RAID 50 e 60 a confronto: caratteristiche e recupero dati

Nel mondo della tecnologia e dell’informatica, la sicurezza e la disponibilità dei dati sono due fattori indispensabili. RAID 50 e 60 sono due tecnologie di archiviazione molto simili e sono utilizzate in circostanze con alte esigenze di sicurezza e prestazioni, come nei server o nei data center. La loro particolare configurazione permette di proteggere i dati e di garantire la continuità operativa anche in caso di guasti multipli.

Entrambi i sistemi sono una combinazione di un RAID 0 con due o più RAID 5 o 6. La scelta tra queste due soluzioni non è immediata e conoscere la differenza è indispensabile per prendere una decisione informata.

Nei paragrafi che seguono, esploriamo queste due tecnologie di archiviazione, inziando con le caratteristiche e proseguendo con un confronto . Metteremo in luce vantaggi e svantaggi, e soprattutto le differenze in termini di capacità, performance e costi.

In particolare, dedichiamo una sezione sul recupero dei dati, alla luce dell’esperienza e delle considerazioni acquisite in anni di interventi su questi tipi di array.

Cos’è il RAID 50

Il RAID 50, chiamato anche RAID 5+0, è una combinazione di RAID 5 e RAID 0. I dati vengono dapprima suddivisi in blocchi (stripes) attraverso il RAID 0 e distribuiti all’interno di più RAID 5, i quali calcolano e distribuiscono a loro volta le informazioni di parità. L’obiettivo di questa configurazione è di offrire un ottimo bilanciamento tra sicurezza e velocità.

Il livello di sicurezza di un RAID 50 dipende dal numero di RAID 5 annidati. Il RAID 5 sopporta la perdita di un solo disco, perciò una configurazione base con 2 array ha una tolleranza di 2 guasti, purché non nello stesso set di dischi.

Il RAID 50 richiede minimo 6 dischi per funzionare, poiché i RAID 5 annidati necessitano di almeno 3 dischi e il RAID 0 ha bisogno di almeno 2 unità logiche su cui distribuire i dati.

La configurazione è espandibile senza un limite al numero di unità per ogni array oppure aggiungengo altri array in parallelo. L’espansione permette di aumentare la capacità di archiviazione e di migliorare le prestazioni complessive. Tale scelta viene presa quando il volume di dati cresce costantemente o come soluzione preventiva per future esigenze di archiviazione.

RAID 50: vantaggi e svantaggi

Il RAID 50 è una soluzione studiata per offrire dei vantaggi sia rispetto al RAID 5 che al RAID 0, in particolare per quanto riguarda le prestazioni e la sicurezza.

Un punto debole del RAID 5 è la lentezza in scrittura dei dati dovuta al calcolo aggiuntivo della parità. Il RAID 50, grazie allo striping imposto dal RAID 0, ha prestazioni in scrittura migliori. Ciò significa che in caso di guasti, i tempi di ricostruzione sono brevi e si riducono al minimo anche i tempi di inattività. 

Un altro punto debole del RAID 5 è la tolleranza ai guasti, limitata ad un solo disco. Il RAID 50, grazie al collegamento in parallelo di più RAID 5, consente di aumentare questa soglia e di proteggere i dati nel caso di guasti multipli. In questo senso, è vantaggioso anche rispetto al RAID 0, che non tollera la perdita di nessun disco. 

Tra gli svantaggi del RAID 50 ci sono i costi e la complessità di configurazione/gestione. Il costo elevato dipende dal numero di unità necessarie per una configurazione minima, mentre la presenza del controller hardware incide sia sul costo che sulla complessità.

Infatti, il RAID 50 viene utilizzato spesso con un controller hardware piuttosto che software. Questo tipo di controller offre prestazioni superiori, specialmente per sistemi con un elevato numero di operazioni di I/O e calcoli di parità, che possono sovraccaricare la CPU se gestiti tramite software. Inoltre, alcuni modelli hanno funzionalità avanzate, come la gestione della cache con backup a batteria, e consentono perciò una protezione ottimale dai guasti.

Cos’è il RAID 60

Il RAID 60, noto anche come RAID 6+0, è una combinazione di RAID 6 e RAID 0. Il funzionamento è identico al RAID 50: i dati sono divisi in stripe da un RAID 0 e in seguito sono sottoposti a striping e calcolo della parità dai RAID 6 collegati.

L' unica differenza è la doppia parità distribuita. Anche in questo caso lo scopo della configurazione, basata sullo striping e sulla doppia parità, è quella di offrire prestazioni eccellenti ma con un grado di protezione maggiore.

La tolleranza ai guasti varia in base al numero di array annidati. Il RAID 6 tollera la perdita di 2 dischi. Ne deriva che un RAID 60 con una configurazione minima, ha una tolleranza di 4 guasti, a patto che non siano più di due per ogni array.

