Um pouco sobre RAID – Configuração via software e via hardware
Autor: Adriel Lucas | Publicado: 2012-02-16T18:12:00-08:00













Há uns
dias atrás, na empresa que eu trabalho, tive que implementar 2 tipos de um
sistemas de disco redundantes, o que a gente pode chamar de RAID. Consegui fazer
isso sem nenhuma dificuldade e queria compartilhar com vocês a minha experiência...
=)







Mas ai
você pode tá se perguntando neste momento: “O que é RAID?”.&nbsp; No google tem muita resposta para essa
pergunta, mas eu queria responde-la kkkkk







O termo
RAID, é denominado Redundant Array of Independents Drives que significa “Conjunto
Redundante de Discos Independentes”, é um meio de se criar um subsistema de
armazenamento composto por vários discos individuais, com a finalidade de
ganhar segurança e desempenho. Basicamente, seriam dois ou mais discos
trabalhando simultaneamente para um mesmo fim podendo ficar com um único disco,
maior, mais rápido e/ou mais confiável do que suas peças individuais.







Um dos
grandes atrativos do RAID é a possibilidade de escolher entre diferentes modos
de operação, de acordo com a relação capacidade/desempenho/confiabilidade que
você pretende atingir. As opções básicas são:







RAID 0:&nbsp; nesse tipo de RAID, todos os HDs passam a ser
acessados como se fossem um único drive, ou seja, quantidade de armazenamento
de cada HD seria somado e formando apenas um único disco. Quando os arquivos são
gravados, estes são fragmentados nos vários discos, permitindo que os
fragmentos possam ser lidos e gravados simultaneamente, com todos os hd
realizando parte do trabalho. 



Vantagens:




Acesso
rápido as informações (até 50% mais rápido);
Custo baixo
para expansão de memória





Desvantagens:




Caso algum dos setores de algum dos hd’s venha a apresentar
perda de informações, o mesmo arquivo que está dividido entre os mesmos setores
dos demais hd’s não terão mais sentido existir, posi um parte do arquivo foi
corrompida, ou seja, caso algum disco falhe não tem como recuperar;
Não é usada pararidade.





Ex.: Ao
criar um array com 4 hds de 500GB em RAID0, você teria um espaço total de
armazenamento de 2TB, onde a capacidade é dedicada ao armazenamento de dados
sem redundância.







RAID 1: Este modo permite usar
dois hds, sendo que o segundo armazenará uma imagem idêntica do primeiro. Na prática,
será como se você tivesse apenas um disco riqgido instalado, mas caso o disco
titular 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.







Vantagens:




Caso algum setor de um dos discos
venha a falhar, basta recuperar o setor defeituoso copiando os arquivos
contidos do segundo disco
Segurança nos dados





Desvantagens:




Custo relativamente alto se
comparado ao RAID 0
Ocorre aumento no tempo de escrita;
Não é usada a paridade





É importante
lembra que o RAID 1 é um sistema dedicado a aumentar a disponibilidade,
evitando que você tenha que desligar seu micro de trabalho ou servidor para
restaurar um backup quando o HD falha. Ele não substitui os backups, pois ele
protege apenas contra falhas mecânicas do HD e não contra vírus e arquivos
deletados acidentalmente. Assim que os arquivos são apagados no primeiro, automaticamente
o arquivo é deletado no segundo disco.







RAID 5: É um modo muito utilizado
em servidores com um grande número de hds. Ele utiliza um método bastante
engenhoso para criar uma camada redundância, sacrificando apenas uma fração do
espaço total, ao invés de simplesmente usar metade dos hds para armazenar
cópias completas, como no caso do RAID1. O RAID 5 usa um sistema de paridade
para manter a integridade dos dados. Os arquivos são divididos em fragmentos de
tamanho configurável e, para cada grupo de fragmentos, é gerado um fragmento
adicional, contendo códigos de paridade.



Vantagens:




Maior rapidez
com o tratamento de controle de erros
Leitura
rápida, porém escrita não é tão rápida;





Desvantagem:




Sistema
complexo de controle de hds
O RAID
5 pode ser implementado com a partir de 3 discos. Independentemente da
quantidade de discos usados, sempre temos sacrificados o espaço equivalente a
um deles. Ou seja, quanto maior é a quantidade de discos usados no array, menor
é a proporção de espaço desperdiçado.









