Como montar e configurar um arranjo de discos RAID em servidores e storages

Somos cada vez mais dependentes de aplicações e serviços empresariais que estão hospedadas em nossa infraestrutura de rede, servidores e sistemas de armazenamento.

A dependência dessas soluções torna-se mais visível no momento em que ocorre uma falha no sistema. Neste ponto, todas as aplicações ficam inacessíveis, interrompendo as operações e causando perda de dados.

Ter um único servidor e com apenas um único disco rígido instalado quase sempre representa um risco significativo para a segurança e a disponibilidade dos dados de qualquer organização.

O fato é que, caso esse hard disk falhe, o resultado será a perda completa dos dados armazenados, levando ainda a interrupção dos trabalhos e serviços prestados.

Nessa hora, aplicações hospedadas em servidores e storages que possuem arranjos RAID entregam uma camada extra de segurança para aplicações e dados armazenados.

Como montar um arranjo RAID?

RAID ou "Redundant Array of Independent Disks" é um método para armazenar informações de forma distribuída em diferentes discos para aumentar a segurança e o desempenho de servidores e sistemas de armazenamento.

As opções mais comuns para esse tipo de configuração envolvem o RAID 0, RAID 1 ou RAID 5, que fazem a paridade distribuída para maior equilíbrio entre o desempenho e a redundância de cada sistema.

Antes de montar um arranjo de discos, o primeiro passo é determinar qual o tipo de RAID que você deseja implementar, suas necessidades de armazenamento e a redundância do projeto.

Todos os discos em um arranjo RAID devem ser do mesmo tamanho e, idealmente, da mesma marca e modelo para garantir a melhor compatibilidade e desempenho.

Qual é a melhor forma de configurar um arranjo, por hardware ou software?

A decisão entre configurar um arranjo RAID por hardware ou software depende de vários fatores, incluindo o tipo de aplicação que será executada, das necessidades de desempenho e do orçamento disponível.

Enquanto aplicações de alta performance exigem arranjos de disco por hardware, em sistemas menores ou com orçamento limitado, o arranjo por software pode ser uma opção perfeitamente viável.

Arranjos por hardware são mais confiáveis e entregam melhor desempenho, pois geralmente possuem uma controladora HBA com um processador dedicado para lidar com as operações de escrita e leitura de dados.

Esse tipo de disk array libera o processador principal do servidor das tarefas de armazenamento, permitindo que ele se concentre em executar outras aplicações e serviços.

No entanto, esses benefícios também acarretam um maior custo, pois essas controladoras custam mais caro do que outras soluções baseadas em software.

Por outro lado, um arranjo de discos criado e gerenciado por software é uma opção mais acessível, que não requer hardware adicional além dos próprios discos rígidos que integrarão o sistema.

Nesses arranjos, as operações de armazenamento são gerenciadas pelo sistema operacional ou por um software dedicado instalado no servidor ou storage.

Embora isso acarrete uma carga adicional de processamento ao sistema, o impacto geralmente não atrapalha o desempenho de processadores modernos.

Assim como as soluções baseadas em hardware, o RAID por software também oferece uma grande flexibilidade, pois pode ser facilmente reconfigurado ou modificado conforme necessário.

Qualquer servidor suporta a montagem de arranjos de disco?

Embora a maioria dos servidores suportem arranjos RAID, nem todos serão compatíveis com todos os tipos de arranjos disponíveis.

Por isso, antes de fazer o planejamento sobre como montar uma matriz de discos, certifique-se de verificar as especificações do hardware do seu servidor, computador ou storage.

Esses são os principais pontos que devem ser verificados:

BIOS/UEFI: Servidores, storages e workstations podem precisar que você altere configurações na BIOS ou UEFI para permitir o suporte a arranjos de disco.

Controladora HBA: Algumas placas-mãe já possuem uma controladora RAID integrada, que suporta vários níveis de RAID.

Caso a placa-mãe de seu servidor não possua essa controladora integrada, será necessário adquirir uma controladora HBA para montar o disk array.

Soluções baseadas em software: Mesmo que o hardware de seu sistema não suporte arranjos de disco, sempre será possível configurar um arranjo através de software.

Essa implementação pode ser viabilizada através do uso de ferramentas fornecidas pelo sistema operacional. Linux, Windows e macOS, por exemplo, já possuem recursos incorporados para configurar arranjos RAID através de software.

Fonte de alimentação: A fonte de alimentação do servidor deve possuir as conexões de alimentação e fornecer a energia para que vários hard disks funcionem simultaneamente.

Espaço físico e conexões: A configuração RAID requer a instalação de múltiplos discos rígidos. Portanto, a placa-mãe deve ter conexões SATA suficientes e o gabinete do computador deve ter espaço livre para acomodar os discos adicionais.

