A Montagem de Computadores

 Instituto Federal do Paraná – Campus Avançado de Goioerê

Curso Técnico em Informática integrado ao ensino médio

Emanuel Bussola e João Victor de Oliveira

RAID

Sistemas de arquivo em disco

Goioerê

2018

Introdução

Neste trabalho iremos falar sobre os RAIDS e seus níveis (0 a 5), o que é um RAID, como funciona e quais são suas vantagens e desvantagens. Tudo sendo explicado o mais claro possível.

Espero que goste!

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O que é?

O RAID (Redundant Array of Inexpensive Drives) seria mais um meio de criar um subsistema que tem vários discos, um conjunto de discos independentes a onde tem 5 níveis (tipos), 5 níveis originais:

RAID 1, RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 5.

 E um não verdadeiro (chamado assim por não ser considerado um original ):

RAID 0.

 Cada um desses níveis é meio que caracterizado pela divisão do disco em tiras de dados e pela redundância. Eles são mais rápidos do que um sistema de um único disco, porque os dados que são necessitados podem ser acessados em vários discos simultaneamente.

E devem fornecer certo grau de tolerância á falha, no caso fornecem tolerância adicional á falha já que em um arranjo de discos  pode acontecer de um disco falhar.

As tiras de dados armazenam divididamente em blocos de tamanhos fixos, os quais chamados tiras (strips), essas tiras se forem contíguas são separadas em discos, uma em cada disco no caso, e para ver alguns dados requisitos usam vários discos ao mesmo tempo, assim sendo uma forma de mais rapidez no tempo de acesso aos arquivos. Uma Fita seria no caso um conjunto de tiras onde cada uma possui a mesma posição em separados discos (discos diferentes). Também tem as tiras de granulação fina e de granulação grossa.

As de granulação fina são tiras de tamanhos menores que tendem a se espalharem em vários discos. Elas podem diminuir o tempo de acesso de cada requisição de dados e aumentar as taxas de transferências, por que vários discos recuperam ao mesmo tempo frações dos dados requisitados.

E as de granulação grossa as quais são de tamanhos maiores, podem permitir que arquivos caibam inteiramente em uma única fita. As requisições seriam atendidas apenas com uma parte do conjunto de discos, assim sendo é mais provável varias requisições podendo ser atendidas simultaneamente.

Esses sistemas RAID podem proporcionar erros se ir colocando mais discos ao arranjo, assim com esses erros iriam a vir mais falhas de discos.

Nível 0

 O RAID nível 0 não é um nível RAID verdadeiro, pois não fornece tolerância a falha, e esse nível não foi um dos 5 níveis originais, pois ele não é um nível verdadeiro.

Como ele não fornece tolerância a falha, se um dos discos do conjunto falhar todos os dados que dependem do disco que falhou  serão perdidos.

Esse RAID é simples de implementar e não acontece sobrecarga de armazenamento associado á tolerância de falha, e pode ter uma taxa muito mais rápida de leitura e escrita do que um único disco.

Esses sistemas de RAID nível 0 são mais apropriados para sistemas de alto desempenho e de baixo custo, assim sendo algo mais vantajoso quando é para falarmos de desempenho.

Nível 1 (espelhamento)

O RAID nível 1 tem como característica o espelhamento de disco, que seria algo pra fornecer redundância com discos sendo duplicados, cada disco do arranjo no caso sendo duplicado. Nesse nível não são usadas fitas, o que reduz a complexidade do hardware e do desempenho do sistema. Os arranjos desses níveis permitem que várias operações de entrada e saídas (E/S) sejam feitas simultaneamente.

Sendo o que mais fornece o mais alto grau de tolerância á falha, ele apenas pode usar metade dos discos do  arranjo para salvar dados únicos, desse jeito o custo por unidade  de armazenamento  é duas vezes  o RAID nível 0. Por que cada bloco de dados é armazenado em um par de discos, e com isso o sistema pode sustentar várias falhas de discos sem perder os dados.

Vantagens e desvantagens dos arranjos nível 1:

- Alta sobrecarga de armazenamento: somente metade de cada disco pode ser usado para salvar dados únicos.

- Taxas médias de transferências de leitura rápida: duas requisições de leitura diferentes para dados armazenados no mesmo par espelhado podem ser atendidas simultaneamente.

- Taxas de médias de transferências de escrita mais lentas: varias requisições de escrita para um par espelhado devem ser executadas uma por vez.

- Alta tolerância á falha: esse RAID pode sustentar várias falhas de unidade de disco sem perda de dados.

- Alto custo: a sobrecarga de armazenamento aumenta o custo por unidade de capacidade.

Esse nível pode continuar funcionando sem ter perda de dados se um ou mais discos falharem.

Nível 2 (Paridade Hamming ECC no nível do bit)

Surgido no final dos anos 80, os arranjos do RAID nível 2 são divididos em tiras, nas quais cada uma delas armazenam um bit e não são espelhados como o nível 1.

Esse nível junto com o primeiro e os próximos tem certas técnicas implementadas, diferentes uma das outras, por exemplo nesse nível tem uma técnica comumente empregada em módulos de memória, denominada códigos de Hamming para correção