O que é RAID 10 – definição, desempenho, configuração e mais

Luís Santos

29/11/2022 • Arquivado para: Recuperação de dados Windows • Soluções comprovadas

A internet adiciona centenas de terabytes de novos dados diariamente, com os servidores lidando com a maior parte da carga. Portanto, não precisamos apenas de uma alternativa ao armazenamento simples, mas também de torná-lo mais acessível com especificações de hardware mais baixas. Um Redundant Array of Independent Disks (RAID) ajudou a aliviar o problema, mas escolher a configuração mais benéfica é difícil. Ao longo desta parte, você aprenderá tudo sobre o que é RAID 10, por que é tão popular, como funciona o RAID 10 e se o seu sistema é adequado para uma configuração de RAID 10.

Neste artigo, você vai aprender:

01 O que é RAID 10?

02 Como funciona o RAID 10?

03 Como configurar o RAID 10?

04 Comparando o RAID 10 com outros níveis de RAID

05 Perguntas frequentes

Parte 1. O que é RAID 10?

O RAID 10 é um tipo de RAID aninhado que combina RAID 1 e RAID 0, por isso possui este nome. Muitos profissionais preferem escrever como RAID 1+0. A matriz primeiro distribui os dados em blocos (RAID 0) e, em seguida, cria uma imagem espelhada para eles em unidades separadas (RAID 1). Lembre-se de que não é o mesmo que RAID 0+1 que funciona ao contrário, primeiro criando a imagem espelhada para os dados e depois dividindo-a em blocos.

O desempenho do RAID 10 é excepcional, pois o sistema pode ler e gravar dados muito mais rapidamente, graças a blocos de dados convenientemente organizados. O endereço de cada bloco os torna mais acessíveis, reduzindo o estresse no processador e na RAM. Como cada bloco tem uma imagem espelhada armazenada em outra unidade, a falha de uma unidade não causa uma falha no sistema. Ainda assim, o RAID 10 tem menor tolerância a falhas do que outras configurações, como RAID 5 e RAID 6.

Desempenho do RAID 10

O desempenho do RAID 10 é bastante impressionante para um array simplista que não requer muito hardware.

Características	Performance
Tolerância ao erro:	Com o RAID 10, você pode suportar uma única falha de disco sem interromper o serviço.
Velocidade de leitura:	Os blocos de dados distribuídos tornam mais fácil para o sistema localizar as informações desejadas. Assim, com o RAID 10, você obtém velocidades de leitura que se multiplica pelo número total de unidades do array.
Velocidade de gravação:	Considerando a tolerância a falhas, o RAID 10 tem um excelente desempenho de gravação. Embora os dados espelhados possam desacelerar um pouco, eles ainda apresentam velocidades notáveis que aumentam com o número de unidades no sistema.
Redundância:	Como não há paridade, os dados espelhados podem ser acessados prontamente de outra unidade. A localização é aleatória, embora todos os discos na matriz compartilhem a mesma estrutura de dados. Até o tamanho do bloco permanece o mesmo.
Eficiência de espaço:	O RAID 10 renderiza apenas 50% do espaço total de armazenamento utilizável porque requer a mesma área para os dados que sua imagem espelhada. Portanto, seria melhor ter pelo menos 100% de sobrecarga ao estabelecer um servidor com configuração RAID 10.

Aplicações do RAID 10

Devido ao seu alto desempenho de E/S e acesso ininterrupto na maioria das falhas, a configuração RAID 10 é ideal para aplicações como:

Hospedagem de sites.
Servidores de jogos multijogador.
Serviços de e-mail.
Análise.
Streaming de mídia.