RAID 6: é um padrão relativamente
novo, suportado por apenas algumas controladoras. É semelhante ao RAID 5, porém
usa o dobro de bits de paridade, garantindo a integridade dos dados caso até 2
dos HDS falhem ao mesmo tempo. Ao usar 8 hds de 20 GB, em RAID 6, teremos 120
GB de dados e 40 GB de paridade.



Vantagem:





Possibilidade
de falhar 2 hds ao mesmo tempo sem perdas





Desvantagem:





Precisa
de N+2 hds para implementar por causa dos discos de paridade;
Escrita
lenta;
Sistema
complexo de controle dos hds





RAID 0+1: é uma
combinação dos RAID 0 e RAID 1, onde os dados são divididos entre os discos
para melhorar o rendimento, mas também utilizam outros discos para duplicar as
informações. Assim é possível utilizar o bom rendimento do nível 0 com a
redundância do nível 1. No entanto, é necessário pelo menos 4 discos para
montar um RAID desse tipo. Tais características fazem do RAID 0 +1 O mais
rápido e seguro, porém o mais caro de ser implementado.



Vantagens:




Segurança
contra perda de dados
Pode falhar
1 um dos hds ou os dois hds do mesmo grupo, porém deixa de ser RAID 0+1





Desvantagens:




Alto custo de expansão de hardware
Os drives devem ficar em sincronismo de velocidade para obterá
máxima performance.





RAID 10: este modo pode ser usado
apenas caso você tenha a partir de 4 discos rígidos e o módulo total seja um
número par (6, 8, etc.). Neste modo, metade dos hds serão usados em modo RAID
0, enquanto a segunda metade armazena uma cópia dos dados dos primeiros,
assegurando a segurança. Basicamente é uma combinação do RAID 0 e RAID 1, daí o
nome. 



Vantagens:




Segurança
contra perda de dados;
Pode falhar
um ou dois dos hds ao mesmo tempo, dependendo de qual avaria.





Desvantagens:




Alto custo
de expansão de hardware
Os drivers
devem ficar em sincronismo de velocidade para obter a máxima performance.





Isso foi
um pequeno resumo sobre RAID, porém no começo eu disse que implementei dois
tipos de RAID, ai vocês me perguntam: “Quais são esses tipos de RAID?” . Na verdade
são dois tipos de implementação. Uma implementada via software, onde o sistema
operacional gerencia o RAID&nbsp; através da
controladora de discos, sem a necessidade de um controlador de RAIDs,
tronando-a mais barata. A outra implementação é a via hardware, onde existe uma
controladora especialmente dedicada para gerenciar o RAID.







A
partir de agora eu irei mostrar como eu fiz para configurar raid, tanto via
software quanto via hardware.





CONFIGURAÇÃO VIA SOFTWARE.



Bem, o
ambiente eu utilizei foi um computador com 2HDs de 500 GB utilizando o sistema
operacional GNU\Linux CentOS 5.7.&nbsp; 

Para configurar
via software, primeiramente é necessário particionar e clonar o HD.

Iniciando a parte de
layout de HD na instalação do sistema operacional, vamos seguir os seguintes
passos:





Selecione a opção
"Criar Layout" personalizado.







Nessa tela veremos as
informações dos HDs como na imagem acima, sem nenhuma formatação.






Clique no botão RAID,
selecione a opção "Criar uma partição RAID por software" como na
imagem acima.









Crie as partições que você vai usar para instalar o
sistema. Por exemplo, eu configurei dessa maneira:&nbsp;






/ - 15GB




/home - 33GB



/dados - 445GB



/tmp – 5GB




Swap – 2GB






Crie as partições desse modo, mas sem determinar
ponto de montagem e do tipo RAID.








Repita a operação de
criar as partições até criar todas, sempre selecionando "Criar uma
partição RAID por software".&nbsp;

Obs.: Eu indico que deixe liberado uns 2GB de
espaço livre para no final de tudo criarmos as partições SWAP.







