Con il passare del tempo abbiamo assistito ad un incremento esponenziale delle prestazioni dei singoli componenti di un PC come CPU, memorie RAM, schede grafiche, etc. le quali hanno beneficiato di affinamenti o introduzioni di nuove architetture e continui miglioramenti nel loro processo produttivo. L’unico componente che è rimasto al di fuori di questo costante e vertiginoso aumento delle prestazioni è l’hard disk, il solo tra quelli elencati ad avere parti meccaniche in movimento (che non possono per questioni fisiche superare un certo livello di prestazioni), diventando in questo modo il vero collo di bottiglia dei moderni sistemi informatici. Per sopperire in parte a questo problema è stato inventato il RAID. Acronimo di Redundant Array of Independent Disks, nasce nel 1978 grazie ad IBM con lo scopo di aumentare le prestazioni ed incrementare la sicurezza dei dati attraverso l’organizzazione delle informazioni all’interno di più hard disk. Oggi esistono diversi tipi di RAID (chiamati anche livelli o tipologie) che si differenziano in base al numero di dischi utilizzati ed alla loro organizzazione che può propendere o verso un innalzamento delle prestazioni o verso un aumento della sicurezza e in alcuni casi ad entrambe. Il RAID può essere gestito sia a livello software (attraverso il sistema operativo) sia a livello hardware (con prestazioni decisamente superiori) attraverso un dispositivo integrato sulla scheda madre, una scheda di espansione espressamente sviluppata o un NAS (dispositivo esterno che dispone di un batteria di hard disk). Alcune soluzioni hardware permettono anche la sostituzione a caldo dei dischi eventualmente danneggiati (hot swap) consentendo di non interrompere il flusso dei dati (nel caso uno dei dischi si rompa è possibile cambiarlo mentre il computer è in funzione). Quelli che elenchiamo qui sotto sono solo alcuni dei livelli disponibili di RAID.

JBOD (Just a Bunch Of Disks)

In questo livello gli hard disk sono visti dal sistema come un’unica entità con dimensioni pari alla somma dei singoli dischi. Questa tipologia di organizzazione non porta ne all’aumento delle prestazioni ne a quello dell’affidabilità, l’unico vantaggio è quello di poter disporre di un disco dalle enormi capacità di memorizzazione in quanto somma di tutti i dischi presenti.

RAID 0 (Redundant Array of Independent Disks)

Questo livello utilizza due o più hard disk, visti dal sistema come un’unica entità, dove i dati vengono suddivisi e scritti su ogni unità disponibile. Questo tipo di approccio consente un notevole incremento nelle prestazioni (sia in scrittura che lettura) che aumentano in maniera proporzionale al numero di dischi presenti e un decremento dell’affidabilità in misura inversamente proporzionale al numero dei dischi adottati. In caso di rottura di uno solo dei dischi presenti si avrà una totale perdita dei dati (un sistema che adotta un RAID 0 con due hard disk ha un’affidabilità del 50% inferiore rispetto ad un PC con un solo disco). La capacità complessiva di un sistema RAID 0 è pari alla capacità del disco più piccolo moltiplicata per il numero di dischi utilizzati.

RAID 1 (Redundant Array of Independent Disks)

Questo livello utilizza due o più hard disk, visti dal sistema come un’unica entità, dove i dati vengono replicati in maniera uguale su ogni disco disponibile. Questa organizzazione consente un aumento dell’affidabilità in maniera direttamente proporzionale al numero di hard disk presenti (il sistema può continuare a operare anche se si dovessero guastare tutti i dischi meno uno). Sul fronte delle prestazioni un sistema che adotta il RAID 1 non aumenta in modo tangibile le sue performance rispetto ad uno che utilizza un solo hard disk. La capacità complessiva di un sistema RAID 1 è pari alla capacità del disco più piccolo.

RAID 5 (Redundant Array of Independent Disks)

Questo livello utilizza un minimo di tre hard disk, visti dal sistema come un’unica entità, dove i dati vengono suddivisi e scritti su ogni unità disponibile tranne una. Su quest’ultima vengono memorizzati una sequenza di bit (chiamata blocco di parità) frutto di operazioni sui dati scritti nei dischi precedenti allo scopo, nel caso si guasti una delle unità, di recuperare i dati persi. L’unità dove viene scritto il blocco di parità è a rotazione uno dei dischi disponibili. Questo sistema al pari del RAID 0 consente un notevole incremento di prestazioni aumentando nel contempo, come il RAID 1, l’affidabilità. La capacità complessiva di un sistema RAID 5 è pari a quella del disco più piccolo moltiplicata per il numero di dischi meno uno.

RAID 10 o 0+1 (Redundant Array of Independent Disks)

Questo livello utilizza il classico RAID 0 dove però i singoli dischi sono sostituiti da due o più hard disk configurati in RAID 1. Di solito nelle configurazioni RAID 10 possono essere presenti: quattro hard disk divisi in coppie oppure sei hard disk divisi in tre coppie o due gruppi da tre. Questa disposizione consente sia un incremento delle prestazioni sia un aumento dell’affidabilità (il sistema può continuare a operare anche se si dovessero guastare tutti i dischi meno uno di ogni catena RAID 1).

Tabella riepilogativa delle varie tipologie di RAID

RAID Funzionamento Sicurezza dei dati Prestazioni Capacità di memorizzazione
Jbod I dati vengono scritti su tutti i dischi come se fossero uno solo. In caso di guasto di uno dei dischi verranno irreparabilmente perse le informazioni in esso contenute. Le prestazioni non subiscono alcun aumento rispetto ad un sistema che utilizza un solo hard disk. L’unico vantaggio di questa configurazione è che la capacità di memorizzazione è pari alla somma di quelle dei singoli dischi presenti. Questo porta ad avere una capacità di salvataggio delle informazioni decisamente elevata.
RAID 0
Suddivide i dati su tutti i dischi disponibili. L’affidabilità si riduce in maniera proporzionale al numero di dischi utilizzati. Le prestazioni aumentano in modo proporzionale al numero di dischi utilizzati. La capacità di memorizzazione è pari alla capacità del disco più piccolo moltiplicata per il numero di dischi utilizzati.
RAID 1 I dati vengono scritti su tutti i dischi disponibili. Ogni hard disk è la copia dell’altro. L’affidabilità aumenta in maniera direttamente proporzionale al numero di hard disk disponibili. Le prestazioni non subiscono alcun aumento rispetto ad un sistema che utilizza un solo hard disk. La capacità di memorizzazione è pari alla capacità del disco più piccolo.
RAID 5 Su alcuni dischi vengono scritti i dati su altri i blocchi di parità. Nel caso di utilizzo di tre dischi il guasto di uno di essi consente il totale recupero delle informazioni. Le prestazioni aumentano con l’aumentare dei dischi utilizzati. La capacità di memorizzazione è pari a quella del disco più piccolo moltiplicata per il numero di dischi meno uno.
RAID 10 Implementazione in contemporanea del RAID 0 e 1. L’affidabilità aumenta in maniera direttamente proporzionale al numero di hard disk disponibili all’interno delle catene RAID 1. Le prestazioni aumentano in modo proporzionale al numero di catene RAID 1 utilizzate. La capacità varia in base alla quantità e all’organizzazione dei dischi.