Calculadora RAID de capacidade - Capacidade e tolerância a falhas

Calcule a capacidade útil de armazenamento, a tolerância a falhas e o desempenho estimado para configurações RAID 0, 1, 5, 6 e 10.

Selecione um nível RAID, informe a quantidade de discos e o tamanho deles e clique em Calcular para ver a capacidade útil, a eficiência e a tolerância a falhas.

Calculadora RAID de capacidade - Capacidade e tolerância a falhas
Calcule a capacidade útil de armazenamento, a tolerância a falhas e o desempenho estimado para configurações RAID 0, 1, 5, 6 e 10.

Sobre a calculadora de armazenamento RAID

RAID significa Redundant Array of Independent Disks. Introduzida originalmente em 1988, é uma tecnologia de armazenamento que combina vários discos físicos em uma única unidade lógica para melhorar o desempenho, a confiabilidade ou ambos, dependendo do nível RAID escolhido. Uma calculadora RAID ajuda administradores de sistemas e planejadores de TI a determinar exatamente quanto espaço utilizável uma configuração fornecerá e quantas falhas de disco a matriz pode suportar antes de perder dados. RAID 0 usa striping: os dados são divididos entre todos os discos em paralelo, então as velocidades de leitura e gravação escalam quase linearmente com a quantidade de discos. No entanto, a falha de um único disco destrói toda a matriz. RAID 0 é apropriado apenas para dados não críticos em que a velocidade é a única prioridade — por exemplo, volumes temporários para edição de vídeo. RAID 1 espelha os dados entre pares de discos. Cada gravação é duplicada em dois ou mais discos, então a matriz pode sobreviver à falha de todos, exceto um disco. A capacidade útil equivale ao tamanho de um único disco, resultando em 50% de eficiência em uma configuração de dois discos. O desempenho de leitura pode ser melhorado lendo de vários espelhos ao mesmo tempo, tornando o RAID 1 excelente para volumes de sistema operacional e boot. RAID 5 distribui informações de paridade por todos os discos, permitindo tolerar a falha de um único disco. A capacidade útil é (n − 1) × disk_size, com boa eficiência. A configuração mínima exige três discos. O desempenho de leitura é alto — quase equivalente ao RAID 0 — mas o de gravação sofre porque cada gravação exige ler os dados e a paridade antigos, calcular a nova paridade e gravar ambos. RAID 5 é uma solução de uso geral popular para NAS e servidores de arquivos. RAID 6 amplia o RAID 5 adicionando um segundo bloco de paridade independente, permitindo suportar duas falhas simultâneas de disco. A capacidade útil é (n − 2) × disk_size e exige no mínimo quatro discos. RAID 6 é recomendado ao usar discos de alta capacidade, quando uma reconstrução após uma falha pode levar muitas horas e a chance estatística de uma segunda falha nesse período é significativa. RAID 10 (também escrito RAID 1+0) combina espelhamento e striping. Os pares de discos são espelhados primeiro e depois os espelhos são distribuídos em stripe. A capacidade útil é 50% da capacidade bruta. Ele oferece excelente desempenho de leitura e gravação, tolerando uma falha de disco por par espelhado. RAID 10 é a escolha preferida para bancos de dados de alta transação, servidores de e-mail e qualquer aplicativo que exija alto throughput e forte redundância. Esta calculadora estima capacidade útil, eficiência de armazenamento, tolerância a falhas (número de discos que podem falhar sem perda de dados) e velocidades sequenciais de leitura/gravação com base no RPM dos discos e na largura de banda da interface. As estimativas de throughput são aproximadas — o desempenho real depende do cache do controlador, profundidade de fila, sobrecarga do sistema de arquivos e padrão de carga de trabalho. Use os resultados para planejamento e orçamento, não para benchmarking.

Exemplos de configuração RAID

Quatro cenários comuns de implantação mostrando capacidade e tolerância a falhas.

