RAID 6: la con­ca­te­na­zio­ne degli hard disk più sicura contro i guasti

Con­ca­te­na­re più di un disco rigido in una singola unità logica ha ormai una tra­di­zio­ne decennale. Col passare degli anni il successo ottenuto da diversi setup ha fatto sì che venissero stan­dar­diz­za­ti come livelli RAID (Redundant Arrays of In­de­pen­dent Disks). Seppure si tratti di un principio poco diffuso, il RAID 6 risulta as­so­lu­ta­men­te rilevante grazie alla pro­te­zio­ne che offre dai guasti. Scoprite cosa rende speciale questo principio RAID, quali sono i suoi punti di forza e di debolezza e per quali scenari d’impiego risulta par­ti­co­lar­men­te adatto.

Il RAID 6 è un principio di ar­chi­via­zio­ne formato da un minimo di quattro dischi rigidi con­ca­te­na­ti assieme. In questo modo aumentano sia la velocità di lettura che la pro­te­zio­ne dai mal­fun­zio­na­men­ti, rispetto a quanto avvenga con gli hard disk singoli. A questo proposito è fon­da­men­ta­le la com­bi­na­zio­ne tra striping e parità, già impiegati nel RAID 5 e che non a caso serve da base per questo livello. Infatti, il RAID 6 viene con­si­de­ra­to un’espan­sio­ne del RAID 5.

I sistemi RAID 6 im­ple­men­ta­no il principio dello striping (dall’inglese stripe, “striscia”) nel modo classico: tutti i dati vengono suddivisi in blocchi e ripartiti tra tutti gli hard disk con­ca­te­na­ti. Ciò offre agli utenti la pos­si­bi­li­tà di accedere con­tem­po­ra­nea­men­te a diversi dischi rigidi e leggere pa­ral­le­la­men­te i blocchi parziali di una striscia di dati.

Per quel che riguarda la parità, il RAID 6 dif­fe­ri­sce dagli altri livelli: il sistema archivia sempre due set di in­for­ma­zio­ni di parità che, nel caso di crash di uno o due hard disk, per­met­ta­no la ri­co­stru­zio­ne dei dati con­ca­te­na­ti. Op­zio­nal­men­te un sistema RAID 6 punta a questo scopo sulla logica XOR o su una com­bi­na­zio­ne di logica XOR e cor­re­zio­ne degli errori tramite codice Reed-Solomon. Quest’ultimo mec­ca­ni­smo di co­mu­ni­ca­zio­ne viene richiesto anche dalle norme della DVB per la tra­smis­sio­ne dei segnali te­le­vi­si­vi, dove serve a mi­glio­ra­re il bit error ratio (ossia il rapporto tra bit inviati e ricevuti cor­ret­ta­men­te) del segnale ricevente.

La capacità di ar­chi­via­zio­ne totale di un RAID 6 di­mi­nui­sce si­gni­fi­ca­ti­va­men­te rispetto alle pre­sta­zio­ni di ar­chi­via­zio­ne dei singoli di­spo­si­ti­vi. Lo spazio per i dati utente può fa­cil­men­te essere calcolato con la seguente formula:

Di un sistema formato da quattro hard disk con ciascuno un gigabyte di capacità, soltanto il 50 percento del po­ten­zia­le di ar­chi­via­zio­ne è a di­spo­si­zio­ne per i dati utente. Con un numero maggiore di dischi rigidi migliora il rapporto tra capacità allocata per i dati utente e le in­for­ma­zio­ni di parità.