Benefícios do RAID 10

Se você sabe como funciona o RAID 10, pode observar as vantagens que ele traz para qualquer implantação. Alguns dos mais notáveis incluem:

O RAID 10 tem um desempenho excepcional de leitura/gravação com alguma tolerância a falhas. A velocidade se multiplica com cada unidade ativa no sistema.
A imagem espelhada dos blocos de dados está prontamente disponível em outra unidade, para que você possa alternar instantaneamente para ela se a primeira unidade falhar. Muitos profissionais de TI programam o array, de modo que a troca ocorre automaticamente sem a entrada do usuário.
O RAID 10 não requer um equipamento de ponta para operar e manter. Você pode configurar facilmente um servidor sem gastar muito em chips e RAM.
Pelo que oferece, o RAID 10 é mais fácil de configurar do que outras configurações de RAID. Você pode aplicá-lo facilmente a um novo servidor em poucos minutos, como aprenderá mais adiante neste guia.

Desvantagens do RAID 10

Apesar do alto desempenho de E/S juntamente com a tolerância a falhas, o RAID 10 não está livre de pontos negativos. Antes de aplicar um array RAID 10 ao seu servidor, você também deve considerar as desvantagens.

O RAID 10 limita a eficiência de armazenamento efetiva a 50%, pois você precisa de espaço igual para um bloco de dados distribuído e sua imagem espelhada. A configuração não é adequada para um servidor persistente de grande escala.
É difícil detectar quaisquer falhas na unidade, pois a falha da unidade dificulta o isolamento de blocos específicos. Na maioria dos casos, você precisa fazer a formatação completa ou a substituição da unidade.
O RAID 10 possui redundância de armazenamento limitada. Falhas extensas na unidade podem forçar os administradores a desligar os servidores para reparos.

Parte 2. Como funciona o RAID 10?

Embora as pessoas muitas vezes o denotem como RAID 1+0, a ordem de armazenamento de dados ocorre ao contrário. Primeiro, os dados são divididos em blocos (RAID 0) e atribuídos a um endereço para facilitar o acesso no futuro. Antes de o sistema armazená-lo em uma unidade, ele primeiro cria uma imagem espelhada com um endereço separado (RAID 1) e a armazena em outro.

Em uso regular, o sistema chama o bloco de dados original quando uma consulta de informações é gerada. A velocidade de leitura/gravação é relativamente alta, pois todas as unidades permanecem ativas. Se o array apresentar uma falha, você poderá alternar para qualquer um dos conjuntos de dados espelhados sem exigir o desligamento do sistema. O bloco de dados é idêntico, o que não permite que o usuário final saiba a diferença.

Parte 3. Como configurar o RAID 10?

Devido à combinação de duas das configurações de RAID mais simples, você pode configurar o RAID 10 para seu servidor com alguns passos simples. Em termos de hardware, você precisa de pelo menos quatro discos ou unidades. Além disso, os requisitos de RAM e processador também não são muito sofisticados.

Como a maioria dos servidores usa Linux, vamos nos concentrar em como configurar um array RAID 10 para o mesmo.

Verifique se todos os discos estão prontos através deste comando.

# ls -l /dev | grep sd

Verifique se todas as unidades estão livres de qualquer configuração RAID anterior usando o comando abaixo.

# mdadm --examine /dev/sd[b-e]

Você pode alterar 'sd[b-e]' com nomes de unidade apropriados de acordo com seu servidor.

Em seguida, você precisa de uma partição para cada unidade. Use o comando 'fdisk' da seguinte forma:

# fdisk /dev/sdb

# fdisk /dev/sdc

# fdisk /dev/sdd

# fdisk /dev/sde

O processo de criação de uma nova partição é o mesmo para cada disco. Pressione a tecla N e atribua um número. Quando terminar, pressione 'p' para imprimir a partição e 'w' para escrever as alterações.

Depois de criar as partições, é hora de criar um dispositivo RAID. Requer a ferramenta de gerenciamento de RAID mdadm, que você pode instalar usando o comando a seguir.

# yum install mdadm

Com esta ferramenta de gerenciamento RAID instalada, agora você pode criar um dispositivo RAID e atribuir a configuração RAID 10.

# mdadm --create /dev/md0 --level=10 --raid devices=4 /dev/sd[b-e]1

Você pode verificar o dispositivo RAID usando o comando 'cat'.

# cat /proc/mdstat

Agora, você precisa verificar o status da matriz RAID 10 ativa. Use o seguinte comando para o mesmo.

