RAID 1 vs. RAID 5

RAID 1 è una semplice configurazione mirror in cui due (o più) dischi fisici memorizzano gli stessi dati, fornendo quindi ridondanza e tolleranza agli errori. RAID 5 offre anche la tolleranza agli errori ma distribuisce i dati eseguendone lo striping su più dischi.

Diamo un'occhiata alle configurazioni di RAID 1 e RAID 5 in dettaglio.

Tabella di confronto

Tabella di confronto RAID 1 rispetto a RAID 5
RAID 1 RAID 5
Caratteristica fondamentaleMirroringStrisce con parità
StripingNo; i dati sono completamente memorizzati su ciascun disco.Sì; i dati vengono sottoposti a striping (o suddivisi) in modo uniforme su tutti i dischi nell'impostazione RAID 5. Oltre ai dati, le informazioni di parità vengono anche memorizzate (una volta) in modo che i dati possano essere recuperati in caso di guasto di una delle unità.
Mirroring, ridondanza e tolleranza ai guastiNessun mirroring o ridondanza; la tolleranza agli errori si ottiene calcolando e memorizzando le informazioni di parità. Può tollerare il fallimento di 1 disco fisico.
PrestazioneRAID 1 offre velocità di scrittura più basse ma potrebbe offrire le stesse prestazioni di lettura di RAID 0 se il controller RAID utilizza il multiplexing per leggere i dati dai dischi.Letture rapide a causa dello striping (dati distribuiti su molti dischi fisici). Le scritture sono un po 'più lente perché è necessario calcolare le informazioni sulla parità. Ma poiché la parità è distribuita, 1 disco non diventa un collo di bottiglia (come avviene in RAID 4).
applicazioniLaddove la perdita di dati è inaccettabile, ad es. Archiviazione dei datiBuon equilibrio tra memoria efficiente, prestazioni decenti, resistenza ai guasti e buona sicurezza. RAID 5 è ideale per server di file e applicazioni con un numero limitato di unità dati.
Numero minimo di dischi fisici richiesti23
Disco di parità?Non usatoLe informazioni sulla parità sono distribuite tra tutti i dischi fisici nel RAID. Se uno dei dischi si guasta, le informazioni di parità vengono utilizzate per recuperare i dati memorizzati su tale unità.
vantaggiOttime prestazioni, anche se le scritture sono un po 'più lente rispetto a RAID 0. Tolleranza agli errori con ripristino semplice (è sufficiente copiare il contenuto di un'unità su un'altra)Letture veloci; ridondanza economica e tolleranza ai guasti; è possibile accedere ai dati (anche se a una velocità inferiore) anche mentre è in corso la ricostruzione di un'unità guasta.
svantaggiLa capacità di archiviazione viene effettivamente dimezzata perché sono archiviate due copie di tutti i dati. Il ripristino da un errore richiede lo spegnimento del RAID, pertanto i dati non sono accessibili durante il ripristino.Il recupero dall'errore è lento a causa dei calcoli di parità coinvolti nel ripristino dei dati e nella ricostruzione dell'unità sostitutiva. È possibile leggere dal RAID mentre è in corso, ma le operazioni di lettura durante quel periodo saranno piuttosto lente.

Configurazione

Configurazione RAID 1

Una configurazione RAID 1 è piuttosto semplice: archivia tutti i dati in modo identico su più dischi fisici. Di solito ci sono solo 2 dischi in RAID 1 ma è possibile aggiungerne altri per ridondanza aggiuntiva.

Archiviazione dei dati in una configurazione RAID 1

Configurazione RAID 5

RAID 5 fornisce tolleranza di errore attraverso la ridondanza. Tuttavia, anziché archiviare un'immagine speculare di tutti i dati (come in RAID 0), RAID 5 ottimizza l'efficienza di archiviazione utilizzando la parità e il checksum, tecniche di calcolo ampiamente utilizzate per il rilevamento e la correzione degli errori. I blocchi di parità consentono di ricostruire i dati se manca uno dei blocchi di dati.

La configurazione RAID 5 utilizza lo striping con parità distribuita per fornire tolleranza di errore. In questa immagine, i blocchi sono raggruppati per colore in modo da poter vedere quale blocco di parità è associato a quali blocchi di dati.

In una configurazione RAID 4, un disco dedicato viene utilizzato per memorizzare le informazioni di parità. Tuttavia, RAID 5 utilizza la parità distribuita in modo che i blocchi di parità siano archiviati su ogni disco fisico in modo round robin. Sono necessari almeno due dischi per lo striping e un altro per la memorizzazione dei bit di parità; quindi RAID 5 necessita di almeno 3 dischi fisici.

Ecco come appare un RAID 5 nella vita reale:

Un array RAID 5 in cui due delle unità sembrano essersi schiantate simultaneamente ma il proprietario è stato in grado di recuperare i suoi dati.

Legge e scrive

Operazioni di lettura e scrittura su RAID 1

Le operazioni di lettura sono più veloci su RAID 1 rispetto all'utilizzo di un solo disco fisico. Questo perché i dati possono essere letti in parallelo. Le richieste di lettura vengono inviate a ciascuna unità fisica e l'unità con le prestazioni più elevate può prima restituire i dati al controller. Le ottimizzazioni software per il controller possono facilitare letture quasi parallele in modo che il throughput totale del RAID raggiunga quasi la somma dei throughput di tutte le unità fisiche nel RAID.

Le operazioni di scrittura sono più lente su un RAID 1 perché un'operazione di scrittura non è completa fino a quando i dati non vengono scritti su tutti i dischi; quindi il disco più lento dell'array diventa un collo di bottiglia, proprio come una catena è forte quanto il suo anello più debole.

Legge e scrive su RAID 5

Poiché RAID 5 utilizza lo striping, le operazioni di lettura avvengono in parallelo e sono molto veloci. Anche le scritture sono veloci, ma c'è un leggero trascinamento delle prestazioni di scrittura a causa dell'overhead coinvolto nel calcolo e nella scrittura dei blocchi di parità.

Tolleranza ai guasti

RAID 1 offre un'eccellente tolleranza agli errori. Finché una delle unità fisiche dell'array è funzionale, il RAID è operativo. RAID 1 è hot-swap; cioè, è possibile sostituire un disco guasto mantenendo il sistema operativo. Il ripristino da guasti è rapido perché la creazione di un'unità sostitutiva è semplicemente una questione di copia di tutti i dati da una delle unità funzionali.

RAID 5 utilizza lo striping per offrire i vantaggi in termini di prestazioni di RAID 1 ma offre anche tolleranza agli errori. Se uno dei dischi fisici in un RAID 5 si guasta, il sistema continuerà a funzionare per le letture. L'unità guasta può essere "sostituita a caldo", ovvero il disco guasto può essere sostituito con uno nuovo senza spegnere il dispositivo. Le letture e le scritture saranno lente durante il recupero degli errori a causa del sovraccarico del calcolo della parità.

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