Engenharias e TI

Desmistificando Redes de Computadores: RAID.

Hoje vamos retomar os temas de Redes de Computadores, área da Tecnologia da Informação (TI) querida por uns e odiada por outros. Neste artigo, falaremos de Redundant Array of Independent Disks (RAID).

Concurseiro, se acha que vamos falar sobre o inseticida que vende no mercado, então é hora de relaxar e focar, pois preparamos um conteúdo para explorar o assunto em poucos minutos. Veja o que aprenderemos:

  • Objetivo do RAID
  • Conceitos Básicos
  • Níveis de RAID
  • Mapa Mental

Fique à vontade para permanecer conosco se desejar, mas saiba que o artigo destina-se aos concurseiros da área de TI. Se pretende fazer provas na área de Infraestrutura, a publicação será um “prato cheio com sobremesa”.

Aproveite bastante, pois elaboramos cuidadosamente esta publicação em formato reduzido, a fim de que você tenha acesso ao conteúdo que precisa com pouquíssimo tempo de leitura. Está preparado? Vamos começar agora.

Tempo de leitura aproximada: 5 a 10 minutos

Primeiramente, RAID tradicionalmente é um tema de Redes de Computadores, mas que pode encaixar-se em várias outras áreas. Isso porque ele envolve segurança, armazenamento de dados etc. Vamos dar uma olhada no acrônimo:

Momento Curiosidade: Este artigo não é de Português, mas a nossa intuição diz que muitos leitores não sabem o que significa o termo. Acrônimo é uma palavra formada pelas iniciais de um conjunto intitulativo. Assim, RAID é um acrônimo para Redundant Array of Independent Disks.

Traduzindo, estamos falando de discos originalmente independentes, que são organizados de maneira redundante. A ideia de redundância é um mecanismo de tentativa de proteção contra falhas, para prover segurança no armazenamento.

Em outras palavras, os conjuntos de discos trabalham em regime de parceria. Há vários tipos de arranjos, que veremos nas seções seguintes, e o entendimento muda conforme a situação. Porém, de forma bem simples, um dos discos cobre as falhas de outro. O principal ponto de redundância é esse.

Estamos tomando cuidado com as palavras porque RAID não é infalível, ao contrário do que muitos pensam. Não há remédio para alguns problemas que possam surgir (quedas de luz típicas do verão, panes em vários discos simultâneos etc.). É por isso que a equipe de backup nunca morre de fome.  

Outro benefício do RAID é o desempenho no acesso à informação. Os vários discos podem ser organizados de uma maneira que aumente a velocidade do processamento, tornando o dado mais fácil de ser buscado.

Antes de entrarmos nas classificações, é importante que vocês conheçam alguns conceitos básicos para entender as variantes de RAID. Para resolver esse problema, optamos por fazer um mini glossário:

Stripping / Distribuição: divisão dos dados em vários discos. O dado não é replicado, mas particionado. Ou seja, caso um dos discos sofra danos, não há como recuperá-lo. Em compensação, a performance é melhor, pois a divisão otimiza o processo de escrita nos discos.

Mirroring / Espelhamento: cópia dos dados em vários discos. O dado não é particionado, mas replicado. Ou seja, caso um dos discos sofra danos, é possível recuperá-lo por meio da replicação. Em compensação, a performance fica prejudicada, pois é necessário escrever em vários discos.  

Paridade: gravação de blocos de bits adicionais nos discos. A estratégia é facilitar a identificação e a recuperação de falhas, caso ocorram. Do mesmo modo que o stripping, trabalhar com vários discos pode deixar o processo de escrita mais lento.   

Cada nível de RAID possui um número. Assim, os níveis são 0, 1, 2, 3, 4, 5 e 6. Vamos falar agora sobre cada um deles.

Este é um dos níveis que mais despenca em prova. Ele utiliza o conceito de stripping / distribuição. Ou seja, estamos falando daquele modelo clássico de divisão de dados. Veja que cada disco possui blocos diferentes (A1, B1 etc.), que não se repetem nos demais.

Figura 1 – Exemplo de RAID 0 (Fonte: SEAGATE. Disponível em: https://www.seagate.com/br/pt/manuals/network-storage/business-storage-nas-os/raid-modes/. Acesso em: 16 fev. 2024).

Este modelo também despenca em prova. Diferentemente do anterior, o RAID 1 utiliza o conceito de mirroring / espelhamento. Veja que o mesmo bloco de dados (A1, B1 etc.) está presente nos discos. 

Figura 2 – Exemplo de RAID 1 (Fonte: SEAGATE. Disponível em: https://www.seagate.com/br/pt/manuals/network-storage/business-storage-nas-os/raid-modes/. Acesso em: 16 fev. 2024).

Este é um dos arranjos que caiu em desuso, mas optamos por apresentar porque ainda pode aparecer em provas. Trabalha com paridade, cujos bits são distribuídos em vários discos. Ao mesmo tempo, utiliza o stripping / distribuição em cada disco.

Figura 3 – Exemplo de RAID 2 (Fonte: HostAdvice. Disponível em: https://hostadvice.com/blog/web-hosting/a-guide-to-raid/. Acesso em: 20 fev. 2024).

Este arranjo é uma variante do RAID 2, com a diferença de que os bits de paridade armazenam-se em um único disco. Por causa disso, trabalha com um mínimo de 3 storages, realizando segmentação em nível de byte. Embora não esteja mais em uso, ainda pode aparecer nas questões.

Figura 4 – Exemplo de RAID 3 (Fonte: HostAdvice. Disponível em: https://hostadvice.com/blog/web-hosting/a-guide-to-raid/. Acesso em: 20 fev. 2024).

