Ricerca sui NAS: quale tipo di RAID è adatto a me?

Come lettore attento del sito avrai notato che sto acquistando un sostituto per il mio vecchio NAS. Ho scelto la seguente configurazione: Synology DS918+, 4 GB di espansione RAM e quattro HDD Seagate IronWolf 8 TB.
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Perché questa configurazione in particolare, puoi leggere qui:

Non vedo l'ora di installare il mio nuovo cloud. Ma prima di configurarlo, quanto è importante per me l'affidabilità? A seconda del tipo di RAID, avrò più spazio di archiviazione o più sicurezza.

Cosa è un RAID?

Il termine RAID è l'acronimo di "Redundant Array of Independent Sks".strong>Dischi", che si traduce come "collezione ridondante di dischi rigidi indipendenti". Si tratta di una combinazione di diversi dischi rigidi fisici per formare un'unica unità logica. Questo può portare vantaggi in termini di prestazioni, affidabilità e resilienza.

Ridondanza? No, non è un backup!

In generale, per ridondanza si intende la presenza multipla di oggetti simili. In relazione al RAID, significa utilizzare risorse aggiuntive come riserva. In altre parole, una parte dello spazio di archiviazione disponibile viene utilizzata come fail-safe e quindi non può essere utilizzata come archiviazione di rete convenzionale. A seconda del tipo/livello di RAID utilizzato, uno o più dischi rigidi possono guastarsi senza il rischio di una perdita definitiva di dati. I dati persi sul disco rigido guasto possono essere recuperati dai restanti HDD grazie alle copie ridondanti. Si sostituisce il disco rigido difettoso mentre il sistema è in funzione e il gioco è fatto.

Se ora stai pensando che la ridondanza sia un backup, devo deluderti. La ridondanza è solo una misura di sicurezza che ti permette di continuare a lavorare nonostante un disco rigido difettoso.

Per i seguenti motivi.

Per i seguenti motivi, l'archiviazione di rete non è un backup nemmeno con la ridondanza: se prendi un virus o scrivi male i dati a causa di un errore del software, i problemi si trasferiranno anche ai dati archiviati in modo ridondante. C'è anche il rischio di file cancellati accidentalmente. Questi possono essere ripristinati solo con un po' di fortuna e di impegno. Inoltre, un backup dovrebbe essere conservato in una posizione diversa rispetto ai dati originali. Come puoi vedere, non avere un backup a causa di un sistema RAID può essere una pessima idea.

Parità: la correzione degli errori del RAID

La paternità è generalmente una tecnica di correzione degli errori. È necessaria perché il trasferimento dei dati non è un processo completamente privo di errori. La parità viene utilizzata per verificare se i dati sono stati persi o sovrascritti durante la copia, lo spostamento o il trasferimento. Funziona aggiungendo un numero binario supplementare a un gruppo di bit, il cosiddetto bit di parità. Questo può essere utilizzato per determinare se i bit spostati sono arrivati a destinazione con successo.

Il concetto di controllo di parità esiste per molte applicazioni, ad esempio nella comunicazione via modem. O anche in forma estesa (parità orizzontale e verticale) per un RAID o per alcuni livelli RAID. Il RAID 5, ad esempio, offre una ridondanza attraverso l'uso della parità. Le informazioni di parità consentono di ricostruire i dati in caso di guasto dell'unità. A seconda del livello RAID, la parità viene memorizzata su un'unica unità o distribuita su più unità.

I tipi di RAID e le loro proprietà

Se hai acquistato un NAS o un RAID hardware, se vuoi creare un RAID software o addirittura un RAID host, la questione del tipo/livello RAID si pone sempre. A meno che tu non sia interessato e lasci che la procedura guidata di configurazione del tuo NAS adotti le impostazioni predefinite.

Quale tipo di RAID puoi o devi utilizzare per la tua rete di dischi rigidi dipende dal numero di dischi rigidi. D'altra parte, dipende anche dalla potenza del processore/NAS, poiché alcuni tipi di RAID comportano un carico maggiore a causa delle informazioni di parità. Ma guarda tu stesso: i livelli RAID più importanti sono spiegati di seguito. Ho omesso i tipi di RAID più esotici (RAID 2, 3, 4, 7, ecc.), che vengono utilizzati solo raramente o in casi particolari, per motivi di chiarezza.

I diversi livelli RAID

La seguente tabella ti offre una prima panoramica dei diversi livelli RAID. Puoi vedere il numero minimo di HDD necessari per ogni livello, quanto spazio di archiviazione è disponibile, l'affidabilità offerta, la velocità di lettura e scrittura e un'indicazione dei costi.

RAID 0 - striping dei dischi

RAID 0 è il RAID che non è un RAID. Questo perché non c'è ridondanza: tutti i dati sono presenti una sola volta. In un sistema RAID 0, i dati vengono suddivisi in blocchi e scritti su tutte le unità dell'array. Il RAID 0 richiede almeno due dischi rigidi.

Vantaggi:

• Viene utilizzata la massima capacità di archiviazione possibile = 100 percento.
• Eccellenti prestazioni per l'accesso in lettura e scrittura.
• Non c'è overhead (dati aggiuntivi) dovuto ai controlli di parità.

Svantaggi:

• RAID 0 non è ridondante e non offre alcuna affidabilità. Se un'unità si rompe, tutti i dati vanno persi.

RAID 1 - Mirroring dei dischi

RAID 1 consiste in un'unità dati e (almeno) un'unità mirror. Se una delle unità si guasta, tutti i dati possono essere ripristinati in modo semplice e veloce grazie al mirroring.

