RAID: o que é, como funciona, tipos, níveis, vantagens e aplicações

Quando falamos em armazenamento de dados, disponibilidade e segurança das informações, é comum encontrarmos o termo RAID. Essa tecnologia está presente em servidores, computadores e principalmente em projetos de storage NAS para empresas.

O RAID permite organizar dois ou mais discos para que trabalhem em conjunto. Dependendo da configuração escolhida, o objetivo pode ser aumentar o desempenho, criar redundância, aproveitar melhor a capacidade instalada ou equilibrar esses benefícios.

Entretanto, cada nível de RAID distribui os dados de uma maneira diferente. RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10, RAID 50 e RAID 60 possuem requisitos, capacidades úteis e níveis de tolerância a falhas próprios.

Por isso, compreender como cada configuração funciona é importante antes de definir a quantidade de discos e o equipamento que será utilizado no projeto.

RAID

O que é RAID?

RAID é a sigla para Redundant Array of Independent Disks, que pode ser traduzida como Matriz Redundante de Discos Independentes. Trata-se de uma tecnologia que reúne vários HDDs ou SSDs em uma única estrutura lógica.

Para o sistema operacional e para os usuários, esse conjunto pode ser apresentado como uma única área de armazenamento. Internamente, o controlador ou o sistema do storage define como os dados serão distribuídos entre as unidades.

Essa distribuição pode utilizar três conceitos principais: striping, espelhamento e paridade.

No striping, os arquivos são divididos em blocos e gravados entre diferentes discos. Isso permite que várias unidades participem das operações de leitura e gravação ao mesmo tempo.

No espelhamento, os mesmos dados são gravados em mais de um disco. Caso uma das unidades apresente falha, a outra mantém uma cópia das informações e pode continuar atendendo ao sistema.

Na paridade, o conjunto grava informações adicionais que permitem reconstruir os dados quando ocorre uma falha tolerada pelo nível de RAID. A paridade não representa uma cópia completa de cada arquivo, mas fornece os dados necessários para sua reconstrução.

Nem todo RAID oferece redundância. O RAID 0, por exemplo, utiliza striping para ampliar o desempenho e aproveitar toda a capacidade instalada, mas não suporta a falha de nenhum disco.

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Quais são os tipos de RAID?

Os níveis mais utilizados em servidores e sistemas de armazenamento são RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6 e RAID 10. Em estruturas com maior quantidade de discos, também podem ser utilizados RAID 50 e RAID 60.

Cada configuração apresenta uma relação diferente entre capacidade útil, desempenho e tolerância a falhas. Não existe um nível universalmente melhor, pois a escolha depende da aplicação, da quantidade de discos, da criticidade dos dados e do tempo aceitável para recuperação do ambiente.

Um servidor de arquivos, por exemplo, pode priorizar capacidade e proteção. Já uma infraestrutura de virtualização pode exigir menor latência e maior desempenho em operações simultâneas.

Projetos de backup também precisam considerar retenção, velocidade de gravação, tempo de restauração e crescimento dos dados. O nível de RAID é apenas uma das decisões necessárias para estruturar corretamente o armazenamento.

A tabela abaixo apresenta uma visão inicial das principais diferenças:

Comparação rápida Principais diferenças entre os níveis de RAID
RAID 0 ao RAID 60
Nível Mínimo de discos Tolerância a falhas Característica principal
RAID 0 2 discos Nenhuma Desempenho e uso de toda a capacidade
RAID 1 2 discos 1 disco Espelhamento dos dados
RAID 5 3 discos 1 disco Paridade simples distribuída
RAID 6 4 discos 2 discos Dupla paridade distribuída
RAID 10 4 discos Depende dos pares Striping com espelhamento
RAID 50 6 discos 1 por grupo RAID 5 Dois ou mais grupos RAID 5
RAID 60 8 discos 2 por grupo RAID 6 Dois ou mais grupos RAID 6

Nos próximos tópicos, veremos como cada nível distribui as informações, quanto espaço fica disponível e quais cuidados devem ser considerados durante sua utilização.

