RAID 0: cosa si nasconde dietro questo livello RAID?
La redazione di IONOS6 mins
Tra i livelli RAID più comunemente usati il RAID 0 occupa una posizione di spicco, nonostante questo standard, non sia tecnicamente un vero Redundant Array of Independent Disks. Il principio che ne sta alla base, ovvero l’archiviazione dati ridondante, non trova applicazione in questa tipologia di concatenazione di dischi rigidi. Da una concatenazione RAID 0, composta da un minimo di due supporti di archiviazione identici, si forma una singola unità logica il cui solo obiettivo è l’ottimizzazione degli accessi di scrittura e lettura. Non garantisce però lo stesso grado elevato di sicurezza dati degli altri livelli RAID.
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Che cos’è RAID 0?
RAID 0 è un livello RAID standardizzato che definisce la concatenazione di due o più dischi rigidi al fine di favorire un’ottimizzazione delle prestazioni. A questo scopo tutti i dati vengono suddivisi in stripe (strisce) o blocchi sui supporti di archiviazione concatenati. Per questo motivo la tecnologia che vi sta alla base prende il nome di “striping”.
Ad esempio: durante il processo di scrittura dei dati vengono archiviati contemporaneamente il blocco di dati “A1” sul disco rigido 1 e il blocco di dati “A2” sul disco rigido 2. La somma dei due blocchi corrisponde al set di dati “A” o quantomeno a parte di esso, in base alle sue dimensioni. Se il set di dati viene richiesto in un secondo momento, può essere letto parallelamente dai due dischi rigidi; esattamente allo stesso modo di come vi era stato archiviato inizialmente.
Tra gli esperti la dimensione dei singoli blocchi prende il nome di granularità di striping o chunk size. Solitamente corrisponde a 64 kilobyte (kB).
Grazie al metodo di striping, il RAID 0 massimizza sia la velocità di scrittura che di lettura. Se tuttavia uno degli hard disk subisce un guasto, i dati vanno solitamente persi, in quanto i dischi rigidi ancora funzionanti hanno in archivio solamente una parte di tutte le strisce di dati.
Un RAID (Redundant Array of Independent Disks) è una concatenazione di almeno due supporti di archiviazione che formano una singola unità logica. A definire le effettive funzioni è la configurazione dei dischi rigidi, definita in livelli RAID, come il RAID 0. Tra i punti principali vi sono la sicurezza dei dati e il data transfer rate.
Il principio di funzionamento del RAID 0 illustrato
Di quanti dischi rigidi si compone un array di tipo RAID 0, ossia una concatenazione di diversi hard disk secondo il principio del RAID 0, non gioca praticamente alcun ruolo. Anzi, all’aumentare del numero dei supporti aumenta anche la complessità e la difficoltà di gestione. Il software operativo che serve a collegare tutti i dispositivi di archiviazione in un’unità logica viene infatti sollecitato ulteriormente all’aggiunta di ciascuna ulteriore componente.
Nella rappresentazione grafica seguente riportiamo un sistema composto di quattro hard disk. I set di dati “A”, “B” e “C” vengono suddivisi in egual misura, così che su ogni dispositivo di archiviazione si trovi un quarto di ciascuna striscia di dati.
I vantaggi e gli svantaggi del RAID 0 a confronto
Il grande vantaggio offerto da un array RAID 0 rispetto a un singolo disco rigido è la possibilità degli accessi dati in parallelo. Oltre a fornire una maggiore larghezza di banda, aumenta automaticamente anche il numero delle operazioni in entrata e in uscita per secondo (IOPS, dall’inglese Input/output Operations per Second). Poiché i supporti SSD nella concatenazione RAID godono di prestazioni ridotte, questo vantaggio risulta meno incisivo con le nuove generazioni dei dispositivi di archiviazione. Più di qualsiasi altro tipo di RAID, RAID 0 è adatto a essere utilizzato con i dischi rigidi HDD.
Lo svantaggio maggiore rispetto all’impiego di un singolo supporto di archiviazione è l’elevata probabilità di malfunzionamenti: ogni disco rigido facente parte della concatenazione può andare fuori servizio a causa di problemi hardware o software e causare contemporaneamente l’intero crash del sistema. Dunque, vale la regola che, all’aumentare del numero dei dispositivi di archiviazione concatenati aumenta automaticamente anche il rischio di un crash totale.
Poiché uno scenario di questo tipo comporterebbe anche l’inevitabile perdita della maggior parte dei dati archiviati, l’impiego di questo sistema rende indispensabile adottare una strategia di backup separata. Come precedentemente menzionato, rispetto ad altri tipi di RAID, il RAID 0 non offre alcuna ridondanza. Una ricostruzione delle più grandi strisce di dati suddivise su tutte le componenti RAID risulta perciò impossibile a causa delle parti guaste. Possono essere ricostruiti solamente i file di dimensioni minori ancora presenti nello spazio di archiviazione del RAID 0.
| Vantaggi del RAID 0 | Svantaggi del RAID 0 |
|---|---|
| Larghezza di banda più elevata rispetto ai singoli dispositivi di archiviazione | Maggiori probabilità di guasti e crash |
| Maggior numero di operazioni in entrata e in uscita per secondo rispetto ai singoli dispositivi di archiviazione | L’assenza di ridondanza fa sì che una gran parte dei dati vada perduta nel caso in cui uno dei supporti di archiviazione smetta di funzionare |
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Quali sono gli scenari di impiego tipici dei sistemi RAID 0?
Dai punti di forza e debolezza di un concatenamento RAID 0 si capisce per quale tipo di progetti risulti adatto questa tecnica di archiviazione: gli HDD collegati tra loro secondo il modello RAID 0 forniscono prestazioni eccezionali, ben al di sopra delle prestazioni di ciascun singolo componente. Le applicazioni che non presentano criticità come software per l’elaborazione audio e video, dove i dati devono poter però essere letti e scritti molto velocemente, sono quelle che ne traggono maggior vantaggio.
In questo caso un sistema RAID 0 può rappresentare un’alternativa economicamente vantaggiosa a un disco SSD. Se considerate invece questa configurazione d’archiviazione per informazioni sensibili come i dati dei clienti o i file di carattere privato, risulta poco adatta a causa della mancanza di ridondanza.
Quali altri livelli RAID esistono?
La rinuncia a un meccanismo di sicurezza è la caratteristica distintiva del RAID 0. Tutti gli altri livelli RAID standardizzati puntano invece su metodi che consentano di evitare la perdita di dati. Alcuni approcci come il RAID 1 o la combinazione RAID 10 utilizzano la replica dei dati, più comunemente detta mirroring: tutti i file sono archiviati in almeno due dischi rigidi diversi. Altri modelli come il RAID 5 o il RAID 6 si affidano invece alle informazioni di parità generate in seguito al processo di scrittura, che permettono di ricostruire i dati nel caso in cui un hardware risulti difettoso.
Nel nostro articolo di confronto sui livelli RAID approfondiamo più nel dettaglio le differenze e gli aspetti in comune dei modelli RAID più importanti.