Vantaggi:

• Con il RAID 1 ottieni un'eccellente velocità di lettura e una velocità di scrittura paragonabile a quella di una singola unità.
• In caso di guasto di un'unità, i dati non devono essere ricreati dalle informazioni di parità, ma vengono semplicemente copiati sull'unità sostitutiva.
• La tecnologia è semplice e mantiene basso il carico del processore.

Svantaggi:

• Si ottiene solo la capacità di archiviazione di un disco rigido

• Con un sistema RAID-1 software, l'hot-swapping, cioè la sostituzione del disco rigido durante il funzionamento, non è sempre supportata.

RAID 5 - Striping con parità

Questo è il livello RAID "sicuro" con parità più comunemente utilizzato. Il RAID 5 richiede almeno tre unità e supporta fino a 16 unità. I blocchi di dati sono distribuiti su tutte le unità. Anche le informazioni di parità dei blocchi non vengono scritte su una sola unità. Questo ha il vantaggio che non importa quale disco rigido si guasta. Il RAID 5 può resistere a un guasto di un singolo disco rigido.

Svantaggi:

• Le letture sono veloci

• Qualsiasi unità può guastarsi senza perdere i dati

• Quando si utilizzano quattro unità, si ottiene un utilizzo della capacità del 75%, mentre un RAID 10 offre solo il 50% in confronto

Svantaggi:

• Gli accessi in scrittura sono più lenti rispetto al RAID 10, in quanto la parità deve essere sempre calcolata.

La tecnologia è molto complessa.- La tecnologia è molto complessa. Se un disco rigido si rompe, ci vuole molto tempo per recuperare i dati.

• Il recupero dei dati richiede un gran numero di accessi a tutte le unità. Se un secondo disco rigido è già in qualche modo danneggiato e si guasta durante questo periodo, i dati andranno persi.

RAID 6 - Striping con doppia parità

RAID 6 è un RAID 5 con doppia parità. Richiede quindi almeno quattro unità. I blocchi di dati e le informazioni di parità sono distribuiti su tutte le unità. Due dei dischi rigidi utilizzati possono guastarsi senza rischio di perdita di dati.

Vantaggi:

• Le letture sono veloci

• Le due unità possono guastarsi senza perdere i dati. Ciò rende il RAID 6 più sicuro del RAID 5.
• Quando si utilizzano più di quattro unità, l'utilizzo della capacità è migliore rispetto al RAID 10.

Svantaggi:

• Gli accessi in scrittura sono più lenti rispetto al RAID 5 e considerevolmente più lenti rispetto al RAID 10.
• L'utilizzo della capacità di almeno il 50 percento è peggiore rispetto a RAID 5.
• La tecnologia è molto complessa. Se un disco rigido si rompe, ci vuole molto tempo per recuperare i dati.
• La tecnologia è molto complessa.
• Il recupero dei dati richiede un gran numero di accessi a tutte le unità, il che non favorisce il "tempo medio tra i guasti" dei dischi rigidi.

RAID 10 (1+0) - Striping e Mirroring

RAID 10 è la combinazione di RAID 1 e RAID 0 e richiede almeno quattro unità (è possibile solo un numero pari). Combina i vantaggi e gli svantaggi di entrambi i livelli RAID in un unico sistema. Si tratta di una configurazione RAID nidificata o ibrida. Offre sicurezza grazie al mirroring di tutti i dati sulle unità secondarie e alla distribuzione simultanea su ogni blocco di unità. Questo accelera il trasferimento dei dati. Con RAID 10, un'unità per ogni sub-array può guastarsi senza il rischio di perdita di dati.

Vantaggi:

• Con il RAID 10 ottieni un'eccellente velocità di lettura e un'elevata velocità di scrittura

• Se un'unità di un sub-array si rompe, i dati non devono essere ricreati dalle informazioni di parità, ma vengono semplicemente copiati sull'unità sostitutiva.
• La tecnologia è semplice e mantiene basso il carico del processore.

Svantaggi:

• Come tutti i dati vengono scritti due volte, si ottiene solo il 50 percento della capacità totale del disco rigido

• Molto costoso rispetto al RAID 5 o al RAID 6.

Gestione RAID automatizzata

Alcuni produttori di NAS offrono una gestione RAID automatizzata. In Synology, ad esempio, questa gestione è chiamata SHR (Synology Hybrid RAID). Questo sistema è destinato principalmente agli utenti che non hanno molta dimestichezza con il RAID. Il sistema svolge la maggior parte delle operazioni di configurazione e offre la sicurezza contro i guasti per almeno un HDD. Se le unità in funzione sono due, SHR crea un RAID 1. Con più unità, tuttavia, la gestione automatica del RAID può differire dai livelli RAID standard. Per informazioni più dettagliate, ti consigliamo di contattare il produttore del tuo NAS.

Chi può scegliere...

Quindi, ora ne so di più. Eppure sono ancora un po' indeciso su quale tipo di RAID dovrei configurare il mio NAS. In particolare, le discussioni con gli informatici del mio ambiente mi fanno dubitare che sia una buona idea usare il RAID 5. Mi è stato detto che il RAID 5 non è sempre una tecnologia sicura e piuttosto complicata. Ma quando chiedo al team interno di gestione dei prodotti, mi consigliano di utilizzare il RAID 5. Qualsiasi altra soluzione sarebbe uno spreco. Qualsiasi altra soluzione sarebbe uno spreco di spazio di archiviazione.

Ebbene, nel fine settimana vado a riflettere se utilizzare il RAID 5, il RAID 10 o anche il RAID 6. Scoprirai cosa deciderò nel prossimo articolo sulla mia migrazione NAS.