O que é o RAID, e porque é que apareceu?
Bem, nos dias hoje, milhares de milhares de gigabytes de informação são transportados de um lado para o outro. A informação hoje em dia vale milhões, e o seu transporte também… Há todo o interesse para todos aqueles que lidam com grandes quantidades de informação, de não só poderem aceder a esta o mais rapidamente possível, mas manterem uma eficaz protecção dos dados que actualmente se encontram em disco.
O RAID, cuja sigla significa “Redundant Array of Independent Disks”, foi desenvolvido com o objectivo de aumentar a segurança, a eficácia e a rapidez dos backups. Para tal, o sistema recorre a múltiplos discos duros instalados no sistema, de modo a criar backups imediatos, eficazes e rápidos, bem como permitindo recuperar a informação da forma mais rápida possível.
Criado em finais dos anos 80 na universidade de Berkeley, e dedicado inicialmente apenas aos grandes sistemas profissionais, este sistema está agora acessível e muito divulgado nos nossos computadores pessoais. Dada a queda vertiginosa de preços dos discos duros de grande capacidade, este aspecto hoje em dia não terá as vantagens que teve já em outros tempos, mas mesmo assim apresenta alguns modos de funcionamento ainda hoje deveras interessantes, mesmo para o utilizador comum.
Os modos RAID mais comuns são 6, todos denominados de RAID X, onde X é um numero que vai, de 0 a 5.
Examinemos estes modos:
RAID 0 - É o modo mais simples. Necessita de vários discos duros (pelo menos 2), de preferência idênticos (para não haver perdas de performance), onde a capacidade dos dois discos vai ser somada para criar um único disco cujo tamanho é a soma dos dois.
Neste modo, se nos contentarmos em escrever sequencialmente os dados, isto é, encher o primeiro disco, antes de passar ao segundo, e por ai fora, a performance será idêntica ao uso normal do disco. No entanto a segurança dos dados acaba por ser pior que o normal, dado que basta que um dos discos falhe para se perder absolutamente tudo. Uma outra variante deste método, permite fazer com que os ficheiros sejam divididos em pedaços, cujo tamanho é definido pelo utilizador, e em que cada pedaço é escrito alternadamente em cada um dos discos. A vantagem deste modo é que para aceder aos dados, acede-se a todos os discos simultâneamente, de modo que a velocidade de carga é bem menor que usando os discos em modo normal. Esta variante não resolve em nada o problema de segurança desde modo, dado que continua a falhar o sistema todo ao falhar um dos discos.
RAID 1 - Este modo é, ao contrário do anterior, menos virado para a performance, e mais para a segurança. O metodo usado é conhecido como “mirroring”, ou em Português, Espelhamento. Neste método, toda a informação que é gravada num dos discos, é gravada em simultâneo no segundo, sendo possível ter, em permanência uma de uma cópia integral de todos os dados. A capacidade do conjunto é idêntica à do menor dos discos, de modo que mais uma vez, discos idêntico são aconselhados. Em caso de falha de um dos discos, basta proceder à troca deste, para que o sistema volte a arrancar e a informação contida no outro disco é imediatamente copiada para o novo, voltando o sistema ao ponto exacto onde estava antes da avaria.
Dado que o segundo disco é apenas para backup, as performances no acesso são idênticas às do disco em modo de funcionamento normal. No entanto, na gravação o processo é algo mais lento que com apenas um único disco!
RAID 2,3,4,5 - Estes métodos de RAID normalmente não estão implementados nas motherboards de computadores pessoais, mas mesmo que estivessem, os seus métodos de funcionamento são pouco interessantes. Alguns deles, como o RAID 2 e RAID 4 são mesmo raramente usados, mesmo nos meios profissionais.
O modo RAID 2 basicamente é um RAID 1, onde é acrescentado um código de correcção de erros, de modo a tornar o sistema mais fiável. No entanto este código abranda a escrita de forma notória, e obriga a processamento extra por parte do processador, de modo que a perda de performance faz com que seja muito pouco usado.
O RAID 3 necessita no mínimo de 3 discos. Basicamente ele usa os dois primeiros discos como um RAID 0, onde os ficheiros são divididos entre o disco 1 e 2 de modo a melhorar a velocidade. O terceiro disco é usado como um RAID 1, e é feito neste disco a totalidade do backup. Os inconvenientes são uma escrita lenta, apesar da leitura rápida e da alta fiabilidade, bem como o facto que ao dividirmos os dados a meio pelos dois primeiros discos, mas ao escrevermos a totalidade dos dados no terceiro, se os dois primeiros discos não forem iguais, e o terceiro não tiver o dobro do espaço dos outros 2, perder-se-à espaço em disco.
O RAID 4 trabalha também com três discos, e é muito semelhante ao RAID 5, com a diferença que um dos discos duros é usado somente para controle da paridade de dados.
O RAID 5 utiliza pelo menos 3 discos, e funciona repartindo os dados, bem como a informação de paridade por todos os discos. Assim nenhum dos dados se perde em caso de avaria de um disco. Permite também melhorar as performances de leitura/escrita, ao fazer tudo simultaneamente (a leitura do dado é permitida a partir do primeiro disco, mesmo que ainda esteja a ser gravada no segundo.. e por ai fora).
Mas voltemos aos modos que nos interessam, o RAID 0 e RAID 1:
Apesar das vantagens oferecidas por estes métodos, estes podem ser considerados incompletos. Cada um dos modos tem vantagens e desvantagens que não existem nos restantes. O ideal era um modo optimizado…. Bem, tal não existe, mas no entanto é possível combinar os modos RAID. Vejamos o exemplo para os dois casos que nos interessam mais:
RAID 0+1
Naturalmente que esta combinação junta as vantagens da rapidez do modo 0, com as vantagens de segurança do modo 1. É exactamente por causa desta combinação que os restantes modos não tem grande aplicação prática, se bem que todos eles podem ser combinados entre si, permitindo melhorias ao seu funcionamento. O unico inconveniente deste método misto é que necessita de um mínimo de 4 discos duros. 2 que ficarão no canal 1 optimizando a velocidade de acesso (RAID 0), e 2 no canal 2, também a funcionar em RAID 0. Assim temos 2+2 discos a funcionar em RAID 0, com o conjunto de 4 em RAID 1. Este método é o único de todas as combinações possível, que é seguro contra falhas em mais do que um disco ao mesmo tempo, permitindo a falha de 2 discos, desde que estes estejam no mesmo canal.
