Pontos principais
- O armazenamento RAID combina vários discos em um único array lógico para melhorar o desempenho e/ou oferecer tolerância a falhas.
- O RAID 0 usa striping de disco para ganhar desempenho, mas não oferece redundância: a falha de um único disco pode derrubar o array inteiro.
- O RAID 1 espelha os dados em pelo menos dois discos e mantém tudo disponível se um dos discos de um espelho de dois falhar.
- O RAID 5 usa paridade distribuída simples em pelo menos três discos, enquanto o RAID 6 usa paridade dupla em pelo menos quatro discos e tolera a falha de dois deles.
- O RAID 10 combina striping e espelhamento para entregar bom desempenho de leitura e escrita, com 50% de capacidade utilizável em uma configuração padrão de espelho duplo.
- Escolha o nível de RAID conforme a carga de trabalho, a capacidade utilizável, o desempenho e a tolerância a falhas necessária — e mantenha sempre backups separados, porque RAID não é backup.
O armazenamento RAID combina vários dispositivos de armazenamento em um único array lógico para melhorar o desempenho e/ou a confiabilidade. Dependendo do nível de RAID, ele melhora o desempenho do servidor e ajuda a manter disponíveis os dados críticos do negócio após a falha de um disco.
Este guia explica tudo o que precisa saber sobre armazenamento RAID: os diferentes níveis (RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6 e RAID 10), o que cada um faz, suas vantagens e casos de uso. Com essas informações fica mais fácil escolher o nível certo para cada necessidade, do NAS doméstico às aplicações com dados críticos para o negócio.
Se prefere uma visão geral em vídeo, assista ao nosso guia: O que é armazenamento RAID (Redundant Array of Independent Disks)?
Introdução ao armazenamento RAID
O armazenamento RAID (Redundant Array of Independent Disks) opera dois ou mais discos em conjunto, distribuindo ou duplicando os dados entre eles — ou as duas coisas. O RAID existe há muito tempo e é a base do armazenamento de dados de alto desempenho e alta confiabilidade.
RAID é um padrão amplamente suportado: de placas-mãe de PCs domésticos a soluções prontas de armazenamento conectado à rede (NAS), dá para implementar RAID em casa ou em uma pequena empresa e, dependendo do nível escolhido, manter os dados disponíveis depois da falha de um disco. Mesmo assim, RAID não substitui uma estratégia de backup mais ampla.
Para organizações maiores e para quem tem requisitos de computação de alto desempenho, os arrays RAID trazem ganhos enormes de desempenho (sobretudo com SSDs) além de redundância de dados. Assim, as cargas de trabalho críticas terminam mais rápido e tanto os fluxos de trabalho quanto seus dados podem ser recuperados rapidamente em caso de falha de hardware.
Como funcionam os níveis de RAID (RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10)
O hardware ou software que gerencia uma configuração RAID é chamado de controladora RAID. As controladoras RAID oferecem vários padrões de configuração bastante adotados, conhecidos como níveis. Cada nível é otimizado para um cenário específico, com foco em desempenho, redundância, tolerância a falhas ou uma mistura disso, conforme o número de dispositivos físicos de armazenamento disponíveis.
Antes de definir qual nível de RAID é o certo para o seu sistema, descubra qual métrica importa mais e qual é o seu orçamento. Se o desempenho for a prioridade e os dados puderem ser recriados, o RAID 0 pode servir. Se precisa apenas de redundância básica de discos, o RAID 1 atende um sistema com dois discos. Já se precisa de alto desempenho e do maior nível de proteção para dados valiosos, vai precisar de discos rígidos especializados, projetados para operação contínua em implantações RAID — e de mais unidades.
Cada nível de RAID exige configurações diferentes de hardware e software e traz vantagens distintas. Veja abaixo os níveis mais usados.
RAID 0 (striping)
O RAID 0 distribui (faz striping) os dados entre todos os discos do array RAID. Exige no mínimo dois discos.
| Desempenho | Redundância | Eficiência de armazenamento |
| Altas velocidades de leitura e escrita. Quanto mais discos, mais rápido o array RAID 0. | Nenhuma. A falha de um único disco inutiliza o array. | 100%, já que todo o espaço de armazenamento é usado para uma única cópia dos dados. |
O caso de uso ideal do RAID 0 são aplicações de alto desempenho em que perder dados não é crítico. Isso inclui discos de rascunho para edição de mídia ou cargas de trabalho de alto desempenho sobre dados já preparados a partir de um armazenamento altamente redundante (porém mais lento) em outro lugar.
RAID 1 (espelhamento)
O RAID 1 guarda uma cópia exata dos dados em cada disco do array, com no mínimo dois discos.
| Desempenho | Redundância | Eficiência de armazenamento |
| A leitura é mais rápida, porque partes diferentes dos dados podem ser lidas de vários discos ao mesmo tempo. Já a escrita é mais lenta, pois precisa gravar em todos os discos simultaneamente. | Alta. Os dados podem ser recuperados se um disco falhar. Quanto mais discos no RAID 1, maior a redundância. | Como os mesmos dados ficam em cada disco, a eficiência cai a cada disco adicional (ou seja, um array RAID 1 com dois discos tem 50% de eficiência, com três discos tem 33,33%, e assim por diante). |
O RAID 1 costuma ser usado para dados críticos em que a disponibilidade é prioridade e a falha de um único disco não pode interromper o acesso. Ainda assim, backups separados continuam necessários para proteger contra outras causas de perda de dados. Entram aqui os dados centrais do negócio (como registros financeiros) e os dados necessários à continuidade das operações. Usuários domésticos também montam arrays RAID 1 para guardar fotos e documentos importantes da família, de modo que a falha de um disco não apague essas memórias. Mesmo assim, um backup separado é necessário caso o aparelho inteiro seja perdido ou danificado.
