[Guida] Come scegliere il miglior livello RAID per un nuovo array di dischi rigidi

Redundant Array of Independent Disks (RAID) è una tecnologia avanzata di virtualizzazione dell’archiviazione dei dati, utilizzata da giocatori, sviluppatori, editor video, professionisti e aziende di tutto il mondo. Questo perché il RAID offre molti vantaggi rispetto alle unità tradizionali, come la ridondanza dei dati, una maggiore velocità di lettura e scrittura o entrambe.

Può scegliere tra diversi livelli RAID, a partire da RAID 0 fino a RAID 10, un arrangiamento RAID interleaved di RAID 1 e RAID 0. Allo stesso modo, può anche creare RAID 50, RAID 60 o RAID 100, a seconda dei requisiti di archiviazione dei dati. Tuttavia, i livelli RAID annidati sono costosi e la maggior parte degli utenti non può permetterseli.

Quale dovrebbe scegliere e perché?

Per aiutarla a decidere quale sia il livello RAID più adatto alle sue esigenze di archiviazione dati e, soprattutto, al suo budget, abbiamo descritto in dettaglio i diversi livelli RAID – da RAID 0 a RAID 60 – ed elencato i loro vantaggi, svantaggi e possibili applicazioni.

Livelli RAID – un confronto dettagliato

Qui di seguito troverà un confronto dettagliato dei livelli RAID standard come RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6 e dei livelli RAID annidati – RAID 10, RAID 50, RAID 60. Alla fine dell’articolo troverà anche una tabella comparativa che mette a confronto i diversi livelli RAID in base a parametri quali i requisiti minimi dell’unità, le prestazioni di lettura/scrittura, la disponibilità di archiviazione, la ridondanza e l’applicazione.

RAID 0

Se è interessato ai giochi e all’editing video, RAID 0 è la configurazione giusta per le sue esigenze di archiviazione dei dati. RAID 0 è una configurazione RAID standard in cui i dati vengono archiviati sull’array di dischi rigidi utilizzando lo striping dei dati. Si tratta della configurazione RAID più favorevole, che richiede almeno due dischi rigidi.

Attività impegnative come il gioco e l’editing video richiedono frequenti trasferimenti di dati, spesso in grandi quantità. Il RAID 0 aumenta le prestazioni di lettura e scrittura del suo sistema fino a 2 volte rispetto a un’unità normale e distribuisce il carico tra le unità.

Figura 1: Illustrazione di RAID 0 – il metodo di archiviazione a strisce viene utilizzato per l’archiviazione dei dati.

Professionisti

• Elevate prestazioni di lettura/scrittura, paragonabili alle SSD SATA
• Il 100% del volume del disco rigido è disponibile per l’uso
• Conveniente e facile da implementare

Svantaggi

• Nessuna tolleranza ai guasti (ridondanza)

Applicazioni

• Per l’archiviazione e l’accesso a dati non critici
• Giocare
• Montaggio di video e immagini

Gestione del recupero dati

• Se un’unità in un livello RAID 0 si guasta, i dati vengono persi in modo permanente, poiché il RAID 0 non fornisce ridondanza. Tuttavia, può recuperare un livello RAID 0 logicamente fallito o difettoso utilizzando un software di recupero RAID come Stellar Data Recovery Technician.

RAID 1

RAID 1 utilizza il metodo di mirroring per l’archiviazione dei dati e richiede almeno due unità. È il livello RAID più elementare che fornisce ridondanza, ossia protezione contro la perdita di dati a causa di un guasto del disco rigido. I dati copiati in RAID 1 vengono archiviati su entrambe le unità come copie individuali. Quindi, se un’unità si guasta, può ripristinare i dati da un’altra unità.

Figura 2: Illustrazione RAID 1 – Il metodo di archiviazione a specchio viene utilizzato per l’archiviazione dei dati.

A causa del mirroring, l’archiviazione RAID 1 è dimezzata, cioè può utilizzare il 50% del volume totale del disco rigido alle normali velocità di lettura/scrittura. A differenza del RAID 0, tuttavia, il RAID 1 può sopportare fino a un guasto del disco rigido in ogni array, senza alcuna perdita di dati.

Professionisti

• Offre velocità di lettura/scrittura equivalenti a quelle di un’unità SATA III.
• Tolleranza ai guasti – può sopportare fino a 1 guasto dell’unità
• Nessun costo aggiuntivo, poiché i dati vengono copiati su un’unità sostitutiva e non devono essere ripristinati.
• Conveniente e facile da implementare

Svantaggi

• Il 50% dello spazio di archiviazione è disponibile per l’uso
• Lo swap a caldo è un problema in molti array RAID 1 basati su software.