Rispetto al RAID 5, l’espan­sio­ne RAID 6 offre una dif­fe­ren­za decisiva: le in­for­ma­zio­ni di parità utili a ri­co­strui­re i dati andati perduti vengono dop­pia­men­te ar­chi­via­te. Questa dif­fe­ren­za rap­pre­sen­ta sia il prin­ci­pa­le punto di forza di questo metodo di ar­chi­via­zio­ne, in quanto i dati di parità ar­chi­via­ti in doppia versione non solo sono un metodo par­ti­co­lar­men­te efficace per generare la ri­don­dan­za, ma ga­ran­ti­sco­no anche un’elevata pro­te­zio­ne contro i crash. In un sistema RAID 6 possono infatti ve­ri­fi­car­si dei mal­fun­zio­na­men­ti fino a due dischi rigidi con­tem­po­ra­nea­men­te senza che l’ope­ra­ti­vi­tà del sistema venga com­pro­mes­sa.

Anche altri sono però i benefici del RAID 6 legati ai punti di forza del RAID 5: la pos­si­bi­li­tà di accessi paralleli consente un migliore tasso di tra­smis­sio­ne durante la lettura dei dati. A causa della du­pli­ca­zio­ne delle in­for­ma­zio­ni di parità, questo vantaggio risulta però più debole rispetto a quanto non avvenga nei sistemi RAID livello 5. Anche il rapporto tra capacità di­spo­ni­bi­le per l’ar­chi­via­zio­ne dei dati utente e lo spazio ne­ces­sa­rio per la parità risulta minore.

Tuttavia, un RAID 6 composto da almeno cinque dischi rigidi offre un miglior utilizzo delle risorse rispetto ai RAID che puntano su un ri­spec­chia­men­to completo dei dati. Più aumenta il numero degli hard disk, migliore è l’utilizzo.

Rispetto ai singoli di­spo­si­ti­vi di ar­chi­via­zio­ne, la chiara di­mi­nu­zio­ne del po­ten­zia­le di ar­chi­via­zio­ne risulta uno svan­tag­gio, so­prat­tut­to nel caso di setup con il numero minimo di dischi rigidi (solo 50 percento delle pre­sta­zio­ni di ar­chi­via­zio­ne). Anche le pre­sta­zio­ni di scrittura sono uno degli svantaggi decisivi di una con­ca­te­na­zio­ne RAID 6: se si ar­chi­via­no dati sugli hard disk con­ca­te­na­ti bisogna con­si­de­ra­re ogni volta un doppio calcolo e con­se­guen­te ri­par­ti­zio­ne delle in­for­ma­zio­ni di parità.

Il tasso di scrittura ridotto incide in modo par­ti­co­la­re anche sul rebuild del sistema, ovvero nel caso in cui si debbano collegare nuove com­po­nen­ti hardware in so­sti­tu­zio­ne di quelle difettose.

Grazie alla capacità di sup­por­ta­re il guasto di due hard disk con­tem­po­ra­nea­men­te, i RAID 6 offrono il po­ten­zia­le per ar­chi­via­re grandi quantità di dati su lunghi periodi met­ten­do­le al sicuro contro i crash. I sistemi server sui quali vengono ar­chi­via­ti i dati rap­pre­sen­ta­no perciò uno scenario d’impiego ideale. Anche i server di database o di tran­sa­zio­ni, scenari classici dei RAID 5, possono trarre vantaggio dalla struttura di ar­chi­via­zio­ne RAID 6, ammesso che si voglia dare priorità alla sicurezza dei dati, a discapito della velocità di scrittura.

Il RAID 6 è l’al­ter­na­ti­va ancora più sicura contro i crash rispetto al ben più diffuso RAID 5. Tuttavia, generare la ri­don­dan­za per mezzo della parità non è l’unico modo per farlo. Altri standard come il RAID 1 e il RAID 10 ar­chi­via­no i dati tramite mirroring, ovvero du­pli­can­do­li. Quest’ultimo principio unisce assieme due livelli RAID, che non comprende solamente la tec­no­lo­gia di replica del RAID 1, bensì suddivide i dati su tutti i dischi rigidi con­ca­te­na­ti secondo il livello RAID 0.

Potete ap­pro­fon­di­re le si­mi­la­ri­tà e le dif­fe­ren­ze dei vari principi nel nostro articolo sui livelli RAID a confronto.