HDD Raid
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Redundant Array of Independent Drives (ou Disks), também denominado Redundant Array of Inexpensive Drives ou mais conhecido como simplesmente RAID (em português: Conjunto Redundante de Discos Independentes ou também Conjunto Redundante de Discos Econômicos), é um meio de se criar um sub-sistema de armazenamento composta por vários discos individuais, com a finalidade de ganhar segurança e desempenho.
A primeira idéia de RAID foi desenvolvida pela IBM em 1978, para melhorar a confiabilidade e segurança de sistemas através de redundância.
Popularmente, RAID seriam dois ou mais discos (por exemplo, HD ou disco rígido) trabalhando simultaneamente para um mesmo fim, por exemplo, citando o exemplo de RAID-1 logo abaixo, serviria como um espelhamento simples, rápido e confiável entre dois discos, para fazer o backup de um disco em outro. Apesar do RAID oferecer segurança e confiabilidade na adição de redundância e evitar falhas dos discos, o RAID não protege contra falhas de energia ou erros de operação. Falhas de energia, código errado de kernel ou erros operacionais podem danificar os dados de forma irrecuperáveis.
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História
O RAID foi proposto em 1988 por David A. Patterson, Garth A. Gibson e Randy H. Katz na publicação "Um Caso para Conjuntos de Discos Redundantes Econômicos (RAID)". Publicado na Conferência SIGMOD de 1988: pp. 109–16.
Vantagens
1. Ganho de desempenho no acesso.
2. Redundância em caso de falha em um dos discos.
3. Uso múltiplo de várias unidades de discos.
4. Facilidade em recuperação de conteúdo "perdido".
Arquiteturas
Implementação Via software
Na implementação via software, o sistema operacional gerencia o RAID através da controladora de discos, sem a necessidade de um controlador de RAIDs, tornando ela mais barata.
Nesse tipo de implementação, todo o processamento necessário para o gerenciamento do RAID é feito pela CPU. Toda movimentação de dados(leitura e escrita) é feita por uma camada de software que faz a abstração entre a operação lógica(RAID) e os discos fisicos, e é controlada pelo sistema operacional.
A configuração do RAID via software é feita pelo sistema operacional, que precisa ter implementado no próprio kernel a utilização de RAIDs via software.
É possível criar RAIDs via software no Linux, como no Windows 2000, XP, 2003 Server e Vista.
Implementação Via hardware
O desempenho da implementação via hardware é muito maior que a via software, porem seu custo é muito mais caro.
RAID via hardware requer pelo menos um controlador RAID. O controlador gerencia os discos, realiza operações necessarias pelo RAID como: cálculos de paridade, entre outros cálculos para a operação do RAID. Como um nível de RAID pode exigir cálculos mais complexos que outro, nem todas as implementações de RAID em hardware suportam todos os níveis de RAID.
Fake RAID
A implementação via software geralmente não possui uma facil configuração. 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 voce utiliza uma combinação de funções especias na BIOS da placa e drivers instalados no sistema operacional . Como tudo acaba sendo processado pela CPU, ela não ganha em desempenho da implementação via software, apenas tem sua configuração facilitada.
Comparação entre as arquiteturas
Ao compararmos RAIDs por software e por hardware percebe-se que os implementados através de software são mais flexíveis que os via hardware. Por outro lado, os primeiros exigem da CPU mais tempo de processamento. Nos RAIDs via hardware, as controladoras executam este tipo de tarefa.
Comparando os dispositivos de blocos, os em software também são flexíveis podendo ser usados em discos inteiros, partições ou outro dispositivo de bloco. E por hardware, o grupo engloba todas as unidades de disco em um único arranjo.
As vantagens de usar um RAID via hardware são as altas taxas de transferência que a memória cache oferece, uma vez que o acesso e transferências são geradas por hardware, não sendo necessária a intervenção da CPU do sistema.
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