Il RAID 60 necessita di minimo 8 dischi, poiché il RAID 6 richiede minimo 4 dischi e il RAID 0 divide i dati su 2 unità logiche. La configurazione può essere ulteriormente ampliata aggiungendo altri RAID 6, oppure un numero maggiore di unità per ogni array. 

RAID 60: vantaggi e svantaggi

Il RAID 60 è una soluzione di archiviazione pensata per combinare i vantaggi del RAID 6 e del RAID 0, ma allo stesso tempo anche per migliorare alcuni aspetti. 

Il primo vantaggio evidente è l’alta tolleranza ai guasti, grazie alla presenza di più RAID 6 in parallelo che permettono di avere una protezione maggiore rispetto al singolo array.

Il secondo vantaggio è il miglioramento delle prestazioni in scrittura. Il RAID 6 non eccelle su questo aspetto a causa della doppia parità calcolata per ogni file salvato o modificato. Il RAID 60 invece,  grazie allo striping fornito dal RAID 0, è più veloce, soprattutto in caso di ricostruzione dei dati quando il sistema deve leggere due informazioni di parità per ripristinare correttamente i file.

Tra gli svantaggi ci sono la ridotta capacità di archiviazione e i maggiori costi di implementazione, entrambi dovuti dalla presenza di due dischi dedicati esclusivamente alla parità.

La doppia ridondanza inoltre aggiunge un grado di complessità. Al pari di altri livelli annidati, il RAID 60 richiede un controller hardware per beneficiare al massimo delle prestazioni e della sicurezza dei dati. Questo aspetto incide direttamente anche sui costi di acquisto e sulla manutenzione.

RAID 50 e 60 a confronto

Avendo esaminato le caratteristiche del RAID 50 e 60, possiamo fare un confronto considerando alcuni parametri fondamentali:

Riassumendo, RAID 50 e 60 si differenziano per:

• prestazioni: il RAID 50 è più veloce in scrittura, grazie ad un’informazione di parità in meno da calcolare. Entrambi i livelli offrono comunque performance eccellenti, in particolare in lettura. Ciò è dovuto dallo striping a cui sono sottoposti i dati. Il RAID 50 è anche più veloce in caso di ricostruzione, sempre a causa della singola parità da calcolare. Inoltre ha un numero di dischi inferiore rispetto al RAID 60, perciò ha meno informazioni da scrivere.
• sicurezza: il RAID 60 offre una migliore sicurezza grazie alla doppia parità. La maggiore ridondanza offre una tolleranza ai guasti più alta. Infatti, permette di salvaguardare i dati anche con due unità fallite per ogni array.
• capacità di storage: il RAID 50 ha una migliore efficienza di archiviazione. I RAID 5 hanno una capacità effettiva maggiore rispetto al RAID 6, dato che necessitano di un solo disco per salvare le informazioni di parità.
• costi: il RAID 50 ha costi inferiori rispetto al RAID 60 a causa della migliore efficienza di archiviazione.

RAID 50 o RAID 60, quale scegliere?

Scegliere tra RAID 50 e 60 dipende dalle priorità di ogni azienda.

Possiamo dire che il RAID 60, grazie alla doppia parità, è la scelta ideale se le priorità sono:

• la continuità operativa: anche in caso di due guasti simultanei in ciascun array, i dati rimangono accessibili. 
• la protezione: il RAID 60 ha una maggiore tolleranza ai guasti e il sistema è in grado di ripristinare i dati anche in presenza di scenari critici.

Diversamente, il RAID 50, grazie alla singola parità, è ideale se le priorità sono:

• le prestazioni: in termini di velocità il RAID 50 rappresenta la soluzione migliore. Il calcolo di una sola parità velocizza le operazioni di scrittura e un'eventuale ricostruzione dei dati.
• il budget: il RAID 50 ha costi di implementazione inferiori a parità di spazio effettivo di archiviazione.
• la scalabilità: Il RAID 50 richiede meno dischi perciò, in caso di future espansioni, è più conveniente e meno complicato da gestire. Al contrario, il RAID 60 richiede un numero maggiore di dischi perciò rende la scalabilità più costosa e complessa.

Detto questo, entrambe le configurazioni sono impiegate in scenari simili. A causa del numero di dischi necessari, dei costi elevati e della complessità di gestione sono indicati in server, database online e sistemi di archiviazione su larga scala.

RAID 50 e 60: possibili guasti

Entrambi i RAID 50 e 60 hanno un’eccellente tolleranza ai guasti e sono in grado di proteggere e ripristinare i dati in seguito a diversi tipi di danni come file corrotti o errori di scrittura. Tuttavia, non sono in grado di proteggere contro guasti che interessano tutti i dischi come incendi, allagamenti, errori umani o virus.