ConfiguraçãoCapacidade útilTolerância a falhas
RAID 1, 2 × 2 TB2 TB50% de eficiência. Suporta 1 falha de disco. Ideal para discos de sistema/dados em servidor doméstico.
RAID 0, 2 × 1 TB2 TB100% de eficiência. Sem tolerância a falhas. Melhor apenas para armazenamento temporário de alta velocidade.
RAID 5, 4 × 2 TB6 TB75% de eficiência. Suporta 1 falha de disco. Bom equilíbrio para NAS de pequena empresa.
RAID 10, 6 × 4 TB12 TB50% de eficiência. Garante 1 falha de unidade por par espelhado sem perda de dados. Melhor para bancos de dados.

Como usar a calculadora de armazenamento RAID

  1. Selecione o nível RAID no menu suspenso. RAID 0 e 1 são os mais simples; RAID 5 e 6 oferecem proteção por paridade; RAID 10 combina as duas abordagens.
  2. Informe o número de discos que pretende usar. RAID 5 requer pelo menos 3, RAID 6 pelo menos 4 e RAID 10 pelo menos 4 (deve ser par).
  3. Informe o tamanho individual do disco em GB. Para arrays com tamanhos mistos, use o tamanho do disco menor — os maiores serão usados apenas até esse tamanho.
  4. Opcionalmente, informe a velocidade do disco em RPM e a velocidade da interface em Gbps para obter estimativas de throughput de leitura/gravação.
  5. Clique em Calcular para ver capacidade útil, eficiência de armazenamento, tolerância a falhas e estimativas de velocidade. Clique em Redefinir para começar novamente com outra configuração.

Perguntas frequentes sobre a calculadora RAID

Qual é a capacidade útil de RAID 5 com quatro discos de 2 TB?
Capacidade útil do RAID 5 = (n − 1) × disk_size = 3 × 2 TB = 6 TB. Um disco de espaço é usado para paridade distribuída. A eficiência de armazenamento é de 75%. A matriz pode sobreviver exatamente a 1 falha de disco antes de os dados ficarem em risco.
Quantas falhas de disco diferentes níveis RAID podem suportar?
RAID 0 suporta 0 falhas. RAID 1 suporta n − 1 falhas (todos, exceto um disco, podem falhar). RAID 5 suporta exatamente 1 falha. RAID 6 suporta exatamente 2 falhas simultâneas. RAID 10 suporta uma falha por par espelhado — em um RAID 10 de quatro discos, isso significa que um disco de cada par pode falhar ao mesmo tempo.
RAID substitui backups?
Não. RAID protege apenas contra falhas de hardware do disco. Não protege contra exclusão acidental, ransomware, corrupção de arquivos, falha do controlador ou desastres físicos que afetem todo o servidor. RAID e backups têm finalidades diferentes e devem ser usados juntos. Uma diretriz comum é a regra 3-2-1: três cópias dos dados, em dois tipos diferentes de mídia, com uma cópia fora do local.
Por que RAID 5 tem penalidade de gravação?
Cada gravação em RAID 5 exige quatro operações de I/O: ler os dados antigos, ler a paridade antiga, gravar os dados novos e gravar a nova paridade. Esse ciclo de 'read-modify-write' limita o throughput de gravação, especialmente em gravações aleatórias pequenas. Controladores RAID de hardware com cache de write-back não volátil mitigam isso significativamente, e é por isso que arrays RAID 5 de nível servidor com cache com bateria ainda podem entregar bom desempenho de gravação.
Qual é a diferença entre RAID 5 e RAID 6?
Ambos distribuem paridade pelos discos, mas RAID 6 usa dois cálculos de paridade independentes (P e Q), permitindo duas falhas simultâneas de disco. RAID 6 exige no mínimo quatro discos e usa (n − 2) × disk_size de espaço útil. A proteção de paridade dupla é especialmente valiosa em arrays grandes de discos de alta capacidade, onde a reconstrução após a primeira falha pode levar 24 horas ou mais.
Como RAID 10 se compara ao RAID 5 para bancos de dados?
RAID 10 é geralmente preferido para cargas de banco de dados porque não tem penalidade de gravação — as gravações vão para pares espelhados em paralelo. RAID 5 introduz a sobrecarga de read-modify-write em cada gravação pequena, que é o padrão de I/O dominante em bancos de dados transacionais. RAID 10 usa 50% da capacidade bruta contra 75% do RAID 5, então o custo extra é a troca por melhor throughput de gravação e tempos de reconstrução mais rápidos.