Instrutor: Nesta lição,
discutiremos o uso de RAIDs para garantir
a redundância de seus dados.
RAID é Redundant Array of Independent Disks (Matriz Redundante de
Discos Independentes), que
basicamente permite combinar vários discos rígidos
físicos em uma única unidade de disco rígido lógica
dentro do sistema operacional.
Há muitos tipos diferentes de RAIDs no mercado,
mas para o exame, você verá
apenas alguns deles mencionados.
Você verá coisas como RAID 0, RAID 1, RAID
5, às vezes RAID 6 e RAID 10.
Qualquer um dos outros RAIDs
existentes, e há muitos,
você pode ignorar,
mas esses são os que são abordados
especificamente pelos objetivos do exame,
e você os verá em sua múltipla escolha, bem como
em suas simulações.
Primeiro, temos um RAID 0.
Agora, em um RAID 0, temos
uma palavra-chave aqui chamada striping.
Quero que você se lembre de "striping" sempre que ouvir RAID 0.
Com o RAID 0, temos dois discos que estão trabalhando juntos e cada
um deles contém metade dos dados.
Portanto, como você pode ver aqui na
tela, parte do arquivo, A1, e parte do arquivo, A2, são colocadas
em cada uma das unidades.
Então, vamos supor que eu tenha um RAID 0 em meu sistema operacional,
que eu o tenha instalado e configurado.
O que o sistema operacional vê?
Eles veem o Disco 1 e o Disco 0?
Não. Eles veem apenas um RAID.
Eles veem isso como a unidade D, ou unidade
M, ou qualquer outra
letra que eu tenha dado a ela.
Portanto, se minha máquina Windows vir isso como
a unidade D, por exemplo, pode ser onde
eu armazeno todos os meus arquivos de edição de vídeo.
Agora, quando estou fazendo
isso e copio o vídeo para o drive D, o que está realmente
acontecendo?
Ele coloca a primeira parte no Disco
0, a segunda parte no Disco 1,
a terceira parte no Disco 0 e a quarta
parte no Disco 1, e continua fazendo
isso, onde as partes
pares e ímpares são divididas
em dois discos diferentes.
Isso é conhecido como striping, pois
estou colocando uma peça em cada uma delas.
E se você olhar para ele, verá que parece uma faixa de doces,
como um palito de hortelã-pimenta,
pois está girando em torno desses dois RAIDs com
os pares de um lado e as probabilidades do outro.
Agora, quando você está lidando com RAID
0, isso é ótimo para a velocidade, é realmente rápido.
Mas isso lhe dá zero redundância.
Se um desses dois discos falhar, eu perco metade do arquivo e, se eu perder
metade do arquivo, bem, adivinhe?
O computador não consegue ler o arquivo
e, na verdade, é como se eu tivesse perdido o arquivo inteiro.
Agora, a vantagem de usar um disco de faixa
ou uma matriz RAID 0 é o fato de que
a velocidade aumenta, certo?
Portanto, se eu estiver fazendo coisas como jogos de
alta velocidade ou edição de vídeo de
alta velocidade, essa é uma boa
configuração, pois posso acessar dois discos muito
mais rapidamente do que um disco, porque cada
um deles pode me fornecer metade das informações ao
mesmo tempo.
Agora, a outra vantagem de usar um RAID 0 é
o fato de que não há perda de espaço nos discos.
O que quero dizer com isso?
Bem, como você verá na demonstração,
usarei discos rígidos de 800 megabytes, e cada um desses discos
rígidos de 800 megabytes será instalado
neste computador, e nós os usaremos
como parte de nossos RAIDs.
Se eu pegar dois discos rígidos de 800 megabytes
e conectá-los como um RAID 0, na verdade
terei 1. 5 gigabytes, ou cerca de
1.600 megabytes de espaço como uma unidade única
para o sistema operacional usar.
Assim, eu poderia pegar duas unidades menores, juntá-las
e elas pareceriam uma unidade grande se eu usasse um RAID 0.
Agora, o próximo item sobre o qual queremos falar é o RAID 1.
E sempre que você ouvir
RAID 1, quero que pense em duas palavras:
"espelho" e "redundância". Quando você tem um RAID 1, você
tem uma matriz de discos espelhados.
Isso significa que tudo o que é colocado
no Disco 0 também é colocado no Disco 1, como você pode
ver aqui.
Assim, por exemplo,
se eu pegar um arquivo chamado
A e dividi-lo em quatro partes, tanto
o Disco 0 quanto o Disco 1 terão todas
essas partes do arquivo A.