Tra i danni fisici in grado di causare una perdita definitiva dei dati ricordiamo:

• eventi naturali: allagamenti, incendi o fulmini provocano la distruzione fisica delle unità rendendo il recupero estremamente difficile, se non impossibile.
• surriscaldamento: una ventilazione insufficiente o un ambiente non adeguato impediscono il raffreddamento dei dischi. Le parti meccaniche interne possono subire dilatazioni termiche entrando in contatto e causando danni irreversibili.
• sbalzi di corrente: tensioni elevate e improvvise bruciano i componenti elettrici sulle PCB che non sono più in grado di fornire la giusta corrente ai componenti meccanici. Ciò provoca il malfunzionamento o l’arresto del motore e delle testine. 
• difetti di fabbrica: dischi difettosi dello stesso lotto espongono al rischio di guasto multiplo.

Tra i danni software, i principali sono:

• virus: i malware, infettando un computer connesso all’array, sono in grado di diffondersi in tutte le unità provocando la crittografia, la corruzione o l’eliminazione dei file, incluse le informazioni di avvio dei dischi.
• corruzione dei file: sono la conseguenza di una scrittura errata dovuta a interruzioni di corrente o a problemi con il controller. Se la corruzione dei file è estesa o si verificano incoerenze tra dati e parità, la ricostruzione diventa difficile.
• errori del controller: si verificano in seguito ad un’installazione sbagliata o a problemi con il firmware.

Tra gli errori umani riscontrati di frequente segnaliamo:

• installazione errata: l'installazione, la configurazione o la manutenzione senza le necessarie competenze sono le cause più diffuse di perdita o inaccessibilità dei dati.
• sovrascrittura dei file: la modifica dei file di configurazione o di avvio delle unità provocano l’inaccessibilità ai dati o la perdita di partizioni.

Recupero dati RAID 50 e 60

Quando si devono recuperare i dati di un RAID 50 e 60 non esiste una strategia che sia applicabile a priori. Infatti, le cause di guasto sono varie e ogni azienda configura i propri array in modo diverso.

Di conseguenza ogni situazione deve essere valutata caso per caso e la possibilità di successo dipende soprattutto dall’entità del danno e dal numero di dischi coinvolti.

Tuttavia, esistono alcune variabili che semplificano il processo come la presenza di un backup e l’astensione da tentativi di ripristino fai-da-te.

Recupero dati RAID 50

Il recupero dati di un RAID 50 è classificabile generalmente in due scenari. Il primo scenario è quando la tolleranza ai guasti non è superata, che ricordiamo è di 1 disco per ogni RAID 5. In questo caso, il sistema continua a funzionare grazie ai dati di parità ed è possibile procedere con una procedura standard, che prevede:

• Identificare le unità guaste.
• Sostituire i dischi danneggiati con modelli nuovi, preferibilmente uguali.
• Avviare il rebuild, ossia la procedura di ricostruzione dei dati gestita dal controller. 

Il secondo scenario è quando la tolleranza ai guasti è superata, ovvero quando 2 o più dischi per ogni RAID 5 non funzionano. In questo caso, è previsto:

• analizzare le cause di guasto, per capire quale strada intraprendere e se è possibile recuperare completamente i dati. 
• clonare le unità per svolgere il lavoro senza rischiare di perdere l’originalità delle informazioni.
• analizzare a fondo le unità, inclusi i metadati e le informazioni di parità. In questa fase è necessario identificare anche eventuali file corrotti (anche sui dischi funzionanti) che potrebbero compromettere il recupero.
• se necessario, ricostruire i dati manualmente, estraendo i file intatti o le informazioni di parità.
• verificare e trasferire i dati su nuovi supporti
• ripristinare l’array
• consegnare i dati ai clienti

In entrambi gli scenari, è importante verificare la sequenza dei dischi e la corruzione dei file senza forzare la ricostruzione, altrimenti si rischia una perdita di dati permanente.

Inoltre, un'analisi professionale è in grado di determinare se i dati sono ripristinabili senza la necessità di operazioni manuali. In caso contrario è necessario intervenire sui dischi con l'apertura in camera bianca.

Recupero dati RAID 60

Anche il recupero dati di un RAID 60 è classificabile in due scenari a seconda che la tolleranza ai guasti sia superata o meno. I RAID 6 che compongono l'array sopportano al massimo due guasti simultanei, perciò se questa soglia non viene superata, la procedura prevede:

• Identificare i dischi guasti.
• Sostituire i dischi danneggiati con dischi nuovi, preferibilmente uguali.
• Avviare il rebuild. 

La ricostruzione è più lenta rispetto al RAID 50 a causa del numero di dischi coinvolti e della doppia parità.

