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Definir volumes RAID para a Tecnologia de armazenamento Intel® Rapid


Última revisão: 20-Jul-2017
ID do Artigo: 000005867

RAID 0 (divisão de dados - "striping")
O RAID 0 utiliza os recursos de leitura/gravação de dois ou mais discos rígidos trabalhando em conjunto para maximizar o desempenho do armazenamento. Os dados de um volume RAID 0 são organizados em blocos que são espalhados pelos discos de forma que a leitura e a gravação possam ser feitas em paralelo. Essa técnica de divisão de dados ("striping") é a mais rápida de todos os níveis de RAID, especialmente para leitura e gravação de arquivos grandes. A tarefas da vida real onde o RAID 0 pode ser benéfico são, por exemplo, o carregamento de arquivos grandes em aplicativos de edição de imagens, o salvamento de arquivos de vídeo grandes em aplicativos de edição de vídeo ou a criação de imagens de CD ou DVD com um programa de criação de CDs ou DVDs.

A unidades de disco de um volume RAID 0 são combinadas para de formar um volume que é visto pelo sistema operacional como uma unidade virtual única. Por exemplo, quatro discos rígidos de 120 GB em uma matriz RAID 0 serão vistos pelo sistema operacional como uma unidade única de 480 GB.

RAID 0 (divisão de dados - "striping")

Não é armazenada nenhuma informação de redundância em um volume RAID 0. Isso significa que, se uma unidade de disco falhar, todos os dados em ambas as unidades serão perdidos. O RAID nível 0 (que indica nenhuma redundância) reflete esta falta de redundância. O RAID 0 não é recomendado para uso em servidores ou em outros ambientes onde a redundância de dados é o objetivo principal.

RAID 1 (espelhamento)
Uma matriz RAID 1 contém dois discos rígidos cujos dados são espelhados em tempo real. Todos os dados são duplicados e, portanto, o sistema operacional trata o espaço utilizável de uma matriz RAID 1 como se fosse o tamanho máximo de um único disco rígido na matriz. Por exemplo, dois discos rígidos de 120 GB em uma matriz RAID 1 serão vistos pelo sistema operacional como um único disco de 120 GB.

RAID 1 (espelhamento)

O benefício básico do espelhamento do RAID 1 é que ele fornece boa confiabilidade de dados no caso de falha de um dos discos. Quando um disco rígido falha, todos os dados estarão imediatamente disponíveis no outro disco sem nenhum impacto à integridade desses dados. No caso de falha de um dos discos, o sistema permanece plenamente operacional, garantindo produtividade máxima.

O desempenho de uma matriz RAID 1 é maior que o de um disco único, pois os dados podem ser lidos em múltiplos discos simultaneamente, o original e o espelho. A gravação no disco não produz o mesmo benefício, pois os dados precisam primeiro ser gravados em uma unidade e, em seguida, espelhados na outra.

RAID 5 (divisão de dados com paridade)
Uma matriz RAID 5 contém três ou mais discos rígidos e os dados são divididos em blocos gerenciáveis, chamados "strips". Os principais benefícios do RAID 5 são capacidade de armazenamento e proteção de dados.

Paridade é um método matemático para a recriação de dados que foram perdidos de um disco único, o que aumenta a tolerância a falhas. Os dados e a paridade têm striping em todos os discos rígidos na matriz. A paridade tem stripping em uma seqüência de rotação para reduzir os gargalos associados aos cálculos de paridade.

A capacidade de uma matriz RAID 5 é o tamanho da menor unidade multiplicada por um menos o número de unidades na matriz. O equivalente a uma unidade de disco rígido é usado para armazenar as informações de paridade, permitindo tolerância a falhas com menos de 50% da redução de capacidade do RAID 1. Por exemplo, quatro discos rígidos de 120 GB em uma matriz RAID 5 serão vistos pelo sistema operacional como uma unidade única de 360 GB.

RAID 5 (divisão de dados com paridade)

Por ser usada paridade para proteção de dados, até 75% da capacidade total das unidades é utilizável. Se uma unidade falhar, é possível reconstruir os dados após a troca do disco rígido defeituoso. O trabalho extra de calcular os dados faltantes degrada o desempenho de gravação no volume RAID 5 durante a reconstrução do volume.

O desempenho de leitura de uma matriz RAID 5 é maior que o de um disco único, pois os dados podem ser lidos em múltiplos discos simultaneamente. As gravações de disco não obtêm o mesmo benefício porque a paridade precisa ser calculada e gravada em todos os discos.

Para melhorar o desempenho de gravação do RAID 5, a Tecnologia de armazenamento Intel® Rapid utiliza um cache de gravação de retorno (write-back) e um coalescedor no volume RAID 5. O cache de gravação de retorno do volume permite o buffer das gravações e melhora o coalescimento. O cache é desativado por padrão, mas o usuário pode ativá-lo através da interface de usuário. É recomendado o uso de uma UPS ("uninterrupted power supply" - fonte de alimentação ininterrupta) se o cache for habilitado.

