RAID 1: significato e vantaggi

Vediamo cos’è RAID 1, i vantaggi e gli svantaggi, i guasti comuni e gli impieghi più diffusi di questa configurazione. 

Vedi anche: recupero dati da RAID.

Cos’è RAID 1

Il mirroring, noto anche come RAID 1, consiste nella replica dei dati tra due o più dischi. L’architettura RAID, o Redundant Array of Independent Disks (set ridondante di dischi indipendenti), consente di raggruppare unità fisiche distinte per formare un insieme più voluminoso, che costituisce il sistema RAID. Più dischi meccanici ha il server per le operazioni di lettura o scrittura quando si accede ai dati da un’unità, migliori saranno le prestazioni.

Diversi livelli RAID corrispondono a diversi modi di raggruppare i dati sui dischi. Ciascun livello RAID è identificato dal numero che segue la designazione RAID. I più comuni sono RAID 0, RAID 1 e RAID 5.

Il livello RAID dipende dall’applicazione in esecuzione sul server. RAID 0 è la modalità più veloce, RAID 1, la più affidabile e RAID 5, un buon compromesso tra le due.

RAID 1 richiede un minimo di due dischi fisici, poiché i dati vengono scritti in due posizioni contemporaneamente. I dischi sono essenzialmente immagini speculari reciproche. Se un disco si guasta, l’altro può recuperare i dati.

Il mirroring è ideale per operazioni di lettura molto veloci. Al contrario, le operazioni di scrittura richiedono più tempo, poiché i dati devono essere scritti in due posizioni.

Il mirroring consente il failover istantaneo dei dati richiesti dalle applicazioni mission-critical. Se le farm primarie sono danneggiate, il traffico viene indirizzato alle farm di backup, secondarie o mirror.

RAID 1 è il modo più semplice per proteggere i dati e mantenere un valore ragionevole di velocità di scrittura, lettura e accesso. Sebbene sia sequenziale, la velocità di scrittura complessiva è uguale a tutte le operazioni di scrittura di ciascuna unità nell’array.

È un processo simultaneo: le operazioni di scrittura avvengono parallelamente a tutte le unità, il che significa che la durata della registrazione è uguale alla durata dell’operazione del disco più lento.

Vantaggi e svantaggi di RAID 1

RAID 1 utilizza il sistema mirror consentendo una maggiore ridondanza dei dati. Come abbiamo visto, infatti, quando si scrive su un disco, gli stessi dati verranno scritti in parallelo su un secondo disco. Se un disco si guasta, il disco mirror, che è identico, prende immediatamente il sopravvento.

I dischi speculari possono avere architetture diverse (numero di cilindri e testine diverse) ed è, anche, possibile utilizzare due controller del disco separati (in questo caso, si parlerà di duplexing).

Durante un errore del disco, il sistema funziona in modalità degradata, poiché gli accessi in lettura al disco possono essere eseguiti solo su una singola unità alla volta. Questo lo rende leggermente più lento. Subito dopo l’installazione di un nuovo disco viene eseguita una procedura di copia dei dati.

I vantaggi del RAID 1 sono, quindi:

• Su un array RAID 1, i dati archiviati nell’array verranno scritti su tutti i dischi fisici dell’array in modo che tutti i dischi fisici dell’array abbiano gli stessi blocchi di dati.
• I dati ridondanti vengono scritti su tutti i dischi fisici dell’array RAID 1, in modo che i dati siano al sicuro purché almeno uno dei dischi fisici sia a posto.
• Tutti i dischi fisici dell’array avranno gli stessi blocchi di dati. Pertanto, quando un file viene letto dall’array RAID 1, i blocchi di dati del file verranno letti da diversi dischi fisici. Ciò migliora la velocità di lettura dell’array.
• Se un disco fisico dell’array si guasta, è possibile sostituirlo con un nuovo disco e verrà popolato automaticamente con una copia esatta dei dati esistenti in tutti gli altri dischi dell’array.
  

L’impiego di RAID 1

Il mirroring è una soluzione ideale per le applicazioni che richiedono prestazioni e disponibilità elevate, come applicazioni transazionali, messaggistica e sistemi operativi.