Applicazioni

• Per archiviare dati critici come i file di contabilità
• Per i server di piccole dimensioni

Gestione del recupero dati

• Il RAID 1 può recuperare se stesso in un tempo compreso tra 30 minuti e un’ora, perché i dati vengono copiati – non recuperati – dall’unità superstite alla nuova unità.

RAID 5

RAID 5 è costoso e viene spesso utilizzato da professionisti e aziende. A differenza di RAID 0 e RAID 1, RAID 5 richiede un controller hardware speciale con almeno 3 unità e supporta un massimo di 16 dischi rigidi. Utilizza metodi di archiviazione dei dati con striping e bit di parità per archiviare i suoi file sull’array di dischi rigidi.

Offre velocità di lettura e scrittura elevate e ridondanza attraverso i bit di parità. I bit di parità sono la somma di controllo di tutti i dati memorizzati su tutte le unità di un array RAID 5.

Un utente può utilizzare fino al 94% del volume totale del disco rigido combinato.

Il bit di parità aiuta a ripristinare i dati persi a causa del guasto di un massimo di 1 disco rigido dell’array.

Figura 3: Mirroring RAID 5 con parità tra le unità

Professionisti

• Le transazioni di dati in lettura sono veloci grazie alla maggiore velocità di lettura, ma la velocità di scrittura è leggermente più lenta a causa del calcolo dei bit di parità, ma comunque accettabile.
• Tolleranza ai guasti – può gestire fino a un guasto di un’unità nell’array
• Il 94% del volume combinato del disco rigido è disponibile per l’uso.

Svantaggi

• Overhead su tutte le unità dopo il guasto del disco rigido e la ricostruzione del RAID
• Il recupero di un RAID dopo un guasto al disco rigido può richiedere da alcune ore a diversi giorni, a seconda delle dimensioni del disco rigido guasto.
• Costoso

Applicazioni

• Server di file e applicazioni
• Magazzino dati
• Archiviazione

Gestione del recupero dati

• La ricostruzione di un array RAID 5 può richiedere diverse ore e causare un sovraccarico che può portare a un altro guasto dell’unità durante la ricostruzione. Quindi, prima di inserire una nuova unità in un array RAID 5, verifichi lo stato SMART di ogni unità con uno strumento come Drive Monitor, CrystalDiskInfo, ecc.
• Utilizzi Stellar Data Recovery Technician i dati quando il RAID 5 è stato danneggiato a causa di corruzione o altri errori logici.

RAID 6

RAID 6 è una versione migliore di RAID 5 e viene spesso definito ‘RAID 5 con gli steroidi‘. RAID 6 supera un problema importante di RAID 5, ossia l’incapacità di resistere a più di un guasto del disco rigido. RAID 6 può sopportare fino a 2 guasti del disco rigido senza perdita di dati.

Anche RAID 6 utilizza lo striping e i bit di parità per memorizzare i dati. A differenza di RAID 5, tuttavia, RAID 6 memorizza i bit di parità su due dischi rigidi, per cui sono necessari almeno 4 dischi rigidi nell’array. Di conseguenza, offre velocità di lettura/scrittura equilibrate con una migliore ridondanza.

Grazie a due bit di parità, con RAID 6 può utilizzare fino all’88% del volume di archiviazione combinato del disco rigido.

Figura 4: RAID 6 – Mirroring con parità DUALE su più unità

Professionisti

• Leggere transazioni di dati veloci
• Tolleranza ai guasti – può far fronte a un massimo di 2 guasti dei dischi rigidi dell’array.
• Più certezza rispetto a RAID 5

Svantaggi

• Le transazioni di dati in scrittura sono più lente rispetto a RAID 5, a causa della doppia parità dei dati.
• Il guasto di un’unità si ripercuote sull’intero array RAID.
• La ricostruzione di un array RAID può richiedere molto tempo.

Applicazioni

• Soluzioni per l’alta disponibilità
• Archiviazione
• Grandi database critici

Gestione del recupero dati

• Invece di ricostruire il RAID 6 immediatamente dopo un guasto all’unità, rimuova le altre unità dall’array RAID e controlli lo stato SMART di ciascuna unità utilizzando l’utility Drive Monitor per assicurarsi che le unità siano abbastanza sane da sopravvivere al processo di ricostruzione. Se SMART visualizza un avviso, come “Avviso conteggio settori riallocati”, “Avviso conteggio settori in sospeso”, ecc., utilizzi  Stellar Data Recovery Technician per ricostruire il RAID 5 e attivare il recupero dei dati se il guasto dell’unità è dovuto a errori logici.