Assim, você pode ver aqui que 1, 2,
3 e 4 estão no Disco
0, 1, 2, 3 e 4 estão no Disco 1.
Então, se eu excluir tudo do Disco 1, adivinhe?
Ainda posso acessá-lo no Disco 0, e é disso
que estou falando aqui por
ser uma matriz de discos espelhados,
o fato de que ambos os discos têm uma cópia exatamente idêntica.
Isso nos dá uma grande redundância; na verdade, é uma redundância
total, porque um disco
inteiro pode falhar e eu ainda posso
operar sem problemas.
Mas há uma desvantagem, que
é a perda de espaço em um desses discos, porque
se eu pegar esses dois discos de 800 megabytes,
não terei mais 1. 5 gigabytes ou 1.600 megabytes,
recebo 800 megabytes.
Por quê?
Como tenho uma cópia espelhada de cada dado, preciso
fazer duas cópias completas, o que exige
o dobro de espaço para obter o que você deseja.
Portanto, metade do seu armazenamento total está
sendo usado simplesmente para redundância, o
que significa que você está pagando muito mais pelos custos
de armazenamento do que se estivesse usando algo como um RAID 0.
Então, vamos dar uma olhada em uma opção que podemos usar
para obter o melhor dos dois mundos.
Bem, é aí que temos o RAID 5.
O RAID 5 lhe proporcionará redundância por meio de paridade.
Portanto, quando você ouvir
RAID 5, quero que pense em "redundância", "paridade". Agora, o que isso significa
é que não terei
uma cópia completa de tudo.
Quando usei o RAID 1, tenho
um espelho completo e, portanto, ocupei todo o espaço em ambas
as unidades, mas com um RAID 5, usarei três discos.
Você pode usar três ou mais discos,
mas para o RAID 5, é necessário usar um mínimo de três discos.
Então, aqui na tela, tenho três discos,
Disco 0, Disco 1 e Disco 2, e tenho quatro
arquivos diferentes sendo colocados lá,
tenho partes de A, B, C e D sendo colocadas
em todos esses arquivos.
Observe que B, C e D têm uma coisa chamada
Bp, ou Cp, ou Dp, e isso significa
paridade.
Então, o que acontece é que eu tenho esse arquivo,
B, e pego metade dele e coloco no Disco 0, pego metade
dele e coloco no Disco 1.
Em seguida, faço um cálculo
e coloco os resultados desse cálculo no Disco 2.
Portanto, se eu perder um dos discos,
usando a parte que tenho e a paridade das duas partes, posso recalcular
a paridade e compor o arquivo.
Sei que isso parece um
pouco complicado, mas pense
da seguinte forma: se eu lhe der dois
números e lhe der a resposta, dois mais três é igual a cinco.
Agora, se eu tirar qualquer um desses três números
e lhe der os outros dois, você
ainda consegue descobrir qual é o outro?
Bem, claro.
Se eu lhe der dois e três, você
poderá descobrir que dois mais três é igual a cinco.
Se eu lhe desse dois mais o que é igual a cinco, você poderia
dizer: bem, cinco menos dois é três, então
a resposta é três.
Ou, se eu lhe der um espaço em branco mais três é cinco, você pode
dizer que cinco menos três é dois.
E, como você pode ver, é isso que acontece
aqui, podemos calcular o resultado.
É isso que estamos fazendo dentro de um RAID 5,
o que nos dá redundância por meio de paridade.
E o bom disso é que, mesmo que eu
adicione várias outras unidades, digamos
que eu tenha cinco unidades de disco aqui e apenas uma
delas esteja sendo usada para paridade, bem, isso
significa que, se eu perder um quinto do meu espaço para esse bit de paridade,
estarei usando muito menos
do que usaria em um espelho completo.
No caso aqui na tela, tenho três unidades, sendo que
um terço delas está sendo usado para paridade.
Ao usar um terço deles para
paridade, isso significa que eu perco
33% do meu espaço em disco em vez dos 50% que perdi no RAID
1. Portanto, o RAID 5 é, na verdade, um dos
RAIDs mais comuns
que você verá, é o mais usado na maioria dos
ambientes de servidor e na maioria
das pequenas empresas.
Muito bem, vamos falar sobre o RAID 6.
Bem, o que é RAID 6?
É um pouco melhor que o RAID 5.
Sempre que você ouvir
RAID 6, pense em cinco mais um.
