Striping, Mirroring e Parity: Come funziona? Differenze e Vantaggi

Scopri i concetti fondamentali di Striping, Mirroring e Parità nei livelli RAID. Approfondisci come funzionano e perché sono cruciali per la protezione dei dati e le prestazioni I/O. Essenziale per amministratori di storage e esperti SAN/NAS.
Striping, Mirroring e Parity

Se desideri lavorare come amministratore di storage o esperto di SAN e NAS, è fondamentale avere una buona conoscenza di alcuni termini di base relativi allo storage e al backup. Oggi parleremo dei livelli RAID di base, che devi assolutamente comprendere.

Come forse già sai, il RAID è la tecnologia di protezione dei dati più ampiamente utilizzata oggi, in cui più dischi lavorano insieme come parte di un set per fornire protezione contro i guasti degli HDD. Striping, Mirroring e Parità sono i tre concetti fondamentali dei livelli RAID, che andremo a discutere.

Striping, Mirroring e Parità

1. Striping (Suddivisione dei dati):

Lo Striping può essere il livello RAID più confuso per un principiante e richiede una buona comprensione e spiegazione. Sappiamo tutti che il RAID è una raccolta di più dischi e in questi dischi vengono definiti un numero predefinito di blocchi di disco contigui indirizzabili chiamati strisce (strips). La raccolta di tali strisce allineate su più dischi è chiamata stripe.

Supponiamo di avere un disco rigido, che è una raccolta di più blocchi indirizzabili e questi blocchi sono impilati insieme e chiamati striscia (strip), e hai più dischi rigidi di questo tipo, che sono posti in parallelo o in serie. Questa combinazione di dischi è chiamata stripe.

  • RAID 0 è un esempio comune di striping, dove i dati sono suddivisi tra due o più dischi senza parità o mirroring. Questo offre elevate prestazioni I/O ma nessuna tolleranza ai guasti.
  • Blocchi di striping: In RAID 0, la dimensione tipica dei blocchi di striping può variare tra 16 KB e 256 KB, a seconda delle esigenze di prestazione e dell’implementazione specifica.

Nota: Senza mirroring e parità, il RAID striped non può proteggere i dati, ma lo striping può migliorare significativamente le prestazioni I/O.

2. Mirroring (Specchiatura dei dati):

Il Mirroring è molto semplice da comprendere ed è uno dei modi più affidabili per proteggere i dati. In questa tecnica, si crea una copia speculare del disco che si desidera proteggere e in questo modo si hanno due copie dei dati. In caso di guasto, il controller utilizza il secondo disco per servire i dati, garantendo così una disponibilità continua dei dati.

  • RAID 1 è il classico esempio di mirroring, dove i dati vengono duplicati su due o più dischi. Questo garantisce una tolleranza ai guasti elevata ma richiede il doppio dello spazio su disco.
  • Tempo di ricostruzione: Quando un disco guasto viene sostituito, il tempo di ricostruzione dipende dalla dimensione del disco e dalle prestazioni del sistema, potendo richiedere da poche ore a diversi giorni per completare la copia.

Quando il disco guasto viene sostituito con uno nuovo, il controller copia i dati dal disco superstite della coppia speculare. I dati vengono registrati simultaneamente su entrambi i dischi. Sebbene questo tipo di RAID offra la massima disponibilità dei dati, è costoso poiché richiede il doppio dello spazio su disco, aumentando così i costi.

3. Parity (Parità):

Come spiegato sopra, il mirroring comporta costi elevati, quindi per proteggere i dati si utilizza una nuova tecnica con lo striping chiamata parità. Questa è una soluzione affidabile e a basso costo per la protezione dei dati. In questo metodo, un disco aggiuntivo viene aggiunto alla larghezza dello stripe per contenere il bit di parità.

  • RAID 5 è un esempio di striping con parità, dove la parità è distribuita tra tutti i dischi nel set RAID, permettendo di proteggere i dati senza duplicarli completamente.
  • RAID 6 utilizza la doppia parità, consentendo di resistere alla perdita di due dischi, ma richiede più spazio per la memorizzazione delle informazioni di parità.
  • Prestazioni di scrittura: RAID 5 e RAID 6 possono avere prestazioni di scrittura inferiori rispetto a RAID 0 e RAID 1 a causa del calcolo e della scrittura della parità.

La parità è un controllo di ridondanza che garantisce la protezione completa dei dati senza mantenere un set completo di dati duplicati. I bit di parità vengono utilizzati per ricreare i dati in caso di guasto. Le informazioni di parità possono essere memorizzate su dischi HDD separati e dedicati o distribuite su tutti i dischi in un set RAID. Nell’immagine sopra, la parità è memorizzata su un disco separato.

I primi tre dischi, etichettati D, contengono i dati. Il quarto disco, etichettato P, memorizza le informazioni di parità, che in questo caso sono la somma degli elementi in ciascuna riga. Ora, se uno dei dischi (D) fallisce, il valore mancante può essere calcolato sottraendo la somma degli altri elementi dal valore di parità.

Conclusione

Spero che tu abbia compreso i concetti base di questi livelli RAID. Se hai domande o preoccupazioni, faccelo sapere tramite email e commenti. Comprendere Striping, Mirroring e Parità è essenziale per chiunque voglia diventare un esperto di storage e backup, garantendo una gestione efficace e sicura dei dati aziendali.

Luca Rossi

Luca Rossi

Esperto appassionato di informatica, con una specializzazione nel campo del recupero dati e della sicurezza digitale. Da diversi anni contribuisco come content creator presso RecDati.

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