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O controlador RAID PCIe representa o hardware que se conecta a um computador ou servidor através da interface PCI Express. Isso permite que ele se comunique rapidamente com a CPU. Uma de suas funções principais é gerenciar sistemas de armazenamento diretamente conectados, como HDDs ou SSDs. Isso permite armazenar dados de forma redundante para melhorar o desempenho e a proteção de dados. O termo RAID significa Redundant Array of Independent/Internet Disks.
Normalmente, espera-se que os controladores RAID venham como hardware. No entanto, eles também podem ser implementados por meio de software em execução em servidores x86 padrão. Ambas as opções têm seus prós e contras quando se considera o custo versus flexibilidade ou funcionalidade. Além disso, o termo PCIe se refere ao padrão de barramento usado para conectar esses dispositivos, que incluem placas de expansão, entre outros, como placas de som ou placas de rede.
Os sistemas RAID podem ser classificados em duas categorias com base em se eles possuem vários processadores (MP) ou não (não-MP). Os controladores RAID não-MP usam um único processador para executar todas as tarefas relacionadas às funções RAID, incluindo o tratamento de solicitações de hosts e o gerenciamento de discos, entre outros. Em contraste, os MP possuem mais de uma CPU realizando essas mesmas funções simultaneamente, o que melhora significativamente o desempenho. Isso é particularmente verdadeiro se muitas operações de leitura/gravação estiverem sendo realizadas simultaneamente.
Com base no número de portas que podem conectar unidades, os controladores RAID também podem ser categorizados em vários tipos. Alguns possuem apenas duas portas (dual-port), enquanto outros podem ter até trinta e duas portas (porta octal) em uma única placa! As placas com porta octal permitem conectar oito unidades ou JBODs (just bunch-of-disks) de uma vez, mas precisam ser conectadas a servidores que suportam placas PCIe; caso contrário, não funcionarão.
Modelos diferentes vêm com diferentes níveis de memória cache, que geralmente são definidos pelo termo “tamanho do cache”. A memória cache ajuda a acelerar os processos de leitura/gravação em matrizes RAID, melhorando assim o desempenho. Ao escolher o modelo certo para um aplicativo específico, é preciso considerar não apenas quanta memória cache é necessária, mas também o tipo de interface usada pelos discos, como SATA ou SAS.
As placas controladoras para sistemas RAID podem ser classificadas em duas categorias principais de acordo com a funcionalidade: controladores baseados em software e controladores baseados em hardware. Ao usar controladores baseados em software, todas as funcionalidades RAID são implementadas por meio de software em execução em nível de sistema operacional, enquanto os controladores baseados em hardware possuem seu próprio processador dedicado que lida com tudo relacionado às funções RAID. Isso alivia a carga da CPU do servidor, ao mesmo tempo em que fornece melhor desempenho e flexibilidade.
Em termos de recursos, os controladores RAID também podem ser categorizados como básico, intermediário ou avançado, dependendo da funcionalidade, como suporte para algoritmos de cache, recursos de criptografia, ferramentas de gerenciamento remoto, etc. O gerenciamento remoto permite monitorar o status de uma matriz RAID de um local diferente, o que pode ajudar a identificar problemas com antecedência antes que eles levem à perda de dados.
Os principais recursos de um controlador RAID em um slot PCIe variam de acordo com as necessidades de um aplicativo ou negócio. Algumas características dos controladores RAID são listadas abaixo:
Backup e recuperação de dados:
O RAID é útil para fazer backup de dados e recuperá-los. Ao usar RAID, informações importantes podem ser salvas com segurança mesmo que um disco rígido falhe. Todos os backups de dados devem ser mantidos em discos rígidos separados no sistema do computador. Dessa forma, se um disco rígido quebrar ou apresentar erros, as outras unidades ainda terão cópias dos dados. Coordine qual nível de RAID será usado dependendo do espaço de armazenamento e das necessidades de desempenho.
Bancos de dados e servidores:
O RAID é frequentemente usado para bancos de dados e servidores. Para esses casos, é necessário mais do que apenas fazer backup de dados. O sistema também deve funcionar bem e regularmente. Certos tipos de RAID podem tornar a leitura e a gravação de dados mais rápidas. Quando muitas pessoas tentam abrir o mesmo arquivo ao mesmo tempo, não deve fazer o servidor funcionar lentamente. Os administradores do sistema devem planejar cuidadosamente qual nível RAID usar e quantos discos rígidos estão na matriz. É essencial escolher componentes que funcionem em conjunto para manter a matriz funcionando.