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RAID 0 - Striping array ou fracionamento

O RAID 0 utiliza uma técnica chamada striping, na qual os arquivos são divididos em blocos e distribuídos entre dois ou mais discos. Como as unidades podem trabalhar simultaneamente, essa configuração favorece o desempenho nas operações de leitura e gravação.

Além do ganho de velocidade, o RAID 0 permite utilizar toda a capacidade instalada. Dois discos de 10 TB, por exemplo, formam um conjunto com aproximadamente 20 TB brutos disponíveis antes da formatação e das reservas do sistema.

Distribuição em blocos Como o striping funciona no RAID 0
Desempenho sem redundância
Arquivo original Dividido em seis blocos
Disco 1 Bloco A1 Bloco B1 Bloco C1
Disco 2 Bloco A2 Bloco B2 Bloco C2
Os blocos são gravados alternadamente nos discos. As unidades trabalham juntas, mas nenhuma cópia adicional é criada.
Mínimo necessário 2 discos
Capacidade utilizável 100% teórica
Tolerância a falhas Nenhuma

A principal vantagem do RAID 0 é o desempenho. Como partes diferentes de um arquivo podem ser lidas ou gravadas ao mesmo tempo, o throughput ou taxa de transferência tende a ser superior ao de um disco trabalhando isoladamente.

Por outro lado, essa configuração não oferece tolerância a falhas. Se qualquer disco apresentar defeito, partes dos arquivos deixarão de existir e todo o conjunto poderá se tornar inacessível.

Por esse motivo, o RAID 0 é mais adequado para dados temporários, áreas de processamento ou aplicações nas quais a perda do conjunto seja aceitável e os arquivos possam ser reconstruídos a partir de outra origem. Ele não deve ser utilizado sozinho para armazenar informações importantes.

Número mínimo de discos: 2.

Cálculo da capacidade: quantidade de discos multiplicada pela capacidade da menor unidade.

Para entender com mais detalhes suas aplicações e limitações, consulte também o conteúdo RAID 0 ou striping: como funciona a distribuição dos dados.

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RAID 1: mirroring ou espelhamento de discos

O RAID 1 utiliza uma técnica chamada mirroring, ou espelhamento. Nessa configuração, os mesmos dados são gravados em dois discos, criando uma cópia idêntica das informações em cada unidade.

Quando um dos discos apresenta falha, o sistema pode continuar disponibilizando os arquivos por meio da unidade que permanece funcionando. Após a substituição do disco defeituoso, o RAID inicia a reconstrução do espelhamento.

Cópia simultânea Como o espelhamento funciona no RAID 1
Redundância entre dois discos
Arquivo original Gravado nos dois discos
Disco 1 Arquivo A Arquivo B Arquivo C
Disco 2 Arquivo A Arquivo B Arquivo C
Os dois discos recebem os mesmos dados. Se uma unidade falhar, a outra mantém uma cópia acessível dos arquivos.
Mínimo necessário Somente 2 discos
Capacidade utilizável 50% teórica
Tolerância a falhas 1 disco

A principal vantagem do RAID 1 é sua simplicidade. Como existe uma cópia completa em cada disco, a leitura dos dados pode continuar mesmo após a falha de uma das unidades, desde que o disco restante esteja funcionando corretamente.

Em contrapartida, apenas metade da capacidade bruta instalada fica disponível para armazenamento. Dois discos de 10 TB, por exemplo, formam um conjunto com aproximadamente 10 TB brutos utilizáveis, antes da formatação e das reservas do sistema.

O RAID 1 pode atender pequenos escritórios, departamentos, servidores de arquivos e storages NAS de duas baias. Também pode ser utilizado em volumes de sistema que precisam de uma estrutura simples de redundância.

Número mínimo de discos: 2.

Cálculo da capacidade: capacidade do menor disco do conjunto. Em uma configuração tradicional com dois discos, metade da capacidade bruta é destinada ao espelhamento.

Apesar de manter uma cópia dos dados em outra unidade, o RAID 1 não substitui uma estratégia de backup. Exclusões, alterações indevidas, corrupção de arquivos e ataques podem afetar as duas cópias.

