quinta-feira, 18 de setembro de 2014

RAID

O RAID sempre foi um recurso bastante usado em servidores e em computadores de grande porte para optimizar o acesso ao disco e adicionar tolerância a falhas. Mas, actualmente este recurso está ao alcance de qualquer utilizador doméstico que tenha condições de comprar mais de um disco rígido. É
possível usar RAID tanto em discos rígidos IDE quanto em discos rígidos SCSI.

RAID em Discos Rígidos IDE
Uma controladora RAID permite combinar vários discos rígidos, permitindo aumentar tanto o desempenho, fazendo vários discos trabalharem como se fossem um só; quanto a confiabilidade, usando um sistema de espelhamento.

Além das controladoras SCSI, que não são uma solução muito viável para o utilizador doméstico, já que os discos rígidos SCSI são caros, existem também algumas controladoras RAID IDE, que além de serem mais baratas, permitem usar os discos rígidos IDE que temos no mercado.

Uma controladora que vem sendo muito elogiada, é a Promise FastTrak66 IDE. Como outras controladoras similares, a Premisse FastTrak66 é uma placa de expansão que deve ser conectada a um dos slots PCI do computador. A placa substitui as interfaces IDE da placa mãe, por isso é detectada automaticamente pelo sistema operativo que estiver utilizando, seja o Windows 95/98 quanto o Windows 2000 ou mesmo o Linux, tornando a instalação bastante simples.

A placa trás as duas saídas IDE normais. Cada saída permite conectar dois discos rígidos, o que traz a possibilidade de instalar até 4 discos rígidos IDE. As possibilidades são as seguintes:

RAID 0 (Striping):
É possível combinar 2, 3 ou 4 discos rígidos, que serão acedidos como se fossem um só, aumentando radicalmente o desempenho do acesso ao disco. Os dados gravados são fragmentados e os pedaços são espalhados por todos os discos. Na hora de ler, os discos são acedidos ao mesmo tempo. Na prática, temos um aumento de desempenho de cerca de 98% usando dois discos, 180% usando 3 discos e algo próximo a 250% usando 4 discos. As capacidades dos discos são somadas. Usando 3 discos de 8 GB por exemplo, você passará a ter um grande disco de 24 GB.
 
Este modo é o melhor do ponto de vista do desempenho, mas é ruim do ponto de vista da confiabilidade, pois como os dados são fragmentados, caso apenas um disco falhe, você perderá os dados gravados em todos os discos.

Uma observação importante sobre este modo é que você deve usar discos rígidos idênticos. É até possível usar discos de diferentes capacidades, mas o desempenho ficará limitado ao desempenho do disco mais lento.

RAID 1 (Mirroring):
Este modo permite usar 2 discos rígidos, sendo que o segundo armazenará uma imagem idêntica do primeiro. Na pratica, será como se você tivesse apenas um disco rígido instalado, mas caso o disco principal falhe por qualquer motivo, você terá uma cópia de segurança armazenada no segundo disco. Este é o modo ideal se você deseja aumentar a confiabilidade do sistema.

A observação sobre este modo é que ao usar dois discos, procure colocar um em cada uma das duas interfaces IDE da placa, isto melhorará o desempenho. Outro ponto é que caso os dois discos estejam na mesma interface, como master e slave, você teria que fazer o reset ao computador caso o primeiro disco falhasse (este problema ocorre em todas as controladoras RAID IDE). Usando um em cada interface a controladora fará a troca automaticamente, sem necessidade de reset. Da próxima vez que inicializar o computador receberá um aviso pedindo para substituir o disco rígido defeituoso.

RAID 10 (Mirror/Strip):
Este modo pode ser usado apenas caso você tenha 4 discos rígidos. Os dois primeiros funcionarão em Striping, dobrando o desempenho, enquanto os outros dois armazenarão uma imagem dos dois primeiros, assegurando a segurança. Este modo é na verdade uma combinação dos dois primeiros.

Configuração:
Depois de encaixar a placa num slot PCI e conectar os discos rígidos nela, você deverá apertar “Ctrl + F” (a combinação de teclas pode variar dependendo do modelo da sua controladora) durante a inicialização do computador para aceder ao BIOS Setup da placa.

BIOS da controladora RAID
Você terá acesso então ao utilitário de configuração da placa RAID. A interface é semelhante à dos utilitários de configuração de placas SCSI.


Dentro do Setup, escolha a opção de auto configuração e em seguida o modo de operação, entre os 3 que expliquei anteriormente e seu sistema RAID estará pronto para uso. No mesmo menu você encontra as opções de desfazer o RAID (Delete Array). Lembre-se que ao desfazer um RAID 0 você perderá todos os dados de todos os discos rígidos.


Usando Striping, os discos serão vistos como se fossem um só, isto significa que você particionará e acederá aos discos como se tivesse apenas um disco instalado. Usando Mirroring também, do ponto de vista do sistema operativo só existirá um disco instalado. A própria controladora se encarregará de copiar os dados para o segundo disco.

