Armazenamento de dados RAID
1988-06-01
- David Patterson
- Garth A. Gibson
- Randy Katz
ATAQUE (acrônimo RAID (Redundant Array of Independent Disks) é uma tecnologia de virtualização de armazenamento de dados que combina vários discos rígidos físicos em uma ou mais unidades lógicas para redundância de dados, melhoria de desempenho ou ambos. Diferentes níveis de RAID oferecem equilíbrios variados entre confiabilidade, disponibilidade, desempenho e capacidade. Por exemplo, o RAID 1 espelha os dados em dois discos, enquanto o RAID 5 distribui os dados e a paridade em pelo menos três discos.
O RAID foi formalmente definido em um artigo de 1988 de Patterson, Gibson e Katz, da Universidade da Califórnia, Berkeley. A sigla original significava "Redundant Array of Inexpensive Disks" (Matriz Redundante de Discos Baratos), propondo que uma matriz de discos rígidos de PC baratos poderia ter desempenho superior e ser mais confiável do que um único disco rígido caro de mainframe (um Single Large Expensive Disk ou SLED). A ideia central é tratar vários discos como um único volume lógico, distribuindo ou replicando dados entre eles em padrões específicos chamados níveis de RAID.
Os níveis mais comuns incluem:
- RAID 0 (Striping): Os dados são divididos em blocos e gravados em vários discos. Isso oferece alto desempenho, mas nenhuma redundância. A falha de qualquer disco individual resulta na perda de todos os dados no array.
- RAID 1 (Espelhamento): Uma cópia exata (ou espelhada) dos dados é gravada em dois ou mais discos. Isso proporciona excelente redundância, pois o array pode operar enquanto pelo menos um disco estiver funcional. O desempenho de gravação é ligeiramente reduzido e a capacidade de armazenamento é reduzida pela metade.
- RAID 5 (Striping com Paridade Distribuída): Os dados e as informações de paridade são distribuídos por três ou mais discos. A paridade é um valor calculado que pode ser usado para reconstruir os dados de uma unidade com falha. Se um disco falhar, o sistema pode reconstruir os dados perdidos usando as informações de paridade das unidades restantes. Isso oferece um bom equilíbrio entre desempenho, eficiência de armazenamento e redundância.
- RAID 6 (Striping com Paridade Distribuída Dupla): Semelhante ao RAID 5, mas utiliza dois blocos de paridade independentes, permitindo tolerar a falha de até dois discos simultaneamente.
O RAID pode ser implementado tanto em software (pelo sistema operacional) quanto em hardware (através de uma placa controladora dedicada). As controladoras RAID de hardware aliviam a sobrecarga de processamento e geralmente incluem um cache com bateria para proteger os dados durante quedas de energia, oferecendo, em geral, melhor desempenho e confiabilidade. O conceito tem sido fundamental para o armazenamento de dados moderno, possibilitando a criação de sistemas de armazenamento grandes, rápidos e confiáveis que alimentam desde dispositivos NAS pessoais até enormes data centers corporativos.
UNESCO Nomenclature: 1203
Ciência da Computação
Interrupção
Revolucionário
Precursores
- Primeiros trabalhos sobre espelhamento e duplexação de discos em sistemas mainframe (por exemplo, Tandem Computers)
- Conceitos de códigos de correção de erros (usados para cálculo de paridade)
- Princípios gerais de arquitetura de computadores para entrada/saída e armazenamento.
- A crescente disponibilidade e a redução do custo dos discos rígidos
Aplicações
- sistemas e servidores de armazenamento empresarial
- dispositivos de armazenamento conectados à rede (NAS)
- estações de trabalho com computadores pessoais para profissionais
- servidores de banco de dados
- servidores de edição e transmissão de vídeo
Ideias de Inovação Potencial
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Relacionado a: RAID, armazenamento de dados, redundância, matriz de discos, striping, espelhamento, paridade, tolerância a falhas, proteção de dados, virtualização de armazenamento.