Raid 5
Il Raid di livello 5 corrisponde alla implementazione di base più complessa di un volume con ridondanza dei dati. A differenza dei due schemi precedenti, l’algoritmo utilizzato dal livello 5 permette di incrementare contestualmente le prestazioni e la sicurezza dei dati.
Il numero minimo di dischi utilizzabili sale però a tre e la capacità utile è pari alla somma delle capacità (minima) dei dischi utilizzati, con l’esclusione della capacità di un’intera unità . Se, ad esempio, si costruisce il Raid 5 con tre dischi da 1 Tbyte, la capacità complessiva è quindi di 2 Tbyte.
La logica di questo livello deriva da un concetto classico nell’informatica, quello della parità . L’algoritmo del Raid 5 prevede una suddivisione dei dati in maniera simile a quella del Raid 0 – la dimensione tipica dei blocchi logici è di 64 Kbyte – distribuiti in seguito su tutti i dischi appartenenti alla catena ad eccezione di uno. Su quest’ultimo, nella stessa posizione logica in cui sono contenuti i dati negli altri dischi, il controller provvede a scrivere una sequenza di bit definiti “di parità “.
Nella pratica la sequenza è la somma logica sul singolo bit (XOR logico) dei dati presenti in quella specifica posizione sugli altri dischi. L’operazione di XOR restituisce come valore 1 se il numero di “1” sommati è dispari, mentre ha valore “0” se il numero di “1” sommati è pari; questo comporta che il numero totale di “1” – compreso il bit di parità – sia sempre pari. Il bit di parità non è utilizzato durante le normali operazioni di lettura, ma solo in caso di guasto di un disco. In questa situazione il controller, non riuscendo a recuperare un dato presente su un disco in particolare, può effettuare l’operazione di XOR logico sui bit presenti (compreso quello di parità ), contando in pratica quanti “1” sono presenti sugli altri dischi in quella particolare posizione. Per via della parità del valore 1 imposta proprio tramite il bit di parità è possibile recuperare il dato corrotto: se il numero di “1” è pari di conseguenza il dato mancante è uno “0”, mentre se è dispari è un “1”.
Il Raid 5 funziona di conseguenza anche in caso di rottura di un disco appartenente alla catena, ma le prestazioni risultano molto diverse rispetto alla catena integra. In base al controller utilizzato la scrittura può essere effettuata senza l’utilizzo del bit di parità , velocizzandosi rispetto al Raid 5 non degradato (termine utilizzato per indicare una catena monca di un elemento), oppure continuando normalmente a scrivere la parità . In quest’ultimo caso, se il numero di dischi iniziale era 3, ci si trova nella situazione in cui i due dischi rimanenti vengono utilizzati in maniera impropria; su uno di essi viene scritto il dato e sull’altro la parità , con prestazioni di conseguenza inferiori all’originale, data la mancanza delle caratteristiche del Raid 0.
La ricostruzione della catena è un procedimento semplice, ma che può richiedere molto tempo: collegando un nuovo disco in sostituzione di quello guasto il controller provvede a ricostruirne l’intero contenuto effettuando l’operazione di XOR su tutti i dati presenti negli altri dischi, scrivendo di conseguenza sul nuovo arrivato sia i dati persi sul disco precedente sia i valori di parità di quelli salvi sui dischi restanti. Oltre all’implementazione base è possibile implementare un livello Raid definito come 5e, dove la “e” identifica la modalità Enhanced che prevede l’utilizzo di un disco supplementare chiamato “spare”; quest’ultimo interviene in automatico in caso di rottura e permette di una più rapida ricostruzione della catena Raid.
Le prestazioni ottenibili con il Raid 5 aumentano come nel caso del Raid 0 in funzione dei dischi impiegati grazie alla possibilità di leggere e scrivere allo stesso tempo su più dischi. In caso di guasto la perdita di prestazioni dipende dalla qualità e dalle caratteristiche del controller: quelli di fascia più elevata dispongono di un’ampia cache di parcheggio che permette al controller di ritardare il calcolo e la scrittura dei dati e dei relativi bit di parità – l’operazione introduce infatti un ritardo rispetto scrittura grezza dei dati – nel caso vi fosse una richiesta di lettura a priorità più alta.[box type=”shadow” ]Raid 5
Vantaggi
Elevata velocità di trasferimento in lettura • Media velocità di trasferimento in scrittura
Svantaggi
Il guasto a un disco influisce sulle prestazioni generali • Sono necessari un minimo di tre dischi • In caso di guasto, la ricostruzione della catena Raid può richiedere molto tempo[/box]