# mdadm --detail /dev/md0

Ele deve mostrar o array como ativo e ressincronizando.

Agora você pode criar um sistema de arquivos para a matriz. Aqui, estamos usando ext4, mas você também pode usar ntfs ou fat32, conforme suas necessidades.

# mkfs.ext4 /dev/md0

Monte o sistema de arquivos na matriz usando o comando a seguir.

# mkdir /mnt/raid10

# mount /dev/md0 /mnt/raid10

# ls -l /mnt/raid10

Em seguida, você precisa adicionar alguns arquivos de texto e editá-los para ver se a unidade está funcionando corretamente.
Após a confirmação, você pode usar a montagem automática através do arquivo '/etc/fstab'.

# vim /etc/fstab

Ele deve montar os arquivos automaticamente sem que você designe a unidade apropriada. Você pode verificá-lo utilizando o comando mencionado abaixo.

# mount -av

RAID não tem um arquivo de configuração padrão. Você precisa salvar a configuração manualmente usando o seguinte comando.

# mdadm --detail --scan --verbose >> /etc/mdadm.conf

E é isso! Agora você pode adicionar e editar arquivos em seu servidor com uma configuração RAID 10. Você pode editar as configurações do controlador RAID usando o identificador '/dev/md0'.

O que acontece quando a configuração do RAID 10 falha?

O RAID 10 oferece proteção limitada contra falhas de disco. Se o dano for muito extenso, você pode precisar de um software de recuperação de dados RAID, como o Wondershare Recoverit. Funciona com a maioria dos sistemas operacionais e não requer nenhuma codificação.

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Passo 1: Escolha a unidade RAID 10

Abra o programa de recuperação de RAID 10 Recoverit e escolha o disco rígido RAID 10 para o qual você deseja recuperar os dados na guia Discos rígidos e localizações.

Passo 2: Digitalize a unidade selecionada

Depois de escolher o local, o Recoverit iniciará uma verificação geral e exibirá os arquivos encontrados no disco ou site.

Passo 3: Visualize e recupere

Você pode navegar por todos os arquivos recuperáveis durante e após a verificação. Use o botão Visualizar para verificar se é o arquivo desejado. Por fim, clique no botão Recuperar para recuperar os arquivos corretos.

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Comparando o RAID 10 com outros níveis de RAID

Agora que você sabe o que é RAID 10, é hora de compará-lo com algumas outras configurações de RAID. Você pode conferir os links abaixo.

RAID 5 vs RAID 10

RAID 10 vs RAID 50

RAID 10 vs RAID 6

Perguntas frequentes

O RAID 0 é mais rápido que o RAID 10?

Sim, pois o RAID 0 apenas distribui os dados e os armazena na forma de blocos de dados, enquanto o RAID 10 precisa criar uma cópia exata. No entanto, você deve observar que o RAID 0 não tem tolerância a falhas.

Quantas unidades são necessárias para o RAID 10?

O requisito mínimo de unidades é quatro para o RAID 10. O máximo é 144.

O RAID 10 vale a pena?

Se você precisa de um desempenho excepcional de entrada/saída com alguma tolerância a falhas, o RAID 10 vale a pena. No entanto, não é ideal para servidores de grande escala que precisam manter um banco de dados expansivo com segurança.

Qual é a desvantagem do RAID 10?

A desvantagem mais significativa do RAID 10 é seu consumo de espaço. Como ele copia um backup de cada bloco de dados, a configuração deixa apenas 50% do espaço utilizável. Essa é a razão pela qual os servidores de grande escala geralmente não utilizam ele.

O RAID 10 requer um hot spare?

Hot spares podem ajudá-lo a aumentar substancialmente a tolerância do seu array do RAID 10. Normalmente, você deve ter um hot spare se tiver mais de 30 unidades operando com RAID 10.

Conclusão:

Isso conclui este guia sobre o que é o RAID 10 e como funciona o RAID 10. Esperamos que você tenha aprendido a melhorar as configurações do seu servidor no futuro. Tem alguma dúvida? Deixe seu comentário logo abaixo.