Nova variante dos modelos 2 e 3. De forma equivalente ao RAID 3, trabalha com um mínimo de 3 discos, em que os bits de paridade são armazenados em um disco adicional separado. Porém, a segmentação dos dados é realizada em nível de bloco. Também está em desuso.

Figura 5 – Exemplo de RAID 4 (Fonte: HostAdvice. Disponível em: https://hostadvice.com/blog/web-hosting/a-guide-to-raid/. Acesso em: 20 fev. 2024).

Modelo que combina stripping com paridade. Diferentemente dos anteriores, parte do armazenamento de cada disco é dedicado à paridade. Ademais, a paridade é alocada de forma alternada entre os discos. Um dos discos pode falhar sem que haja perda de dados. Despenca em provas.

Figura 6 – Exemplo de RAID 5 (Fonte: HostAdvice. Disponível em: https://hostadvice.com/blog/web-hosting/a-guide-to-raid/. Acesso em: 20 fev. 2024).

Este modelo é uma variante do RAID 5. Ao contrário do anterior, ele trabalha com dupla paridade. Isso significa que 2 discos podem falhar sem que haja perda dos dados. De maneira equivalente ao precedente, as alocações também são feitas de forma alternada entre os discos. Também despenca nas provas.  

Figura 7 – Exemplo de RAID 6 (Fonte: HostAdvice. Disponível em: https://hostadvice.com/blog/web-hosting/a-guide-to-raid/. Acesso em: 20 fev. 2024).

Os arranjos apresentados podem ser combinados entre si, de forma a gerar uma nova solução. Vamos apresentar os que costumam aparecer mais em provas:

RAID 0+1 ou 01: combinação de stripping com mirroring. Ou seja, cada disco é dividido, como se fosse um RAID 0, e esta solução é espelhada, como se fosse um RAID 1. Cai eventualmente nas provas.

Figura 8 – Exemplo de RAID 0+1 ou 01 (Fonte: HostAdvice. Disponível em: https://hostadvice.com/blog/web-hosting/a-guide-to-raid/. Acesso em: 20 fev. 2024).

RAID 1+0 ou 10: inverso do anterior, também trabalhando com mirroring e stripping. Ou seja, cada disco é espelhado, como se fosse um RAID 1, e a solução é dividida, como se fosse um RAID 0. Cai bastante em provas e é um modelo bastante aceito no mercado também.

Figura 9 – Exemplo de RAID 1+0 ou 10 (Fonte: HostAdvice. Disponível em: https://hostadvice.com/blog/web-hosting/a-guide-to-raid/. Acesso em: 20 fev. 2024).

Outras combinações que podem aparecer em provas são o RAID 5+0 ou 50 e 6+0 ou 60. Nestes casos, a paridade é combinada com stripping, estando distribuída ao longo dos discos. Conforme explicamos, oferece maior segurança contra a perda dos dados.  

O nosso tempo está se esgotando, mas não podíamos deixá-lo na mão. Preparamos um mapa mental exclusivo, com um resumo de tudo. Se achar que a figura ficou pequena, experimente dar um zoom após baixá-la ou diretamente no seu navegador:

Figura 10 – Mapa Mental de RAID.

O artigo de hoje apresentou uma visão geral de RAID, um dos principais tópicos da disciplina de Redes de Computadores. O que fazer agora? Bom, o próximo passo é realizar muitas questões para treinar o aprendizado.

Concurseiro raiz precisa fazer exercícios. Saber o conteúdo é importante, mas somente as questões trarão a experiência prática que você precisa para as provas. O acesso ao Sistema de Questões do Estratégia é feito pelo link: https://concursos.estrategia.com/.

Além das questões, você também pode aprofundar o conteúdo por meio do material do Estratégia Concursos. Nós oferecemos diversos cursos em pdf, videoaulas e áudios para você ouvir onde quiser. Descubra tudo no link http://www.estrategiaconcursos.com.br/cursos/.

Por fim, se você curte o nosso Blog, então fique ligado, pois em breve teremos mais conteúdos de qualidade elaborados especialmente para você.

Bons estudos e até a próxima!

Cristiane Selem Ferreira Neves é Bacharel em Ciência da Computação e Mestre em Sistemas de Informação pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), além de possuir a certificação Project Management Professional pelo Project Management Institute (PMI). Já foi aprovada nos seguintes concursos: ITERJ (2012), DATAPREV (2012), VALEC (2012), Rioprevidência (2012/2013), TJ-RJ (2022), TCE-RJ (2022) e CGE-SC (2022/2023). Atualmente exerce o cargo efetivo de Auditora de Controle Externo – Tecnologia da Informação no TCE-RJ, além de ser produtora de conteúdo dos Blogs do Estratégia Concursos, OAB e Carreiras Jurídicas.

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Cristiane Selem Ferreira Neves

Cristiane Selem Ferreira Neves é Bacharel em Ciência da Computação e Mestre em Sistemas de Informação pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), além de possuir a certificação Project Management Professional pelo Project Management Institute (PMI). Já foi aprovada nos seguintes concursos: ITERJ (2012), DATAPREV (2012), VALEC (2012), Rioprevidência (2012/2013), TJ-RJ (2022), TCE-RJ (2022) e CGE-SC (2022/2023). Atualmente exerce o cargo efetivo de Auditora de Controle Externo – Tecnologia da Informação e integra o corpo docente da Escola de Contas de Gestão do TCE-RJ, além de ser produtora de conteúdo dos Blogs do Estratégia Concursos, OAB e Carreiras Jurídicas.

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