Para conhecer mais detalhes, consulte também o conteúdo RAID 1: mirroring ou espelhamento de discos.

Equipamentos compatíveis

Produtos sugeridos para RAID 1

Compare equipamentos indicados para projetos com esta configuração.

RAID 5: striping com paridade distribuída

O RAID 5 combina a distribuição dos dados entre os discos com informações de paridade. Essa configuração é muito utilizada em servidores e storages NAS que possuem pelo menos três unidades instaladas.

Os arquivos são divididos em blocos e distribuídos entre os discos do conjunto. Ao mesmo tempo, o sistema calcula blocos de paridade que também são alternados entre as unidades. Essa paridade permite reconstruir as informações caso um dos discos apresente falha.

Dados e paridade distribuídos Como funciona a gravação no RAID 5
Proteção contra a falha de 1 disco
Disco 1 Dados A1 Dados B1 Paridade C
Disco 2 Dados A2 Paridade B Dados C1
Disco 3 Paridade A Dados B2 Dados C2
Bloco de dados Bloco de paridade
A paridade muda de posição em cada grupo de blocos. Dessa forma, nenhum disco fica dedicado exclusivamente à paridade.
Mínimo necessário 3 discos
Capacidade utilizável Total menos 1 disco
Tolerância a falhas 1 disco

Se uma unidade falhar, os blocos restantes e as informações de paridade podem ser utilizados para reconstruir os dados ausentes. Durante esse período, o conjunto entra em modo degradado e fica sem tolerância para uma segunda falha.

O espaço reservado para a proteção corresponde à capacidade de um disco do conjunto. Em uma configuração com quatro HDDs de 10 TB, por exemplo, o RAID 5 oferece aproximadamente 30 TB brutos utilizáveis antes da formatação, dos metadados, dos snapshots e das reservas operacionais.

A capacidade é calculada com base no menor disco instalado. Se unidades de capacidades diferentes forem combinadas, o espaço excedente dos discos maiores normalmente não será aproveitado pelo arranjo tradicional.

O RAID 5 costuma apresentar bom desempenho de leitura, pois os dados estão distribuídos entre várias unidades. Nas gravações, existe uma sobrecarga adicional porque o sistema precisa calcular e atualizar os blocos de paridade.

Não existe uma regra universal que limite o RAID 5 a oito discos. Entretanto, conjuntos maiores e HDDs de alta capacidade podem prolongar o tempo de reconstrução e aumentar a exposição do ambiente enquanto o RAID estiver degradado. Nesses casos, o RAID 6 pode oferecer uma margem adicional de proteção.

Vantagens do RAID 5:

  • Boa relação entre capacidade útil e redundância
  • Tolerância à falha de um disco
  • Paridade distribuída entre todas as unidades
  • Bom desempenho em operações de leitura

Desvantagens do RAID 5:

  • Maior sobrecarga nas operações de gravação
  • O conjunto fica vulnerável a uma segunda falha durante a reconstrução
  • O rebuild pode ser demorado em discos de alta capacidade
  • Não substitui backup, snapshot ou replicação

Número mínimo de discos: 3.

Cálculo da capacidade: subtraia um disco da quantidade total e multiplique o resultado pela capacidade do menor disco. Em um RAID 5 com quatro discos de 10 TB, o cálculo será 3 × 10 TB, resultando em aproximadamente 30 TB brutos utilizáveis.

O RAID 5 pode ser utilizado em servidores de arquivos, pequenos ambientes corporativos e storages NAS nos quais seja necessário equilibrar capacidade, desempenho de leitura e proteção contra a falha de uma unidade.

Para compreender todos os detalhes dessa configuração, consulte também o conteúdo RAID 5: entenda como funciona e suas vantagens.

Equipamentos compatíveis

Produtos sugeridos para RAID 5

Compare equipamentos indicados para projetos com esta configuração.

RAID 6: proteção com dupla paridade distribuída

O RAID 6 possui uma estrutura semelhante ao RAID 5, mas utiliza duas informações independentes de paridade. Essa configuração permite que o conjunto continue funcionando mesmo após a falha simultânea de até dois discos.