Produção e edição de mídia:
Na produção de mídia, arquivos de vídeo ou áudio grandes são frequentemente usados. O RAID ajuda a trabalhar com esses tipos de arquivos. Quando muitas pessoas precisam acessar um arquivo simultaneamente, não deve atrasar todo o sistema. Diferentes configurações RAID podem ser aplicadas com base no espaço de armazenamento disponível ou na capacidade do disco rígido da matriz. O RAID garante à equipe que seus dados valiosos estão protegidos com segurança. Mesmo que um disco rígido quebre, os outros ainda terão cópias de tudo.
Sistemas incorporados:
Aplicativos como câmeras de vigilância e máquinas de ponto de venda usam sistemas incorporados. Esses sistemas dependem do RAID para proteger informações importantes. Os sistemas incorporados geralmente executam Linux ou Windows Embedded como sistema operacional. Ao escolher o hardware RAID, selecione controladores projetados para aplicativos incorporados. Esses controladores podem funcionar continuamente sem desligar.
Armazenamento conectado à rede (NAS):
Os dispositivos NAS permitem que vários usuários acessem e armazenem dados centralmente em uma rede. O RAID pode ser uma maneira econômica de aumentar a capacidade de armazenamento e a tolerância a falhas dos dispositivos NAS.
Necessidades de escalabilidade:
Ao escolher um controlador RAID, considere as necessidades de armazenamento. Se as necessidades de armazenamento atuais forem pequenas, um controlador RAID PCIe com menos portas pode ser suficiente e custar menos. Mas se mais armazenamento for necessário no futuro, é inteligente escolher um controlador com mais portas agora. Isso evita a necessidade de comprar um novo controlador mais tarde se ele não puder fornecer o armazenamento necessário quando outros dispositivos forem adicionados, como discos rígidos ou SSDs. Controladores mais caros com mais portas permitem que os usuários aumentem seu armazenamento usando dispositivos existentes ou novos sem o custo e o problema de substituições. Esta é uma boa maneira de economizar dinheiro e aborrecimentos. Basta pensar em quanto armazenamento é necessário hoje e quão rápido essa quantidade aumentará. Um controlador RAID que pode fornecer o armazenamento restante evitará custos desnecessários mais tarde.
Requisitos de desempenho:
Ao comprar um controlador RAID, considere a velocidade com que os dados precisam ser movidos e quanto o sistema pode suportar. Os controladores RAID usam faixas PCIe para se conectar ao computador. Mais faixas significam velocidades maiores. Verifique qual versão do PCIe o controlador usa. PCIe 3.0 e 4.0 oferecem alto desempenho, mas 5.0 é o melhor se for suportado pelo servidor. Observe o desempenho máximo do controlador e o IOPS que ele pode suportar. O desempenho é a velocidade das transferências de dados, enquanto o IOPS mede o quão bem ele funciona com muitas tarefas pequenas. Escolha um controlador que corresponda ao desempenho e ao IOPS de que seus aplicativos precisam. Isso garantirá que o sistema funcione bem, sem desperdício de dinheiro em recursos que não são necessários. Ele suporta qualquer carga de trabalho sem problemas agora ou no futuro.
Orçamento:
Ao escolher um controlador RAID, os preços podem variar de acordo com os recursos, portanto, considere o orçamento. Um controlador menos caro pode ser bom para redundância e proteção básicas. Os fundos economizados podem ser usados para mais discos rígidos ou SSDs que fornecem melhor desempenho e capacidade. Mas controladores mais caros oferecem recursos avançados, como visualização aprofundada do sistema, vários pontos de falha e melhor eficiência do sistema. Avalie os recursos necessários versus o preço de diferentes opções. Priorize obter uma solução confiável e com bom desempenho dentro do orçamento, maximizando a redundância, o desempenho e o armazenamento usando o controlador certo.
P1: O que é um controlador RAID?
A1: Um controlador RAID (Redundant Array of Independent Disks) gerencia a configuração da unidade de disco rígido.
P2: Quais são os benefícios de usar um controlador RAID?
A2: Uma placa controladora RAID PCIe melhora o desempenho e a redundância de dados e oferece várias configurações de disco para armazenar dados.
P3: Como funciona o controlador RAID?
A3: A placa RAID para PCIe usa diferentes algoritmos para distribuir dados em várias unidades e manter os dados tolerantes a falhas e redundantes.
P4: O que é RAID 0, 1, 5, 6 ou 10?
A4: Esses números representam os diferentes níveis de configurações RAID. Cada nível possui características únicas que fornecem vários métodos de proteção de dados e melhorias de desempenho.