RAID 5 (striping com paridade)
O RAID 5 acrescenta proteção com paridade distribuída. As informações de paridade são calculadas a partir dos dados armazenados e servem para reconstruir o que faltar se um disco falhar. A paridade fica espalhada por todos os discos do array RAID 5, o que permite reconstruir os dados em caso de falha de um único disco, mas exige discos adicionais (no mínimo três) por causa da necessidade de armazenar a paridade de cada disco.
| Desempenho | Redundância | Eficiência de armazenamento |
| O desempenho de leitura melhora, porque os dados podem ser lidos de vários discos ao mesmo tempo, mas a escrita fica mais lenta por causa do cálculo e da gravação da paridade. Por isso, o RAID 5 costuma ser implementado com hardware dedicado para acelerar esses cálculos. | Se um único disco falhar, os dados dele podem ser reconstruídos com a paridade armazenada nos outros discos do array RAID 5. | O espaço equivalente a um disco é usado para paridade, distribuída por todos os discos do array. |
O RAID 5 é muito usado em servidores em que custo e tolerância a falhas pesam na decisão, já que oferece um bom meio-termo entre eficiência de armazenamento, desempenho e redundância.
RAID 6 (striping com paridade dupla)
O RAID 6 funciona como o RAID 5, mas usa dois conjuntos independentes de informações de paridade distribuídos pelos discos. Com isso, o array tolera até duas falhas de disco e ainda consegue reconstruir os dados perdidos. O RAID 6 exige no mínimo quatro discos.
| Desempenho | Redundância | Eficiência de armazenamento |
| Leitura mais rápida graças às múltiplas leituras simultâneas, mas escrita mais lenta por causa dos vários cálculos de paridade. | Alta: duas falhas de disco simultâneas podem ocorrer sem perda de dados. | O espaço equivalente a dois discos é consumido pela paridade. |
O RAID 6 é popular em situações em que o RAID 5 não garante tolerância a falhas suficiente.
RAID 10 (espelhamento e striping combinados)
O RAID 10 (1 + 0) é uma configuração RAID aninhada, formada pela combinação de RAID 1 e RAID 0. Ele junta arrays RAID 1 espelhados e aplica striping sobre eles com RAID 0, o que resulta em alta velocidade e redundância. Também é possível usar RAID 01 (com espelhamento e striping invertidos em relação ao RAID 10), que oferece menos tolerância a falhas com a mesma necessidade de armazenamento; não é recomendado.
| Desempenho | Redundância | Eficiência de armazenamento |
| Alto desempenho de leitura e escrita, comparável ao de uma configuração RAID 0. | Alta, graças ao espelhamento. O RAID 10 tolera a falha de um disco em cada par espelhado, mas o array falha se os dois discos do mesmo espelho falharem. | O RAID 10 exige no mínimo quatro discos e apenas 50% do espaço total fica disponível, já que o restante é ocupado pelos dados espelhados (considerando dois espelhos). |
Outros níveis de RAID também podem ser combinados ou aninhados. O RAID 50, por exemplo, une vários arrays RAID 5 e distribui os dados entre eles com RAID 0. Isso entrega a tolerância a falhas do RAID 5 com ganho de desempenho pelo striping. O RAID 50 exige no mínimo seis dispositivos físicos de armazenamento.
Como as configurações RAID não são padronizadas por uma autoridade central, os detalhes de implementação variam de fabricante para fabricante. Por isso, confira sempre quais recursos de RAID o seu hardware e software suportam e se eles atendem aos seus requisitos técnicos. Além disso, existem níveis menos comuns, como RAID 2, 3 e 4, que aplicam métodos diferentes de striping sem oferecer vantagens práticas sobre os níveis padrão.
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Como escolher e implementar o armazenamento RAID certo
Há várias formas de implantar armazenamento RAID:
- RAID por software: o Linux oferece RAID por software pelo subsistema MD. O Windows Server oferece resiliência simples, espelhada e por paridade, semelhante a RAID, com os Espaços de Armazenamento, enquanto o Utilitário de Disco do macOS cria conjuntos RAID com striping e espelhamento. Os recursos e layouts suportados variam conforme o sistema operacional. Também existem softwares RAID de terceiros.
- RAID por hardware: hardware RAID dedicado (normalmente conectado por PCI Express em servidores) entrega alto desempenho de armazenamento e tira o processamento de RAID do sistema host — por um preço. Muitas placas-mãe de consumo também vêm com utilitários de configuração RAID, mas podem ficar atrás do hardware dedicado em desempenho e recursos.
- Armazenamento conectado à rede (NAS): muitos dispositivos NAS, domésticos e profissionais, já trazem RAID de fábrica — basta instalar os discos, definir o nível de RAID e pronto.
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Resiliência e integridade do RAID para dados críticos
O armazenamento RAID não é a solução definitiva contra perda de dados. Até o array RAID mais robusto pode perder dados por exclusão acidental, ransomware, corrupção do sistema de arquivos, configuração incorreta, falha da controladora, roubo, incêndio ou desastre natural.
Uma falha comum em sistemas de armazenamento RAID é simplesmente ninguém perceber que um disco falhou. Por isso, monitore o armazenamento RAID como parte de uma plataforma unificada de gerenciamento de endpoints e mantenha backups ou cópias redundantes dos dados fora do local, para recuperação de desastres.
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