Os dados e as duas paridades são distribuídos entre todas as unidades do arranjo. Portanto, não existem dois discos dedicados exclusivamente à proteção. A posição dos blocos de dados e de paridade muda durante as gravações para distribuir o trabalho entre as unidades.

Duas paridades distribuídas

Como funciona a gravação no RAID 6

Proteção contra a falha de até 2 discos
 
Disco 1
Dados A1
Dados B1
Paridade P-C
Paridade Q-D
 
Disco 2
Dados A2
Paridade P-B
Paridade Q-C
Dados D1
 
Disco 3
Paridade P-A
Paridade Q-B
Dados C1
Dados D2
 
Disco 4
Paridade Q-A
Dados B2
Dados C2
Paridade P-D
■ Bloco de dados ■ Primeira paridade ■ Segunda paridade

As paridades P e Q mudam de posição em cada faixa de gravação e são distribuídas entre todos os discos. Essa estrutura permite reconstruir os dados mesmo quando duas unidades falham.

Mínimo necessário 4 discos
Capacidade utilizável Total menos 2 discos
Tolerância a falhas Até 2 discos

Se uma ou duas unidades apresentarem falha, os blocos restantes e as duas informações de paridade podem ser utilizados para reconstruir os dados ausentes. O conjunto continuará em estado degradado até que os discos sejam substituídos e o processo de reconstrução seja concluído.

O espaço destinado à proteção corresponde à capacidade de dois discos do conjunto. Em uma configuração com seis HDDs de 10 TB, por exemplo, o RAID 6 oferece aproximadamente 40 TB brutos utilizáveis. A capacidade equivalente aos outros dois discos é utilizada pelas paridades distribuídas.

A capacidade é calculada com base no menor disco instalado. Se unidades de tamanhos diferentes forem utilizadas, o espaço excedente dos discos maiores normalmente não será aproveitado pelo arranjo tradicional.

A dupla paridade acrescenta maior sobrecarga às operações de gravação quando comparada ao RAID 5, pois o sistema precisa calcular e atualizar duas informações de proteção. O impacto real depende da controladora, dos discos, do processador do storage e do perfil da aplicação.

O RAID 6 merece atenção em conjuntos com vários discos, unidades de alta capacidade e ambientes nos quais uma segunda falha durante a reconstrução representaria um risco relevante. Não existe, entretanto, uma quantidade universal de discos que determine automaticamente sua utilização.

Vantagens do RAID 6:

  • Tolerância à falha simultânea de até dois discos
  • Maior margem de proteção durante a reconstrução
  • Paridades distribuídas entre todas as unidades
  • Boa eficiência de capacidade em conjuntos maiores

Desvantagens do RAID 6:

  • Maior sobrecarga nas operações de gravação
  • Utiliza a capacidade equivalente a dois discos
  • Reconstruções podem ser demoradas em HDDs de alta capacidade
  • Exige mais processamento para calcular as duas paridades

Número mínimo de discos: 4.

Cálculo da capacidade: subtraia dois discos da quantidade total e multiplique o resultado pela capacidade do menor disco. Em um RAID 6 com seis discos de 10 TB, o cálculo será 4 × 10 TB, resultando em aproximadamente 40 TB brutos utilizáveis.

Mesmo oferecendo maior tolerância a falhas, o RAID 6 não substitui uma estratégia de backup. Exclusões, ransomware, corrupção, falhas do próprio storage e desastres físicos exigem cópias independentes.

Para conhecer mais detalhes, consulte também o conteúdo RAID 6: o que é e como funciona a evolução do RAID 5.

Equipamentos compatíveis

Produtos sugeridos para RAID 6

Compare equipamentos indicados para projetos com esta configuração.

RAID 10: desempenho com striping e espelhamento

O RAID 10, também conhecido como RAID 1+0, combina o espelhamento do RAID 1 com a distribuição de dados do RAID 0. Essa configuração utiliza pelo menos quatro discos organizados em dois ou mais pares espelhados.

Dentro de cada par, os mesmos dados são gravados nos dois discos. Em seguida, o sistema distribui os blocos entre os diferentes pares, permitindo que várias unidades participem das operações de leitura e gravação.

