RAID 0: cosa si nasconde dietro questo livello RAID?

Tra i livelli RAID più co­mu­ne­men­te usati il RAID 0 occupa una posizione di spicco, no­no­stan­te questo standard, non sia tec­ni­ca­men­te un vero Redundant Array of Inde­pen­dent Disks. Il principio che ne sta alla base, ovvero l’ar­chi­via­zio­ne dati ri­don­dan­te, non trova ap­pli­ca­zio­ne in questa tipologia di con­ca­te­na­zio­ne di dischi rigidi. Da una con­ca­te­na­zio­ne RAID 0, composta da un minimo di due supporti di ar­chi­via­zio­ne identici, si forma una singola unità logica il cui solo obiettivo è l’ot­ti­miz­za­zio­ne degli accessi di scrittura e lettura. Non ga­ran­ti­sce però lo stesso grado elevato di sicurezza dati degli altri livelli RAID.

RAID 0 è un livello RAID stan­dar­diz­za­to che definisce la con­ca­te­na­zio­ne di due o più dischi rigidi al fine di favorire un’ot­ti­miz­za­zio­ne delle pre­sta­zio­ni. A questo scopo tutti i dati vengono suddivisi in stripe (strisce) o blocchi sui supporti di ar­chi­via­zio­ne con­ca­te­na­ti. Per questo motivo la tec­no­lo­gia che vi sta alla base prende il nome di “striping”.

Ad esempio: durante il processo di scrittura dei dati vengono ar­chi­via­ti con­tem­po­ra­nea­men­te il blocco di dati “A1” sul disco rigido 1 e il blocco di dati “A2” sul disco rigido 2. La somma dei due blocchi cor­ri­spon­de al set di dati “A” o quan­to­me­no a parte di esso, in base alle sue di­men­sio­ni. Se il set di dati viene richiesto in un secondo momento, può essere letto pa­ral­le­la­men­te dai due dischi rigidi; esat­ta­men­te allo stesso modo di come vi era stato ar­chi­via­to ini­zial­men­te.

Grazie al metodo di striping, il RAID 0 mas­si­miz­za sia la velocità di scrittura che di lettura. Se tuttavia uno degli hard disk subisce un guasto, i dati vanno so­li­ta­men­te persi, in quanto i dischi rigidi ancora fun­zio­nan­ti hanno in archivio solamente una parte di tutte le strisce di dati.

Il grande vantaggio offerto da un array RAID 0 rispetto a un singolo disco rigido è la pos­si­bi­li­tà degli accessi dati in parallelo. Oltre a fornire una maggiore larghezza di banda, aumenta au­to­ma­ti­ca­men­te anche il numero delle ope­ra­zio­ni in entrata e in uscita per secondo (IOPS, dall’inglese Input/output Ope­ra­tions per Second). Poiché i supporti SSD nella con­ca­te­na­zio­ne RAID godono di pre­sta­zio­ni ridotte, questo vantaggio risulta meno incisivo con le nuove ge­ne­ra­zio­ni dei di­spo­si­ti­vi di ar­chi­via­zio­ne. Più di qualsiasi altro tipo di RAID, RAID 0 è adatto a essere uti­liz­za­to con i dischi rigidi HDD.

Lo svan­tag­gio maggiore rispetto all’impiego di un singolo supporto di ar­chi­via­zio­ne è l’elevata pro­ba­bi­li­tà di mal­fun­zio­na­men­ti: ogni disco rigido facente parte della con­ca­te­na­zio­ne può andare fuori servizio a causa di problemi hardware o software e causare con­tem­po­ra­nea­men­te l’intero crash del sistema. Dunque, vale la regola che, all’aumentare del numero dei di­spo­si­ti­vi di ar­chi­via­zio­ne con­ca­te­na­ti aumenta au­to­ma­ti­ca­men­te anche il rischio di un crash totale.

Poiché uno scenario di questo tipo com­por­te­reb­be anche l’ine­vi­ta­bi­le perdita della maggior parte dei dati ar­chi­via­ti, l’impiego di questo sistema rende in­di­spen­sa­bi­le adottare una strategia di  backup separata. Come pre­ce­den­te­men­te men­zio­na­to, rispetto ad altri tipi di RAID, il RAID 0 non offre alcuna ri­don­dan­za. Una ri­co­stru­zio­ne delle più grandi strisce di dati suddivise su tutte le com­po­nen­ti RAID risulta perciò im­pos­si­bi­le a causa delle parti guaste. Possono essere ri­co­strui­ti solamente i file di di­men­sio­ni minori ancora presenti nello spazio di ar­chi­via­zio­ne del RAID 0.

Dai punti di forza e debolezza di un con­ca­te­na­men­to RAID 0 si capisce per quale tipo di progetti risulti adatto questa tecnica di ar­chi­via­zio­ne: gli HDD collegati tra loro secondo il modello RAID 0 for­ni­sco­no pre­sta­zio­ni ec­ce­zio­na­li, ben al di sopra delle pre­sta­zio­ni di ciascun singolo com­po­nen­te. Le ap­pli­ca­zio­ni che non pre­sen­ta­no criticità come software per l’ela­bo­ra­zio­ne audio e video, dove i dati devono poter però essere letti e scritti molto ve­lo­ce­men­te, sono quelle che ne traggono maggior vantaggio.

In questo caso un sistema RAID 0 può rap­pre­sen­ta­re un’al­ter­na­ti­va eco­no­mi­ca­men­te van­tag­gio­sa a un disco SSD. Se con­si­de­ra­te invece questa con­fi­gu­ra­zio­ne d’ar­chi­via­zio­ne per in­for­ma­zio­ni sensibili come i dati dei clienti o i file di carattere privato, risulta poco adatta a causa della mancanza di ri­don­dan­za.

La rinuncia a un mec­ca­ni­smo di sicurezza è la ca­rat­te­ri­sti­ca di­stin­ti­va del RAID 0. Tutti gli altri livelli RAID stan­dar­diz­za­ti puntano invece su metodi che con­sen­ta­no di evitare la perdita di dati. Alcuni approcci come il RAID 1 o la com­bi­na­zio­ne RAID 10 uti­liz­za­no la replica dei dati, più co­mu­ne­men­te detta mirroring: tutti i file sono ar­chi­via­ti in almeno due dischi rigidi diversi. Altri modelli come il RAID 5 o il RAID 6 si affidano invece alle in­for­ma­zio­ni di parità generate in seguito al processo di scrittura, che per­met­to­no di ri­co­strui­re i dati nel caso in cui un hardware risulti difettoso.