Se invece la soglia di tolleranza è superata, è necessario:

• analizzare tutte le unità che compongono l’array per determinare la causa dei guasti.
• clonare i dischi e lavorare sulle copie per evitare eventuali sovrascritture .
• analizzare i metadati, le stripe di dati e le informazioni di parità (anche in questo caso, particolare attenzione va posta su possibili file corrotti). 
• ricostruire i dati tramite le stripe intatte e la parità, e riparare eventuali file corrotti.
• verificare e trasferire i dati su nuovi supporti
• ripristinare l’array e consegnare il tutto ai clienti.

Se l’intero array è inaccessibile, potrebbe esserci un problema software o hardware. In questo caso è prevista un’analisi approfondita per capire come procedere. Se l’inaccessibilità ha cause fisiche, potrebbe essere necessario aprire i dischi in camera bianca ed estrarre i file manualmente.

RAID 50 e RAID 60: cosa fare in caso di guasto

Se il RAID 50 o 60 presentano problemi o non permettono di accedere ai dati, l’utente viene notificato dal BIOS oppure dal software di gestione.

Quando la notifica segnala uno stato degraded significa che è presente almeno un’unità con problemi ma è possibile accedere ai dati, mentre se compare lo stato failed significa che non è possibile accedere ai dati.

In entrambi i casi consigliamo di non agire d’impulso, né di affidarsi ai software commerciali. Purtroppo questi programmi sono di scarso aiuto per le situazioni complesse e usarli senza le necessarie conoscenze espone al rischio di peggiorare la situazione.  

Le possibilità di recuperare un RAID 50 o 60 aumentano se l'utente segue queste azioni, tra cui:

• spegnere il sistema.
• non sostituire le unità funzionanti con altre, specialmente se sono di diverso tipo o capacità.
• non tentare operazioni di ricostruzione.
• non utilizzare software di recupero RAID che potrebbero sovrascrivere i dati originali.
• contattare un’azienda di recupero dati, almeno per avere un parere sulla situazione.

Intervenire su un RAID 50 e 60 richiede conoscenze tecniche avanzate e un certo grado di esperienza. Anche la sequenza dei passaggi è fondamentale, perciò affidarsi a degli specialisti è la scelta migliore per massimizzare le possibilità di recupero.

RAID 50 e RAID 60: come prevenire i guasti

I principali utilizzatori di RAID 50 e 60 sono aziende di grosse dimensioni, le quali hanno spesso al loro interno un team dedicato alla sicurezza. Il compito di questo team è elaborare una strategia di protezione dei dati estesa, di cui i RAID sono solo una parte. Per prevenire i guasti, è necessario adottare un approccio proattivo mettendo in pratica delle misure di sicurezza, tra cui:

• monitoraggio costante: controllare in tempo reale lo stato dell’array permette di rilevare e segnalare qualsiasi attività sospetta o guasto. Se si notano file corrotti, è possibile risalire alla causa prima che sia troppo tardi.
• aggiornamenti regolari: l’aggiornamento del sistema operativo e del firmware del controller sono utili per proteggersi da diversi inconvenienti, come errori nel riconoscimento delle unità o scritture errate.
• backup regolari: è essenziale eseguire backup frequenti e verificarli regolarmente per assicurarsi che siano utilizzabili in caso di emergenza.
• pianificazione della disaster recovery: un piano di disaster recovery ben definito e testato diminuisce o azzera i tempi di inattività dovuti alla ricostruzione.
• formazione degli utenti: educare gli utenti sulle migliori pratiche di sicurezza, come l'uso di password forti e l'informazione sul phishing, è indispensabile per ridurre le infezioni da virus.

Conclusioni

Per concludere, l’analisi di RAID 50 e RAID 60 rivela che entrambe le configurazioni offrono un equilibrio ottimale tra prestazioni, capacità e tolleranza ai guasti.

Il RAID 50, combinando lo striping del RAID 0 con la parità distribuita del RAID 5, è ideale per le applicazioni che richiedono sia alte prestazioni che una buona protezione dei dati. Il RAID 60, combinando lo striping del RAID 0 con la doppia parità distribuita del RAID 6, è ideale per le applicazioni che richiedono un’alta protezione dei dati e un funzionamento continuo anche in caso di guasti multipli.

Esistono comunque circostanze in cui la protezione offerta dal RAID 50 o 60 non è sufficiente. A seguito di danni gravi ed estesi, o di errori umani, entrambe le configurazioni possono diventare inaccessibili. In questi casi, l'esperienza di specialisti nel recupero dati diventa indispensabile.

DataLab, con la conoscenza e gli strumenti per il ripristino di sistemi di archiviazione complessi, è il partner ideale per il recupero dati da RAID 50 e RAID 60. Con anni di esperienza e risultati di successo, siamo attrezzati per affrontare e risolvere anche le situazioni più difficili. Se avete un RAID 50 e 60 che presentano problemi, non aspettate a lungo. Potete contattarci cliccando qui.