Poiché entrambe le unità sono operative, i dati possono essere letti da entrambe contemporaneamente, velocizzando le operazioni di lettura. La batteria RAID continua a funzionare, anche in caso di guasto del disco. D’altra parte, le operazioni di scrittura sono più lente poiché ciascuna di esse avviene due volte.

Ma RAID 1 non dovrebbe essere usato come sostituto di un vero backup: le unità saranno comunque suscettibili alle solite cose come danni fisici. Ad esempio, un incendio o un allagamento influiranno su entrambe le unità.

RAID 1 è ideale per l’archiviazione mission-critical, ad esempio per i sistemi di contabilità. È adatto anche per piccoli server in cui verranno utilizzate solo due unità dati.

Il mirroring, per le sue caratteristiche di base, è generalmente usato nelle aziende. Ecco quali sono le sue principali applicazioni:

• Registri o archivi elettronici: i database a cui accedono frequentemente più utenti possono facilmente gestire il traffico aggiuntivo utilizzando RAID 1.
  
• Sistemi finanziari: contabilità e buste paga, dove la perdita di dati può essere catastrofica.
  
• Server Web aziendali: l’infrastruttura di molteplici strumenti chiave di un’azienda, in cui la perdita di dati può paralizzare gravemente le operazioni.
  

Guasti comuni al RAID 1

Gli array RAID sono una soluzione di archiviazione dati abbastanza robusta e affidabile per archiviare dati aziendali ed eseguire attività o applicazioni aziendali critiche senza alcun problema.

Tuttavia, la natura meccanica dei dischi rigidi rende la configurazione RAID soggetta a guasti. Un RAID 1 può rompersi o diventare inaccessibile a causa di uno o più guasti del disco o di errori correlati, provocando una significativa perdita di dati e notevoli tempi di inattività.

Anche altre evenienze, come errori umani, guasti del controller, arresto improvviso, interruzione di corrente o sbalzo di tensione, ecc. potrebbero interrompere o danneggiare un array RAID e causare la perdita della partizione.

I segnali degli errori RAID 1 sono strettamente correlati ai sintomi dell’errore del disco rigido utilizzati nell’array RAID. Le possibilità di guasto di un server RAID possono essere facilmente analizzate controllando le condizioni e le prestazioni dei dischi RAID associati utilizzando strumenti open source.

Vedi anche: recupero dati da hard disk.

I segnali da prendere in considerazione è che possono essere sintomatici del guasto del RAID 1 sono i seguenti:

• Perdita della partizione RAID: può verificarsi a causa di intrusioni di virus o malware che possono danneggiare l’intestazione di una partizione RAID e farla scomparire. Anche altri fattori, come sovratensione, errori hardware o software, settori danneggiati, possono causare la perdita della partizione.
  A volte, ancje la sostituzione errata di un’unità RAID 1 guasta in un array RAID può causare la perdita della partizione.
• Errori di lettura/scrittura frequenti: la frequenza di errori di lettura/scrittura durante l’accesso o il trasferimento di dati da RAID, è indice di un problema di fondo con l’array RAID che potrebbe causare la perdita di dati.
  
• Corruzione dei dati: il danneggiamento dei dati può verificarsi a causa di settori danneggiati che appaiono sul disco con il tempo e l’utilizzo. Un array RAID con unità meno recenti o obsolete potrebbe non riuscire a riallocare i settori danneggiati, il che può causare il danneggiamento dei dati.
  
• Arresto anomalo del server RAID: un server RAID 1 potrebbe bloccarsi a causa di un’unità difettosa, di un errore del software e di un problema con il controller RAID.
  
• Errori del controller RAID: un controller RAID hardware può mostrare errori dovuti a problemi con il disco rigido o dopo la ricostruzione RAID se la nuova unità viene aggiunta all’array in modo errato. Il sistema potrebbe non rilevare le partizioni RAID. In tal caso, il passaggio a un nuovo controller RAID non funziona poiché i metadati RAID sono in genere legati al controller RAID specifico.