RAID 1 combinado com RAID 0

Como funciona a gravação no RAID 10

Desempenho com espelhamento
RAID 0 distribui os blocos entre os dois pares RAID 1
 
Par espelhado A
 
Disco 1
Bloco A
Bloco C
Bloco E
 
Disco 2
Bloco A
Bloco C
Bloco E
Par espelhado B
 
Disco 3
Bloco B
Bloco D
Bloco F
 
Disco 4
Bloco B
Bloco D
Bloco F
■ Blocos distribuídos para o par A ■ Blocos distribuídos para o par B

O RAID 0 distribui os blocos entre os dois pares RAID 1. Dentro de cada par, os dados são espelhados entre os discos. Assim, o RAID 10 combina desempenho na distribuição com redundância por espelhamento. O conjunto será comprometido se os dois discos pertencentes ao mesmo par espelhado falharem.

Mínimo necessário 4 discos
Capacidade utilizável 50% da capacidade bruta
Tolerância a falhas Depende dos pares

O RAID 10 não utiliza paridade. A proteção é obtida pelo espelhamento dos dados, enquanto o ganho de desempenho vem da distribuição das operações entre os pares. Essa estrutura costuma apresentar menor sobrecarga de escrita quando comparada aos níveis baseados em paridade.

A capacidade útil corresponde à metade da capacidade bruta instalada. Em uma configuração com quatro HDDs de 10 TB, por exemplo, o conjunto oferece aproximadamente 20 TB brutos utilizáveis antes da formatação, dos metadados e das reservas operacionais.

O RAID 10 suporta a falha de pelo menos um disco. Também pode continuar funcionando após duas ou mais falhas quando elas ocorrem em pares espelhados diferentes. Entretanto, se os dois discos do mesmo par falharem, o conjunto será comprometido.

Como a reconstrução copia os dados do disco saudável para a nova unidade do mesmo par, o processo tende a ser mais direto do que a reconstrução de um RAID baseado em paridade. Ainda assim, o tempo necessário depende da capacidade dos discos, da carga de trabalho e do desempenho do storage.

Essa configuração pode ser utilizada em projetos de virtualização, bancos de dados, edição de vídeo, aplicações transacionais e ambientes com grande quantidade de operações aleatórias. Também pode atender um servidor de arquivos que priorize desempenho e tempo de resposta.

Vantagens do RAID 10:

  • Combina redundância e desempenho
  • Não possui a sobrecarga de cálculo de paridade
  • Bom desempenho em operações de leitura e gravação
  • Reconstrução baseada na cópia do disco espelhado
  • Pode tolerar várias falhas quando ocorrem em pares diferentes

Desvantagens do RAID 10:

  • Utiliza metade da capacidade bruta para o espelhamento
  • Exige pelo menos quatro discos
  • A falha dos dois discos do mesmo par compromete o conjunto
  • Possui custo por terabyte utilizável maior que o RAID 5

Número mínimo de discos: 4.

Cálculo da capacidade: divida a quantidade total de discos por dois e multiplique o resultado pela capacidade do menor disco. Em um RAID 10 com seis discos de 10 TB, o cálculo será 3 x 10 TB, resultando em aproximadamente 30 TB brutos utilizáveis.

O número de discos precisa ser par e as unidades devem possuir características compatíveis. Em configurações tradicionais, a capacidade de cada disco será limitada pelo menor dispositivo utilizado no conjunto.

Mesmo com espelhamento, o RAID 10 não substitui backup. Exclusões, ransomware, corrupção e falhas do próprio equipamento podem afetar todas as cópias mantidas no storage.

Para conhecer mais detalhes, consulte também o conteúdo RAID 10: desempenho e segurança para os dados.

Conheça a linha de storages NAS Qnap

RAID 50: desempenho com grupos RAID 5

O RAID 50, também chamado RAID 5+0, combina pelo menos dois grupos RAID 5 por meio de striping. Cada grupo distribui dados e uma paridade entre seus discos, enquanto o RAID 0 distribui as operações entre os grupos.

