RAIDRedundant Array of Independent Drives

Conjunto Redundante de Discos Independentes

Redundância?!

● Redundância é ter componentes de reserva para substituir o componente principal mantendo disponibilidade de serviços.

● Existem fontes redundantes, matriz de discos redundantes, servidores redundantes.

● Manter redundância requer um custo!

RAID

Solução “barata” para garantir a disponibilidade da informação armazenada em discos, utilizando para isso uma configuração especial de discos rígidos, que podem oferecer redundância em caso de falhas e ganho de performance em

escrita ou leitura, dependendo da configuração do conjunto RAID.

RAID NÃO SIGNIFICA NECESSARIAMENTE REDUNDÂNCIA

Arquiteturas

Via Software● O SO gerencia o

RAID através da controladora de discos, sem a necessidade de um controlador de RAIDs, tornando-a mais barata.

Via Hardware● Uma implementação

de RAID em hardware requer pelo menos uma controladora especialmente dedicada para isso.

ArquiteturasVia Software

● O processamento para RAID é feito pela CPU. Toda movimentação de dados é feita por software que faz a abstração entre a operação lógica (RAID) e os discos.

Via Hardware● A controladora

gerencia os drives e faz os cálculos de paridade necessários pelo nível de RAID escolhido.

Fake RAID

A implementação via software geralmente não possui uma fácil configuração (Rááá! Pegadinha

do Malandrooo! É mamatinha). Já na implementação via hardware as controladoras tem um preço muito elevado. Então foi criada

uma "controladora barata" que em vez de um chip controlador RAID utiliza uma combinação de funções especias na BIOS da placa e drivers

instalados no sistema operacional .

Níveis

Os discos são agregados no que chamamos de níveis. Cada nível de agregação dos discos

oferece vantagens e desvantagens.

Serão apresentados apenas os mais relevantes, sendo que alguns níveis não serão discutidos e

outros apenas mostrados.

RAID 0

● Fragmentação* dos dados.● Ganho de desempenho**, já que a

leitura/gravação é feita de forma simultânea.

● Utiliza o máximo disponível de discos, mas não garante redundância. Aumenta as chances do disco virtual falhar!

RAID 0

Vantagens● Acesso rápido as

informações (até 50% mais rápido).

● Custo baixo para expansão de memória.

Desvantagens● Caso algum disco falhe, não tem como

recuperar.● Não é usado

paridade.

RAID 1

● Espelhamento de discos.● Ganho de redundância: todos os

dados são gravados em dois discos diferentes; se um disco falhar ou for removido, os dados preservados no outro disco permitem a não descontinuidade da operação do sistema.

RAID 1

Vantagens● Caso algum setor de

um dos discos venha a falhar, o setor é facilmente recuperado.

● Segurança nos dados (contra possíveis

defeitos nos HD's).

Desvantagens● Custo relativamente alto se comparado ao

RAID 0.● Ocorre aumento no

tempo de escrita.● Não é usado

paridade

RAID 4

Funciona com dois ou mais discos iguais. Um dos discos guarda a paridade da informação contida nos discos. Se algum dos discos avariar, a paridade pode ser imediatamente utilizada para reconstituir o seu conteúdo.

Consegue somar o espaço total oferecido por todos os discos, exceto o disco de paridade.

RAID 4O desempenho oferecido é razoável nas

operações de leitura, pois podem ser utilizados todos os discos em simultâneo.

Sempre que os dados são escritos no array, as informações são lidas do disco de paridade e um novo dado sobre paridade deve ser escrito para o respectivo disco antes da próxima requisição de escrita ser realizada. Por causa dessas duas operações de I/O, o disco de paridade é o factor limitante do desempenho total do array.

RAID 5Funciona como o RAID 4, porém a pariedade fica

espalhada por todos os discos.

RAID 5

Vantagens● Maior rapidez com

tratamento de ECC.● Leitura rápida (porém

escrita não tão rápida).

Desvantagens● Sistema complexo de

controle dos HDs.

RAID 0+1

RAID 0+1

Vantagens● Segurança contra

perda de dados.● Pode falhar metade

dos HDs ao mesmo tempo, porém deixando de ser RAID 0 + 1.

Desvantagens● Alto custo de

expansão de hardware (custo mínimo = 2N HDs).

● Os drives devem ficar em sincronismo de velocidade para a máxima performance.

RAID 1+0 ou RAID 10

RAID 1+0 ou RAID 10

Vantagens● Segurança contra

perda de dados.● Pode falhar um ou

dois dos HDs ao mesmo tempo, dependendo de qual avaria.

Desvantagens● Alto custo de

expansão de hardware (custo mínimo = 2N HDs).

● Os drivers devem ficar em sincronismo de velocidade para a máxima performance.

RAID 0+1 RAID 10

RAID 100

RAID na prática

Preparando e Instalando

● Preparar os discos com partições para Raid

# fdisk /dev/sdXn

● Instalar o pacote mdadm

# aptitude install mdadm

Criando o RAID

● Utilizando o mdadm para criar o RAID:

# mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=1 --raid-devices=2 /dev/hda9 /dev/hda10

● Status da sincronização dos discos:

# cat /proc/mdstat (utilizar com watch)

/etc/mdadm/mdadm.conf

# vi /etc/mdadm/mdadm.conf

DEVICE /dev/hda9 /dev/hda10

ARRAY /dev/md0 devices=/dev/hda9,/dev/hda10

Verificação● Verificando as informações do Disco

# mdadm -E /dev/hda9

● Procurando por Arrays

# mdadm --detail --scan

● Verificando as informações do Array

# mdadm --detail /dev/md0

Adicionando e Removendo Discos

# mdadm /dev/md0 --OPÇÃO /dev/disco

● “remove”: remove o disco do Array● “add”: adiciona o disco no Array● “fail”: simula uma falha no disco

Ativando e Desativando

● Desativando o RAID

# mdadm -S /dev/md0

● Ativando o RAID

# mdadm -As /dev/md0