Ao término das
partições ele ficará mais ou menos como na imagem acima. E o outro HD estará
sem nenhum uso.






Agora vamos clonar o
HD. Clique no botão RAID e selecione a opção mostrada na imagem "Clonar um
disco para criar um dispositivo RAID...".






Assim ele pergunta
qual será a "origem" e qual sera o "destino". No caso o
destino é o HD que está sem formatação.







Clique em OK para que
ele faça a clonagem.








Pronto
os hds estão todos iguais!!



Agora vamos
definir os pontos de montagens para formatação







Clique em RAID e
selecione a opção como na imagem acima "Criar um dispositivo RAID".






Na tela de criar o
dispositivo faça assim:

Ponto de montagem: Como o
     nome já diz, é o ponto de montagem da partição;
Tipo de sistema de arquivos:
     Escolha o que achar melhor, particularmente eu prefiro o ext3;
Nível de RAID: RAID1;
Membros do RAID: Nessa parte
     marque apenas as duas partições iguais que estão em discos diferentes.
     Prestar bem atenção para escolher as partições que são semelhantes e que
     estão em discos diferentes.



Nas opções que não citei, não há necessidade de
mexer ou alterar, pois são alteradas automaticamente ou realmente devem ficar
com as opções padrões.





Repetindo os passos
anteriores até determinar todos os pontos de montagem.





Lembrando de deixar
marcados apenas a partições semelhantes que estão em discos diferentes.





Como nesse exemplo, as
partições sda6 e sdb6 são semelhantes e estão marcadas para criar o dispositivo
raid md3, que vai ser o /tmp.

Com base nesse exemplo
faça as outras partições.

Pronto!!! Feito isso é
só avançar e prosseguir com a instalação e ao final da instalação seu sistema
operacional está instalado em RAID 1.









CONFIGURAÇÃO VIA HARDWARE





Para configurar o RAID via hardware, é bem simples
basta acessar a controladora raid do computador e realizar a configuração. Para
poder acessar a controladora raid basta clicar em uma combinação de teclas que
aparece quanto o computador estar iniciando. Neste exemplo que eu irei mostrar
a combinação é “Ctrl+A”.



Esta implementação foi feita num servidor IBM Intel
Xeon com 8GB de memória RAM e 3 HDs de 300 GB. E para esta configuração foi
implementada o RAID 5. Abaixo segue os passos para esta configuração:

1º passo: Acessar a controladora
raid

- Para acessar a controladora
raid basta clicar em “Ctrl+A” assim que aparecer a opção quando o servidor
estiver iniciando.

- Em seguida irá aparecer a tela
“IBM ServerRAID Configuration Utility”. Na guia “option” escolha a opção:
“Array Configuration Utility”, essa opção é onde será realizada todo o
gerenciamento do raid (criar, excluir, etc...).

2º passo: Criar o Raid

2.1 Excluir Raid

- Caso já tenha um raid
configurado e deseja-se apagar o raid já configurado, escolha a&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; opção:
“Manage Arrays”.

- em seguida será mostrada a
lista de raids configurados, para deletar o raid selecione o array desejado e
aperte a tecla delete para excluí-lo.

2.2 Criar Raid

- para criar o raid selecione a opção
“Create Array”

- Selecione os discos para fazer
o raid apertando a tecla “insert” do teclado. Depois de selecionado os discos
finalize a seleção apertando a tecla “enter”.

- logo após selecionar os discos,
irá aparecer a tela de configuração do array, chamada de “Array Properties”,
onde será feito a configuração do tipo de raid a ser configurar. Logo abaixo
será descrito a configuração do raid 5.

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; Array
Type: RAID 5

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; Array
Label: RAID5

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; Array
Size: 550 GB

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; Stripe Size: N/A (Verificar)

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; Read
Caching (Yes/No): Y

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; Write
Caching: Enable always

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; Create RAID via: N/A (Veirificar)



- Feito essa configuração
finalize-a selecionando a opção “Done”. Em seguida aperte a tecla “Esc” até
sair da controladora e reiniciar e instalar o sistema operacional que você
quiser. Neste exemplo eu instalei o vmware Esxi, pois eu estava testando
virtualização neste mesmo servidor.