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Quais são os principais equipamentos que se beneficiam de arranjos RAID?

Vários equipamentos podem se beneficiar da utilização de arranjos de disco. Aqui estão alguns exemplos:

Servidores: Servidores locais ou remotos, especialmente aqueles que gerenciam grandes quantidades de dados ou têm alta demanda de I/O, se beneficiam muito do uso de RAID.

O RAID pode aumentar a velocidade de leitura/gravação, a capacidade de armazenamento e a redundância de dados, melhorando assim a confiabilidade e o desempenho geral do servidor.

Bancos de dados: Aplicações que envolvem grandes bancos de dados geralmente precisam de alta disponibilidade, como em plataformas de comércio eletrônico ou transações financeiras, podem se beneficiar significativamente do uso de arranjos de disco.

A redundância oferecida por certos níveis de arranjo como o RAID 1, 5 ou 6 podem minimizar o tempo de inatividade em caso de falha de um ou mais discos do sistema.

Estações de trabalho de alto desempenho: Estações de trabalho usadas em aplicações que exigem processamento como a edição de vídeo podem se beneficiar da maior velocidade obtida pela montagem de uma matriz de disco.

Storages NAS: Os dispositivos de armazenamento em rede usam arranjos RAID para melhorar o desempenho e fornecer mais redundância aos dados armazenados.

Isso é especialmente útil para empresas e usuários domésticos que armazenam grandes quantidades de dados que precisam ser acessados frequentemente ou exigem um sistema com maior proteção contra falhas.

Backup e arquivamento: Sistemas de backup e arquivamento podem usar um disk array para aumentar a capacidade de armazenamento e oferecer uma camada adicional de proteção para os dados.

Montar arranjos de disco por software sacrifica a performance do computador?

A configuração de arranjos RAID por software sempre exige alguns recursos do sistema, como o processamento da CPU e parte da memória.

Caso seu sistema já esteja sobrecarregado ou você precise executar aplicações que exigem alto desempenho, como a virtualização ou a renderização de vídeo, talvez seja necessário adquirir uma controladora HBA dedicada.

No entanto, para outras aplicações, o impacto no desempenho do uso de um arranjo por software é mínimo e pode ser imperceptível.

Isso é especialmente verdadeiro para ambientes compostos por servidores modernos, equipados com CPUs potentes e quantidades substanciais de memória RAM.

A queda do desempenho também pode variar de acordo com o RAID que será usado. Os arranjos RAID 0 e 1 consomem menos recursos do que RAID 5 ou 6, que exigem mais CPU para gerenciar a paridade dos dados.

Os arranjos RAID substituem um sistema de backup?

Embora um arranjo de disco possa proteger um servidor ou storage NAS contra a falha de um ou mais discos rígidos, essa tecnologia não protege o ambiente contra várias outras formas de perda de dados.

Caso haja um erro humano ou se a controladora HBA falhar de forma que corrompa o array, todos os dados poderão ser perdidos mesmo com a existência de um arranjo RAID.

Além disso, a exclusão acidental de arquivos, vírus ou outros tipos de malware, além de desastres naturais também podem causar a interrupção dos serviços e a consequente perda de dados.

Já um sistema de backup confiável faz uma cópia dos dados fora do local de produção para restaurar os dados no caso de um imprevisto.

Idealmente qualquer empresa ou usuário deve possuir múltiplas cópias de backup, preferencialmente mantidas em diferentes locais, para proteger suas aplicações e arquivos contra desastres e falhas.

Montar arranjos de disco agrega mais segurança aos dados

Montar arranjos de disco é um passo fundamental para agregar uma camada adicional de segurança e eficiência aos sistemas computacionais.

Esta tecnologia desempenha um papel importante em diversos contextos, integrando soluções que abrangem desde NAS residenciais até grandes sistemas de armazenamento corporativos.

Os arranjos RAID são essenciais em ambientes onde a confiabilidade, a disponibilidade e a velocidade das aplicações e o acesso aos dados são de extrema importância, como em ambientes virtualizados dentro de datacenters.

O principal benefício dessa tecnologia é que ela fornece redundância, o que é essencial para garantir a continuidade do serviço, mesmo no caso de falha de um ou mais hard disks.

Além disso, os diferentes tipos de arranjos RAID podem melhorar a velocidade de leitura e gravação de dados, aumentando o desempenho e facilitando a gestão de grandes volumes de dados em operações críticas.

Apesar de todos os benefícios oferecidos pela configuração de um arranjo de disco, esse recurso deve ser visto como uma camada adicional de proteção, sempre complementada por backups regulares e outras medidas de segurança.

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