Hard Disk
La tecnologia Raid
Pensando all'archiviazione dei dati su supporti magnetici quali gli hard disk, tre sono le problematiche che si possono presentare:
- Capacità - La richiesta di maggiore capacità di archiviazione è un problema quotidiano per la maggioranza degli utenti di PC; la soluzione può essere vista nell'acquisto di un unico hard disk di maggiori dimensioni (i produttori rilasciano costantemente nuove versioni, sempre più capienti, dei propri hard disk) oppure nell'affiancare uno o più nuovi hard disk all'unità (o alle unità) già installate nel sistema;
- Prestazioni - L'utilizzo di applicazioni sempre più esigenti in termini di risorse di sistema richiede di impiegare hard disk dalle elevate prestazioni in termini di velocità. Le performances di un hard disk sono funzione di numerosi fattori, tra i quali la velocità di rotazione dei piatti e la densità di memorizzazione dei piatti (cioè quanti mbytes di informazioni possono essere memorizzate sui piatti per centimetro quadrato).
- Sicurezza dei dati - Un hard disk deve garantire, oltre alla capacità di memorizzazione e a prestazioni velocistiche nella lettura e scrittura dei dati, una elevata sicurezza dei dati, cioè che vengano minimizzati i rischi di perdite di informazioni. In generale vale la regola secondo la quale più un disco è recente, maggiori sono le tecnologie in esso applicate per la sicurezza dei dati memorizzati.
La tecnologia RAID ( Redundant Array of Independent Disks ) permette, in modi differenti, di intervenire su ognuno di questi aspetti. Con il termine RAID si intende la configurazione di due o più hard disk, possibilmente identici quanto a capacità di memorizzazione e tecnologia, portati a lavorare in modo sincrono, cioè legato l'uno all'altro. Tale legame può essere di forme differenti, esemplificate dalle modalità di configurazione RAID disponibili:
- RAID 0 - Nota anche come striping, è quella modalità che permette di "legare" tra di loro differenti
dischi, facendoli vedere dal sistema come un'unica unità anche se fisicamente composta da due o più dischi.
Si tratta del processo inverso rispetto al partizionare in modo multiplo un'unità: mentre in quel
caso si hanno differenti partizioni, quindi unità magnetiche, utilizzando una sola unità fisica,
con lo striping si ottiene un'unica unità magnetica (anche se è sempre possibile crearne più di una,
partizionando) congiungendo differenti unità fisiche. Il vantaggio del RAID 0 è quello di permettere
un aumento delle capacità di memorizzazione, continuando a vedere i dispositivi di memorizzazione
come un'unica unità magnetica (cosa impossibile da ottenersi affiancando due hard disk non in
configurazione RAID).
Utilizzando lo striping la capacità dei dischi utilizzati è sempre pari
a quella del più piccolo; se, ad esempio, si connettessero in striping RAID 0 tre hard disk,
rispettivamente da 4, 5 e 7 Gbytes, si otterrebbe un'unica unità di capacità pari a 12 Gbytes
3x4 Gbytes), perdendo pertando 4 Gbytes di spazio; vantaggio di questa configurazione è però nel
fatto che i trasferimenti in lettura sequenziale (sustained data transfers) sono effettuati in modo
più performante rispetto alla configurazione non RAID.
Secondo tipo di configurazione RAID 0 è quella spanning, con la quale viene utilizzata tutta la capacità dei dischi collegati (nell'esempio precedente si ottiene un'unità di 16 Gbytes) ma perdendo i vantaggi prestazionali nei trasferimenti in lettura sequenziale di dati propri della modalità striping. - RAID 1 - Noto anche come mirroring, in questa modalità i dati vengono scritti su entrambi i dischi, così che uno sia copia speculare dell'altro; qualora dovesse esserci qualche problema e/o errore di scrittura-lettura, oppure ancora perdita di dati, il sistema andrà a ricuperare le informazioni sull' altro hard disk, così da garantire la continuità delle operazioni. Questa modalità massimizza la sicurezza dei dati ma porta quali inconvenienti prestazioni ridotte (sono pari a quelle di un singolo disco connesso al controller) e spreco di spazio (se sono configurati in mirroring due hard disk da 10 Gbytes ciascuno, il sistema vedrà il tutto come un'unica unità magnetica da 10 Gbytes).
- RAID 0+1 - Tale modalità unisce i vantaggi del mirroring con quelli dello striping; due hard disk sono connessi tra di loro in modalità striping, mentre altri due dischi ne formano il mirror. Questa soluzione permette di ottenere le elevate prestazioni proprie dello striping unitamente alla sicurezza per i dati propria della modalità mirroring.
- RAID 5 - In questa configurazione due hard disk contengono i dati, mentre il controller calcola attraverso una specifica espressione matematica quella che è chiamata la copia di parity; quest'ultima contiene quelle informazioni neceszarie a riscrivere le informazioni su uno dei due dischi qualora, per un qualsiasi motivo, dovessero essere danneggiate e/o perse. La copia di array viene distribuita su tutti i dischi che compongono la catena RAID.
Da segnalare che con la modalità RAID 1, in caso di rottura di un disco è possibile, a sistema funzionante, provvedere alla sostituzione dell'hard disk danneggiato, senza perdita di dati e necessità di spegnere e/o riavviare il sistema; questa funzione, nota come swapping, permette di garantire continuità nel funzionamento, caratteristica apprezzata in particolari contesti quali quelli delle workstation, nei quali è importante che il sistema non si fermi.