O coalescedor permite a combinação de solicitações de gravação em solicitações grandes para reduzir o número de E/S por gravação para o cálculo de paridade. O coalescedor é habilitado como padrão e o usuário não tem a opção de desativá-lo.

RAID 10
Uma matriz RAID 10 usa quatro discos rígidos para criar uma combinação de níveis de RAID 0 e 1 formando uma matriz RAID 0 a partir de duas matrizes RAID 1.

Como todos os dados na matriz RAID 0 são duplicados, a capacidade de uma matriz RAID 10 é o tamanho da matriz RAID 0. Por exemplo, quatro discos rígidos de 120 GB em uma matriz RAID 10 serão vistos pelo sistema operacional como uma unidade única de 240 GB.

RAID 10

O benefício principal da RAID 10 é que ela combina os benefícios de desempenho da RAID 0 e de tolerância a falhas da RAID 1. Ela oferece confiança de dados no caso de falha em uma unidade. Quando um disco rígido falha, todos os dados estarão imediatamente disponíveis no outro disco sem nenhum impacto à integridade desses dados. No caso de falha de um dos discos, o sistema permanece plenamente operacional, garantindo produtividade máxima. A tolerância a falhas de dados pode ser restaurada com a troca da unidade defeituosa.

O desempenho de uma matriz RAID 10 é maior que o de um disco único, pois os dados podem ser lidos em múltiplos discos simultaneamente. Comparada a um RAID 0 de dois discos, o desempenho de leitura do RAID 10 é maior porque os dados podem ser lidos da metade do espelho mas o desempenho de gravação é ligeiramente menor porque os dados são apagados completamente na matriz.

Visão geral de RAID

RAID 0RAID 1RAID 5RAID 10
Nº mínimo de unidades2234
VantagemTaxas mais altas de transferências100% de redundância de dados. Um disco pode falhar, mas os dados continuarão acessíveis. É recomendada uma nova montagem em um novo disco para manter a redundância dos dados.Maior porcentagem de capacidade utilizável, alto desempenho de leitura e tolerância a falhas.Combina o desempenho de leitura da RAID 0 com a tolerância a falhas da RAID 1.
Tolerância a falhasNenhuma - se um disco falhar todos os dados serão perdidosExcelente - o espelhamento de disco significa que todos os dados em um disco são duplicados no outro.Excelente - as informações de paridade permitem a reconstrução dos dados após a substituição de uma unidade de disco falha por uma nova.Excelente - o espelhamento de disco significa que todos os dados em um disco são duplicados no outro.
AplicaçãoUsada em desktops e em workstations para garantir o desempenho máximo de dados temporários e altas taxas de E/S.Usada em sistemas menores em que a capacidade de um disco é suficiente, e para aplicativos que precisam de disponibilidade muito alta.Grandes volumes de armazenamento de dados críticos.Aplicativos de alto desempenho que requerem proteção de dados, como, por exemplo, edição de vídeo.

Matriz RAID
O RAID em matriz permite criar dois volumes de RAID em uma única matriz de RAID. Os dois volumes podem ser do mesmo tipo ou diferentes.

Por exemplo, em sistemas com um hub de controlador de E/S Intel® 10R (Intel® ICH10R), a Tecnologia de armazenamento Intel® Rapid possibilita a criação de uma configuração de matriz RAID que utiliza RAID 0, RAID 5 ou RAID 10, continuando a fornecer os benefícios de desempenho de RAID 0 e de proteção de dados de RAID 1 em dois discos rígidos.

A configuração de uma matriz RAID com RAID 0 e RAID 5 em quatro discos rígidos proporciona melhor proteção aos dados que a RAID 0 pois ela fornece um volume de armazenamento RAID 5 onde os dados podem ser protegidos contra a falha de uma única unidade de disco. Além disso, a matriz RAID pode fornecer maior capacidade total de armazenamento e maior desempenho do que a RAID 5 sozinha.

Pronto-para-RAID
Um sistema pronto-para-RAID é uma configuração que permite a migração direta de uma unidade SATA não-RAID para uma configuração SATA de RAID. A reinstalação do sistema operacional não é obrigatória.

Um sistema pronto-para-RAID precisa atender os seguintes requisitos:

  • Chipsets Intel® suportados
  • Um disco rígido SATA (Serial ATA)
  • Ter a controladora de RAID habilitada no BIOS
  • BIOS da motherboard contendo a ROM de opção da Tecnologia de armazenamento Intel® Rapid
  • Software Tecnologia de armazenamento Intel® Rapid
  • Partição de disco rígido com pelo menos 5 MB de espaço livre
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