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16.2. Tipos RAID

Há três possíveis abordagens RAID: RAID por Firmware, RAID por Hardware e RAID por Software.

Firmware RAID

Firmware RAID, também conhecido como ATARAID, é um tipo de RAID de software onde os conjuntos RAID podem ser configurados usando um menu baseado em firmwares. O firmware utilizado por este tipo de RAID também se encaixa no BIOS, permitindo a inicialização a partir de seus conjuntos RAID. Diferentes fornecedores utilizam diferentes formatos de metadados no disco para marcar os membros do conjunto RAID. O RAID Matrix Intel é um bom exemplo de um sistema RAID de firmware.

Hardware RAID

A matriz baseada em hardware gerencia o subsistema RAID independentemente do host. Ele pode apresentar múltiplos dispositivos por matriz RAID para o host.

Os dispositivos RAID de hardware podem ser internos ou externos ao sistema. Os dispositivos internos geralmente consistem de uma placa controladora especializada que lida com as tarefas RAID de forma transparente para o sistema operacional. Os dispositivos externos comumente conectam-se ao sistema via SCSI, Fibre Channel, iSCSI, InfiniBand, ou outras redes de alta velocidade interconectam-se e apresentam volumes como unidades lógicas ao sistema.

As placas controladoras RAID funcionam como uma controladora SCSI para o sistema operacional, e lidam com todas as comunicações de acionamento reais. O usuário pluga os drives no controlador RAID (como um controlador SCSI normal) e depois os adiciona à configuração do controlador RAID. O sistema operacional não será capaz de distinguir a diferença.

Software RAID

O software RAID implementa os vários níveis de RAID no código do dispositivo de bloco do kernel. Ele oferece a solução mais barata possível, como placas controladoras de disco caras ou chassi hot-swap [1] não são necessários. O software RAID também funciona com qualquer armazenamento em bloco que seja suportado pelo kernel Linux, como SATA, SCSI e NVMe. Com as CPUs mais rápidas de hoje em dia, o RAID por software também geralmente supera o RAID por hardware, a menos que você use dispositivos de armazenamento de alta qualidade.

O kernel do Linux contém um driver multiple device (MD) que permite que a solução RAID seja completamente independente do hardware. O desempenho de um array baseado em software depende do desempenho e da carga da CPU do servidor.

Principais características da pilha RAID do software Linux:

  • Projeto multifacetado
  • Portabilidade de arrays entre máquinas Linux sem reconstrução
  • Reconstrução da matriz de fundo utilizando recursos do sistema ocioso
  • Suporte de acionamento hot-swappable
  • Detecção automática da CPU para tirar proveito de certas características da CPU, tais como o suporte a streaming Single Instruction Multiple Data (SIMD)
  • Correção automática de setores ruins em discos de uma matriz
  • Verificações regulares de consistência dos dados RAID para garantir a saúde da matriz
  • Monitoramento proativo de arrays com alertas de e-mail enviados para um endereço de e-mail designado sobre eventos importantes
  • Bitmaps escritos-intentados que aumentam drasticamente a velocidade dos eventos de sincronização, permitindo que o núcleo saiba exatamente quais partes de um disco precisam ser sincronizadas em vez de ter que sincronizar toda a matriz após uma falha do sistema

    Note que resync é um processo para sincronizar os dados sobre os dispositivos no RAID existente para alcançar redundância

  • Resync checkpointing para que se você reiniciar seu computador durante um resync, na inicialização o resync pegará de onde parou e não recomeçará tudo de novo
  • A capacidade de alterar os parâmetros da matriz após a instalação, que é chamada reshaping. Por exemplo, você pode fazer crescer uma matriz RAID5 de 4 discos para uma matriz RAID5 de 5 discos quando você tiver um novo dispositivo a ser adicionado. Esta operação de crescimento é feita ao vivo e não requer que você reinstale no novo array
  • A reformulação suporta a alteração do número de dispositivos, do algoritmo RAID ou do tamanho do tipo de matriz RAID, como RAID4, RAID5, RAID6 ou RAID10
  • A aquisição suporta a conversão de nível RAID, como RAID0 para RAID6


[1] Um chassi hot-swap permite que você remova um disco rígido sem ter que desligar seu sistema.