Para sua implementação são necessários pelo menos seis discos, normalmente organizados em dois grupos RAID 5 com três unidades cada. A quantidade e o tamanho dos grupos influenciam a capacidade útil, o desempenho e a tolerância a falhas.

RAID 5 combinado com RAID 0

Como funciona a distribuição no RAID 50

Uma paridade distribuída em cada grupo
RAID 0 distribui os blocos entre os dois grupos RAID 5
 
Grupo RAID 5 A
 
Disco 1
Dados A1
Dados B1
Paridade C
 
Disco 2
Dados A2
Paridade B
Dados C1
 
Disco 3
Paridade A
Dados B2
Dados C2
Grupo RAID 5 B
 
Disco 4
Dados D1
Dados E1
Paridade F
 
Disco 5
Dados D2
Paridade E
Dados F1
 
Disco 6
Paridade D
Dados E2
Dados F2
■ Bloco de dados ■ Bloco de paridade

O RAID 0 distribui os blocos entre os dois grupos RAID 5. Dentro de cada grupo, os dados e a paridade são distribuídos entre os discos, combinando paralelismo, capacidade útil e redundância. Cada grupo suporta a falha de uma unidade. Duas falhas podem ser toleradas quando ocorrem em grupos diferentes.

Mínimo necessário 6 discos
Capacidade utilizável Total menos 1 disco por grupo
Tolerância a falhas 1 disco por grupo

No RAID 50, o RAID 0 distribui os blocos entre os grupos RAID 5. Dentro de cada grupo, os dados e a paridade são distribuídos entre os discos. Essa combinação aumenta o paralelismo em comparação com um único conjunto RAID 5.

Cada grupo RAID 5 pode tolerar a falha de uma unidade. Em uma configuração com dois grupos, o sistema pode continuar funcionando após duas falhas simultâneas, desde que cada disco defeituoso pertença a um grupo diferente.

Se dois discos do mesmo grupo RAID 5 falharem, esse subgrupo será perdido e todo o RAID 50 poderá ficar comprometido. Por isso, a posição das falhas é tão importante quanto a quantidade total de unidades defeituosas.

A capacidade destinada à paridade corresponde a um disco de cada grupo. Em uma configuração mínima com seis HDDs de 10 TB, divididos em dois grupos de três unidades, o RAID 50 oferece aproximadamente 40 TB brutos utilizáveis. Os outros 20 TB equivalentes são utilizados pelas paridades dos dois grupos.

A capacidade é calculada com base no menor disco instalado. O número de grupos também altera o resultado: quanto mais grupos RAID 5 forem criados, mais capacidade será destinada à paridade.

O desempenho pode ser superior ao de um único RAID 5 porque as operações são distribuídas entre vários grupos. Entretanto, adicionar discos não garante sozinho maior velocidade. Controladora, processador, memória, interfaces de rede, perfil dos arquivos e quantidade de acessos simultâneos também podem limitar o sistema.

Não existe um limite universal de doze discos para o RAID 50. A quantidade adequada depende do equipamento, do tamanho dos grupos, da capacidade dos HDDs, do tempo de reconstrução e da criticidade da aplicação.

O RAID 50 pode ser utilizado em servidores de arquivos, bancos de dados, edição de vídeo, repositórios de grande capacidade e ambientes que precisam equilibrar desempenho, espaço útil e tolerância a falhas.

Vantagens do RAID 50:

  • Maior paralelismo em relação a um único RAID 5
  • Boa relação entre capacidade útil e redundância
  • Tolerância à falha de um disco em cada grupo RAID 5
  • Paridade distribuída dentro de cada subgrupo
  • Pode atender conjuntos com maior quantidade de discos

Desvantagens do RAID 50:

  • Exige pelo menos seis discos
  • Duas falhas no mesmo grupo comprometem o conjunto
  • A reconstrução pode ser demorada em HDDs de alta capacidade
  • Possui maior complexidade que um RAID 5 tradicional
  • O desenho dos grupos influencia capacidade e tolerância

Número mínimo de discos: 6.