RAID 10

RAID 10 è la configurazione RAID interleaved, che consiste in una combinazione di RAID 1 e RAID 0. Si tratta di un livello RAID 0 con mirroring. Utilizza sia lo striping dei dati che il mirroring dei dati in un ambiente interleaved. Pertanto, offre velocità di lettura/scrittura più elevate e una migliore ridondanza dei dati rispetto a RAID 5 e RAID 6.

Sono necessari almeno 4 dischi rigidi, ma lo spazio di archiviazione totale viene dimezzato dal mirroring. Quindi, se utilizza 4 unità da 1 TB, ottiene essenzialmente 2 TB di spazio di archiviazione utilizzabile. Può gestire fino a 2 guasti del disco rigido, uno per lato. Tuttavia, se due dischi rigidi si guastano su un lato, i dati vanno persi e non possono essere recuperati.

Figura 5: Combinazione RAID 10 di array RAID 1 (mirroring) e RAID 0 (striping)

Professionisti

• Tempi di recupero più rapidi, perché non ci sono dati di parità.
• Velocità di lettura e scrittura più elevate
• Tolleranza ai guasti – può far fronte a un massimo di 2 guasti del disco rigido da un lato.

Svantaggi

• Solo il 50% della memoria è disponibile per l’uso
• Il livello RAID più costoso rispetto al RAID 6, che può anche far fronte al guasto di un massimo di 2 dischi rigidi.

Applicazioni

• Server di database veloci
• Server di applicazioni

Gestione del recupero dati

• Il RAID 10 può essere recuperato rapidamente dopo un guasto al disco rigido, in quanto i dati vengono copiati dalle unità sopravvissute alla nuova unità – in modo simile al RAID 0. Inoltre, la probabilità che due unità si guastino contemporaneamente dallo stesso lato è notevolmente inferiore. Inoltre, la probabilità che due unità si guastino contemporaneamente dallo stesso lato è notevolmente inferiore. Il RAID 10 è quindi autosufficiente in termini di recupero dei dati.
• Per recuperare un array RAID 10 danneggiato e logicamente fallito, contatti un esperto di recupero dati.

RAID 50 E RAID 60

RAID 50 e RAID 60 sono anche configurazioni RAID interleaved di ‘RAID 5+RAID 0’ e ‘RAID 6+RAID 0’. Offre quindi le funzioni di RAID 5 e 6 insieme all’alta velocità di lettura/scrittura di RAID 0.

RAID 50 richiede un minimo di 6 e supporta un massimo di 48 dischi rigidi in array singoli o multipli di RAID 5.

Allo stesso modo, RAID 60 richiede almeno 8 unità configurate come due array RAID 6 in mirroring.

Queste configurazioni RAID sono utilizzate per archiviare database di grandi dimensioni, archivi, backup e come server di applicazioni. Queste configurazioni RAID offrono un’elevata disponibilità e possono gestire fino a 1 guasto dell’unità in ciascun sub-array.

Figura 6: Tabella di confronto dei livelli RAID

Forse si starà chiedendo dove sono RAID 2, RAID 3 e RAID 4. Ebbene, non sono più in uso. Tra tutti gli array RAID, RAID 0, RAID 1, RAID 5 e RAID 6 sono i livelli RAID più diffusi e utilizzati da vari utenti, da quelli domestici ai professionisti e alle aziende.

Conclusione

Quando sceglie un livello RAID, consideri le sue esigenze: vuole le prestazioni, la ridondanza o entrambe. I livelli RAID 0 e 1 sono adatti agli utenti domestici e ad alcuni utenti esperti. Sono facili da configurare e non sempre richiedono un controller hardware.

RAID 5, RAID 6 e RAID 10 o superiore sono adatti alle piccole e medie imprese, in quanto offrono migliori prestazioni di lettura/scrittura e ridondanza. Tuttavia, la scelta tra questi livelli RAID dipende interamente dal suo budget e se desidera maggiori prestazioni o una migliore ridondanza.

Inoltre, ricordi che affidarsi completamente al RAID può essere fatale per i suoi dati. Utilizzi un software di recupero RAID come Stellar Data Recovery Technician recuperare i dati da array RAID 0, 5 e 6 rotti, danneggiati, corrotti e falliti in pochi clic.

Per prevenire il guasto RAID, utilizzi Drive Monitor, un’utility fornita con Stellar Data Recovery Technician, per monitorare lo stato di salute dell’unità RAID e sostituire l’unità imminente prima che si verifichi il guasto RAID.

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Circa l'autore

Himanshu Shakya

Himanshu is a Tech Enthusiast and Blogger at Stellar, with expertise in data recovery solutions and a keen interest in emerging technologies. Fluent in Japanese, he brings a diverse skill set to his role, contributing to global tech conversations. Outside of work, Himanshu enjoys playing chess, sharpening his strategic thinking and problem-solving skills in his spare time.