Em geral você também terá a opção de configurar o “stripe block”, onde é possível definir qual o tamanho dos blocos de dados em que a controladora quebrará os arquivos ao ser usado RAID 0 ou 10. Basicamente, se forem ser armazenados muitos arquivos pequenos, um stripe block de 32 KB funcionará melhor, enquanto se forem ser armazenados arquivos muito grandes, 128 KB será um valor mais adequado. O valor default de 64 KB é adequado para a maioria das situações.

Além das controladoras dedicadas, existe também a opção de comprar uma placa mãe com uma controladora RAID embutida. Esta é a opção mais barata, já que o acréscimo no preço da placa é bem menor que o custo de uma controladora separada. Mas, não deixe de verificar se a placa mãe suporta os três modos de RAID. Muitas placas suportam apenas RAID 0.

Nas placas com RAID você encontrará 4 interfaces IDE. As duas primeiras são reservadas para os HDs em RAID enquanto as outras duas são para uso geral. É recomendável instalar CD-ROMs, gravadores ou mesmo outros HDs que não vão fazer parte do RAID apenas nas duas IDEs de uso geral.  

Soyo K7V-Dragon

Uma última observação é que tanto o Windows 2000 Server quanto o Windows NT Server trazem um serviço que permite estes mesmos recursos, usando as controladoras IDE da placa mãe. O sistema não é tão eficiente quanto uma controladora dedicada, mas você não precisará pagar nada a mais. No Windows 2000 o recurso pode ser configurado em Painel de controle > ferramentas administrativas > gerenciamento do computador. Você encontrará detalhes de como configurar o recurso no Help. Algumas versões do Linux também trazem um recurso semelhante.

Dúvida sobre RAID
"Li seu artigo sobre raid, e fiquei com a seguinte dúvida, se eu ligar 2 discos rígidos em raid 0 conforme você fala no artigo eles serão reconhecidos como um só disco. Caso eu particione esses discos no fdisk em 2 terei 4 unidades de disco. Se eu ligar eles em raid 0, terei 2 unidades trabalhando em raid? É possível fazer isso ou só posso usar o disco todo para trabalhar em raid?”

Oi Ricardo, usar RAID é uma opção interessante em termos de desempenho, mas não é tão "plugand-play" assim. Para usar dois discos rígidos em RAID, você precisará refazer o particionamento do disco.

Usando RAID 0, a controladora divide os arquivos em pequenos blocos de dados. O tamanho pode variar, mas o mais comum são blocos de 64 KB. Cada cada disco rígido fica com parte dos blocos, o que permite à controladora montar ou desmontar o quebra-cabeças sempre que é preciso ler ou gravar arquivos.
 
Note que essa operação consome bastante processamento. Quase todas as controladoras RAID IDE delegam esta tarefa ao processador principal, o que pode degradar um pouco o desempenho enquanto o PC estiver lendo ou gravando arquivos no disco rígido. O desempenho do processador naturalmente, já que de qualquer forma o acesso a disco será sempre muito mais rápido.

Ao instalar os discos rígidos, em RAID 0, onde as capacidades e desempenho são somados, você não apenas precisará reparticionar e formatar os discos rígidos, quanto terá de novamente refazer o particionamento caso resolva separá-los mais tarde. Cada um dos dois discos rígidos não terá metade dos arquivos, mas apenas metades dos fragmentos de arquivos, que são absolutamente inúteis sem os restantes.

Este cenário é diferente do que teria caso utilizasse os discos rígidos em RAID 1, onde o segundo disco rígido funciona como um espelho do primeiro. Neste caso, o desempenho é idêntico, ou levemente inferior ao que seria com apenas um disco rígidido, mas a segurança é muito maior, já que você teria um backup actualizado de todos os seus dados no segundo disco rígido. Caso o primeiro vestisse o casaco de madeira, bastaria reiniciar o computador para ter todos os dados. Neste caso, você teria a opção de substituir o disco rígido com problemas por outro, para que a controladora rescrevesse todos os dados e você continuasse trabalhando como se nada tivesse acontecido, ou então desfazer o RAID e continuar apenas com o segundo disco rígido.

A maioria das controladoras SCSI, usadas predominantemente em servidores por causa do preço, permitem até mesmo que os discos rígidos sejam substituídos com o computador ligado, o famoso hot-swap.

Outro detalhe interessante é que não é obrigatório usar dois discos rígidos iguais para activar o RAID. O único problema é que o desempenho e a capacidade ficarão limitadas às características do disco rígido menor ou mais lento, pois a controladora precisa ler e gravar os blocos nos dois simultaneamente.

Por exemplo, se você juntar dois discos rígidos, um Quantum LCT de 30 GB e um Quantum Plus AS de 40 GB em RAID 0, você acabará com um disco rígido de 60 GB e o desempenho de dois LCTs de 30 GB combinados.

Caso juntasse os dois em RAID 1, você teria um disco de 30 GB com o desempenho do LCT, independentemente de qual dos dois fosse master ou slave. Ou seja, você pode combinar discos rígidos diferentes, mas comprar dois discos rígidos idênticos continua sendo o melhor negócio.

in Manual de Hardware Completo
de Carlos E Marimoto


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