Portanto, tudo o que era verdade sobre o RAID
5, é verdade sobre o RAID 6, exceto que
teremos paridade dupla e, portanto,
agora preciso de quatro discos em vez de três.
Por que estou fazendo isso?
Bem, no RAID 5, só posso
perder um disco e continuar operando.
No RAID 6, posso realmente perder dois discos e continuar operando.
Portanto, se eu tiver talvez 5 ou 10 unidades de disco,
o uso de duas delas para paridade
me dará um valor de redundância muito melhor do que se eu
tivesse apenas um RAID 5 com uma única
redundância, com uma única paridade.
E essa é realmente a única diferença entre um 5 e um 6.
Com o RAID 5, você tem uma paridade, e com
o RAID 6, você tem paridade dupla, como
você pode ver aqui na tela.
Agora, a próxima coisa sobre a qual queremos falar é o RAID 10.
Agora, o RAID 10 é, na verdade, um RAID de RAIDs, e o que
quero dizer com isso é
que, na verdade, tenho dois RAIDs 1 e
eles são colocados em uma configuração RAID 0.
Se voltarmos ao RAID 0,
lembraremos que ele se referia à velocidade e ao striping e, portanto,
à medida que o arquivo for chegando,
vou fazer o striping metade para o lado esquerdo e metade para
o lado direito.
Mas como cada um dos lados esquerdo e direito é,
na verdade, uma matriz RAID com um espelho, tenho todas
as coisas ímpares no lado esquerdo e todas as coisas
pares no lado direito, e tenho duas cópias
completas.
Portanto, isso ocupará quatro discos,
mas ainda estou usando a configuração RAID 1 dentro dele.
Certo?
Assim, perderei metade do meu
espaço em disco, pois tenho dois espelhos totalmente redundantes do RAID 0.
Portanto, isso é muito bom do ponto de vista da redundância
e proporciona uma boa velocidade,
porque você está fazendo esse striping,
de modo que está obtendo os benefícios
do RAID 1 e os benefícios do RAID 0, mas
está tendo que usar quatro discos para fazer isso e, portanto, essa é uma
das coisas em que você tem que pensar:
eu preferiria fazer isso com um RAID 6 ou um RAID 10?
E você faz essas escolhas com base na situação.
No exame, eles não pedirão que você escolha qual
é o melhor RAID com base em circunstâncias
realmente detalhadas.
Em geral, eles dirão: "Estou
procurando velocidade, qual RAID é o melhor? A resposta?
RAID 0.
"Estou procurando uma redundância, qual é a melhor? Bem, tecnicamente, para redundância,
o RAID 1 seria o melhor,
certo?
Ou RAID 10, se houver essa opção.
Se eles pedirem algo
como "Estou procurando redundância usando paridade",
nesse caso, você estará
procurando algo como um RAID 5.
Portanto, geralmente as respostas
a essas perguntas são RAID 0, RAID 1 ou RAID 5.
Portanto, quando pensamos em RAIDs,
eles podem ser categorizados como resistentes a falhas, tolerantes
a falhas e tolerantes
a desastres.
Essas são nossas três categorias de RAIDs.
Agora, se você tiver um RAID resistente
a falhas, ele será algo como um RAID 1 ou um RAID 5,
pois protegerá contra a perda de dados
do array se um único
disco falhar dentro dele.
Agora, quando você fala sobre sistemas de disco
tolerantes a falhas, isso seria algo como um RAID 1 ou um
RAID 5 novamente, ou até mesmo um
RAID 6, porque mesmo que um único componente falhe,
uma dessas unidades ou até mesmo uma das placas dentro dele, esse
RAID pode continuar funcionando corretamente.
Agora, nossa categoria final é conhecida como tolerante a desastres
e, portanto, se chamarmos um RAID de tolerante a desastres,
isso significa que o RAID tem duas zonas independentes
com acesso total aos dados o tempo todo.
Um RAID 10 é um bom exemplo de um RAID tolerante a desastres.
Ao fazer isso, posso perder metade da matriz e um desses
RAID 1s ainda funcionará, o que significa que o sistema
continuará funcionando e será tolerante
a desastres, pois tenho uma cópia
completa dos dados pronta para ser
usada o tempo todo.
Agora, os RAIDs são ótimos para serem usados
quando se está tentando
garantir uma boa redundância dos dados on-line
e disponíveis o tempo todo, e isso nos ajuda quando estamos
projetando um sistema de alta disponibilidade.