Cálculo da capacidade: subtraia um disco de cada grupo RAID 5 e multiplique o restante pela capacidade do menor disco. Em dois grupos com três discos de 10 TB cada, quatro discos equivalentes ficam disponíveis, resultando em aproximadamente 40 TB brutos utilizáveis.

Mesmo que suporte falhas de discos, o RAID 50 não substitui backup, snapshot ou replicação. Problemas lógicos, exclusões, ransomware e falhas do próprio storage exigem uma cópia independente.

Para conhecer mais detalhes, consulte também o conteúdo RAID 50: entenda o que é e como funciona.

Equipamentos compatíveis

Produtos sugeridos para RAID 50

Compare equipamentos indicados para projetos com esta configuração.

RAID 60: alta proteção com grupos RAID 6

O RAID 60, também conhecido como RAID 6+0, combina pelo menos dois grupos RAID 6 por meio de striping. Cada grupo distribui os dados e duas informações de paridade entre seus discos, enquanto o RAID 0 distribui as operações entre os grupos.

Para sua implementação são necessários pelo menos oito discos, normalmente organizados em dois grupos RAID 6 com quatro unidades cada. A dupla paridade de cada grupo aumenta a tolerância a falhas, mas também utiliza uma parcela maior da capacidade instalada.

RAID 6 combinado com RAID 0

Como funciona a distribuição no RAID 60

Duas paridades em cada grupo
RAID 0 distribui os blocos entre os dois grupos RAID 6
Grupo RAID 6 A
Disco 1
Dados A1
Dados B1
Paridade P-C
Paridade Q-D
Disco 2
Dados A2
Paridade P-B
Paridade Q-C
Dados D1
Disco 3
Paridade P-A
Paridade Q-B
Dados C1
Dados D2
Disco 4
Paridade Q-A
Dados B2
Dados C2
Paridade P-D
Grupo RAID 6 B
Disco 5
Dados E1
Dados F1
Paridade P-G
Paridade Q-H
Disco 6
Dados E2
Paridade P-F
Paridade Q-G
Dados H1
Disco 7
Paridade P-E
Paridade Q-F
Dados G1
Dados H2
Disco 8
Paridade Q-E
Dados F2
Dados G2
Paridade P-H
■ Bloco de dados ■ Primeira paridade ■ Segunda paridade

O RAID 0 distribui os blocos entre os dois grupos RAID 6. Dentro de cada grupo, as paridades P e Q mudam de posição e são distribuídas entre todos os discos. Cada grupo suporta a falha de até duas unidades. O conjunto será comprometido se três discos do mesmo grupo falharem.

Mínimo necessário 8 discos
Capacidade utilizável Total menos 2 discos por grupo
Tolerância a falhas Até 2 discos por grupo

No RAID 60, o RAID 0 distribui as operações entre os grupos RAID 6. Dentro de cada grupo, os blocos de dados e as duas paridades são distribuídos entre os discos, aumentando o paralelismo e a tolerância a falhas.

Cada grupo RAID 6 pode suportar a falha simultânea de até duas unidades. Em uma configuração com dois grupos, o conjunto pode continuar funcionando após até quatro falhas, desde que no máximo duas ocorram dentro de cada grupo.

Se três discos pertencentes ao mesmo grupo RAID 6 falharem, esse subgrupo será perdido e todo o RAID 60 poderá ficar comprometido. Por isso, a posição das falhas continua sendo tão importante quanto a quantidade total de unidades defeituosas.

A capacidade destinada à proteção corresponde a dois discos de cada grupo. Em uma configuração mínima com oito HDDs de 10 TB, divididos em dois grupos de quatro unidades, o RAID 60 oferece aproximadamente 40 TB brutos utilizáveis. Os outros 40 TB equivalentes são utilizados pelas quatro paridades distribuídas.

A capacidade é calculada com base no menor disco instalado. O número de grupos também altera o resultado: quanto mais grupos RAID 6 forem criados, maior será a capacidade total destinada à dupla paridade.

A dupla paridade acrescenta sobrecarga às gravações, pois o sistema precisa calcular duas informações de proteção dentro de cada grupo. O desempenho real também depende da controladora, do processador, da memória, dos discos, das interfaces de rede e do perfil da aplicação.

