche esigenze.
I livelli RAID, in termini di hardware, sono implementati nel controller degli hard disk che offrono la possibilità di scegliere fra diverse possibilità .
[tit:Il livello RAID 0]
Il livello Raid 0 è utile per ottenere un incremento di prestazioni e di capacità , ma, per contro, non migliora la sicurezza dei dati rispetto a un singolo hard disk. Questo livello RAID usa il sistema chiamato Data Striping (o solo striping) che consiste nello scrivere sugli hard disk i blocchi (stripe) di dati in modo alternato su tutti dischi. Per esempio, il via teorica, in un sistema con due hard disk, il primo blocco di dati verrebbe scritto sul primo disco, il secondo blocco sul secondo hard disk e il terzo di nuovo sul primo hard disk e così via. In realtà le cose non stanno esattamente così , visto che la dislocazione dipende dalla lunghezza dei blocchi preimpostata e da quella dei dati da scrivere. Se i dati da scrivere sono quantitativamente inferiori alle dimensioni di un blocco, ovviamente vengono scritti su un solo disco. Questo aspetto non è da sottovalutare ai fini delle prestazioni. Dal punto di vista dei vantaggi, questa soluzione consente di aumentare le performance rispetto a un singolo disco, soprattutto su file di grandi dimensioni, poichà© permette di eseguire le operazioni di lettura e scrittura in parallelo, contemporaneamente cioè su tutti i dischi utilizzati. In generale, usando blocchi di grandi dimensioni si è avvantaggiati nelle prestazioni trasferendo sequenzialmente file di elevate dimensioni, mentre usando blocchi di dimensioni inferiori le performance sono migliori nei trasferimenti di file di piccole dimensioni. L'altro vantaggio del Raid 0 è dato dal fatto che le capacità degli hard disk utilizzati si sommano.Sul fronte degli svantaggi, invece, quello principale è che in caso di guasti anche di un solo hard disk vengono persi i dati.
[tit:JBOD]
Acronimo di Just a Bunch of Disks, questa configurazione non è un livello RAID, ma piuttosto un catena di unità realizzata per costruire un disco virtuale di elevate dimensioni. In pratica si tratta di un concatenamento di più hard disk che funziona in modo inverso alla partizione in più unità d un unico disco fisico (più unità logiche ricavate da un solo hard disk fisico). Ovviamente se si dovesse guastare un hard disk della catena, tutto l'array di dischi sarebbe inutilizzabile. Il recupero dei dati però è meno complesso rispetto a altre soluzioni come per esempio i sistemi RAID 0 perchà© i dati sono scritti linearmente.
[tit:Il livello RAID 1]
Contrariamente a RAID 0, il livello Raid 1, invece, assicura l'integrità dei dati
effettuando la copia (chiamata anche mirroring) dei dati di un hard disk su un altro hard disk. Nel caso un drive si guasti, non si perdono i dati visto che vengono usati quelli identici presenti in copia sull'altro. Questo giustifica anche il fatto che gli hard disk in un sistema Raid 1 devono essere montati in coppia. Il vantaggio che si ottiene sul versante della sicurezza si paga però in termini di capacità complessiva, visto che i dati sono duplicati e quindi la capacità totale disponibile dai due dischi in RAID 1 è quella di un singolo disco. In teoria, nel processo di lettura dei dati si possono anche migliorare le prestazioni visto che c'è la possibilità di leggere i dati simultaneamente dai diversi dischi.
[tit: Il livello 0+1]
Questo sistema RAID in pratica è la combinazione dei primi due livelli e permette di garantire sia le prestazioni che l'affidabilità . Questa combinazione ibrida, infatti, implementa la ridondanza con la duplicazione delle unità , ma riesce a ottenere anche buone prestazioni. L'inconveniente principale è che per implementarlo servono almeno quattro dischi, e la capacità è dimezzata rispetto alla somma delle capacità dei singoli dischi. In definitiva è una buona soluzione per chi cerca prestazioni e affidabilità ma non è limitato dai costi.
[tit:Il livello RAID 2, 3 e 4]
Fondamentalmente il livello RAID può essere considerato alla stregua di un RAID 1 con un migliore sistema di correzione degli errori. In pratica in questo livello i dati sono suddivisi non più in blocchi, ma in bit e viene implementato un sistema di correzione degli errori. In sostanza questo livello diventa utile quando ci sono hard disk e controller con un elevato tasso di errori, ma dato che ormai l'affidabilità delle unità ha raggiunti livelli molto alti, la sua utilità è diventata scarsa.
Il livello RAID 3 suddivide i dati in byte e li distribuisce su tutti i dischi. Questo livello prevede anche la presenza di un disco appositamente dedicato alla parità che serve per il recupero dei dati in caso di guasti.Negli impieghi reali è piuttosto difficile imbattersi in un sistema RAID 3. Non può gestire richieste multiple in contemporanea visto che ogni lettura richiede l'uso di tutti i dischi. Le performance in teoria sono piuttosto buone, anche se occorre pagare un piccolo prezzo in termini di latenza in fase di scrittura perchà© la parità deve essere costantemente aggiornata. Dato che soltanto un hard disk è utilizzato per memorizzare la parità , il rapporto fra costi e capacità del RAID 3 è comunque piuttosto buono.
RAID 4 è abbastanza simile al precedente e usa un sistema per la divisione a livello di blocchi dei dati (e non di byte) e un disco dedicato alla parità per la protezione. In pratica le informazioni relative alla parità sono memorizzate in un solo disco. Sul versante delle performance, quelle in lettura sono buone, visto che se si possono avere più letture simultaneamente, e si tratta di una soluzione che fornisce ridondanza a basso costo e può essere una buona soluzione per server con grandi file di dati.
[tit:Il livello RAID 5]
Anche per questo livello ci sono diverse analogie con il precedente. La distribuzione della parità , però, in questo caso è su più unità , cosa che permette di migliorare sensibilmente le performance nella fase di scrittura rispetto al livello precedente. Migliora anche la protezione dei dati e trova applicazione nei server per ospitare basi di dati.
[tit:Il livello RAID 6]
Presenta molte analogie con il RAID 5 ma in questo caso comprende un secondo schema per al parità distribuita su diverse unità .
In questo modo si aumenta notevolmente l'affidabilità in caso di di errori o guasti del disco.
Uno dei limiti è legato ai costi di implementazione che sono più alti rispetto ai precedenti livelli.
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