O RAID 60 costuma fazer mais sentido em projetos com maior quantidade de discos, HDDs de alta capacidade e aplicações nas quais a tolerância adicional durante uma reconstrução é importante. Não existe uma quantidade universal de discos que determine automaticamente sua escolha.

Essa configuração pode ser utilizada em grandes repositórios de dados, ambientes de virtualização, sistemas de vigilância com alta retenção, arquivos técnicos, aplicações empresariais e infraestruturas que precisam equilibrar capacidade, desempenho e disponibilidade.

Vantagens do RAID 60:

  • Tolerância à falha de até dois discos em cada grupo RAID 6
  • Maior margem de proteção durante as reconstruções
  • Distribuição das operações entre vários grupos
  • Adequado a conjuntos com grande quantidade de discos
  • Dupla paridade distribuída dentro de cada grupo

Desvantagens do RAID 60:

  • Exige pelo menos oito discos
  • Utiliza a capacidade equivalente a dois discos por grupo
  • Possui maior sobrecarga nas operações de gravação
  • Apresenta arquitetura e gerenciamento mais complexos
  • Três falhas no mesmo grupo comprometem o conjunto

Número mínimo de discos: 8.

Cálculo da capacidade: subtraia dois discos de cada grupo RAID 6 e multiplique o restante pela capacidade do menor disco. Em dois grupos com quatro discos de 10 TB cada, quatro discos equivalentes ficam disponíveis, resultando em aproximadamente 40 TB brutos utilizáveis.

Mesmo com maior tolerância a falhas, o RAID 60 não substitui backup, snapshot ou replicação. Exclusões, ransomware, corrupção, falhas do equipamento e desastres físicos exigem cópias independentes.

Para conhecer mais detalhes, consulte também o conteúdo RAID 60: alta disponibilidade com dupla paridade e desempenho.

Equipamentos compatíveis

Produtos sugeridos para RAID 60

Compare equipamentos indicados para projetos com esta configuração.

Como escolher o RAID ideal para seu projeto?

A escolha do RAID não deve considerar apenas a quantidade de discos ou a capacidade final desejada. Aplicação, volume de gravação, quantidade de usuários, perfil dos arquivos, conectividade, tempo de reconstrução e tolerância à indisponibilidade também influenciam a configuração.

Um servidor de arquivos, por exemplo, possui um comportamento diferente de um ambiente de virtualização, banco de dados, vigilância ou repositório de backup. Mesmo projetos com a mesma capacidade útil podem exigir níveis de RAID, discos, memória e conexões de rede diferentes.

Também é necessário considerar o crescimento dos dados. Um storage dimensionado apenas para a demanda atual pode ficar sem capacidade rapidamente ou não possuir baias suficientes para uma expansão segura. Snapshots, retenção, hot spare e reserva operacional também consomem espaço e precisam entrar no cálculo.

RAID não substitui backup

O RAID mantém a disponibilidade dos dados diante das falhas de discos toleradas pela configuração. Entretanto, ele não protege sozinho contra exclusão acidental, ransomware, corrupção de arquivos, falha do próprio storage, roubo, incêndio ou erro administrativo.

Uma estratégia completa pode combinar RAID, snapshots, replicação e backup em um destino separado. Se o equipamento de produção parar completamente, a empresa precisa possuir outra cópia a partir da qual os dados possam ser recuperados.

Storages e discos para projetos de RAID

A Data Storage desenvolve projetos de armazenamento com equipamentos QNAP e Infortrend, além de discos Toshiba para diferentes capacidades e ambientes de operação.

As soluções QNAP podem atender desde pequenas estruturas com RAID 1 até projetos rackmount com RAID 5, RAID 6, RAID 10 e arranjos compostos. Para ambientes que exigem maior densidade, expansão e recursos corporativos, os storages Infortrend oferecem opções NAS, SAN e unificadas.

A definição do equipamento começa pela necessidade do ambiente. Para indicar uma configuração, nossa equipe avalia a aplicação, o número de acessos simultâneos, os tipos de arquivos, a capacidade útil desejada, a conexão de rede, a política de proteção e a previsão de crescimento.

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