Calculadora de RAID

Fórmulas de capacidade RAID

Considere N como o número de discos membros ativos, S como a capacidade do menor deles, P como a soma das capacidades reais e G como a quantidade de spans iguais no RAID 50/60. O RAID convencional limita cada membro a S; portanto, o pool endereçável é N × S e o desperdício por capacidades mistas é P − N × S.

O RAID 50 precisa de pelo menos dois spans iguais de três discos; o RAID 60, de dois spans iguais de quatro. O máximo condicional não garante sobreviver a qualquer combinação dessa quantidade de falhas. Perder os dois membros de um par RAID 10 elimina o par; falhas demais em um único span de paridade eliminam o arranjo aninhado.

Exemplo com discos mistos

Cinco discos ativos de 8, 8, 6, 6 e 6 TB em RAID 6 somam 34 TB físicos. O menor disco, de 6 TB, limita o pool a 5 × 6 = 30 TB, deixando 4 TB ociosos nos discos maiores. A paridade dupla consome 12 TB; a capacidade útil teórica é 18 TB, cerca de 16,371 TiB. Metadados, partições, pools e sistemas de arquivos ainda reduzem o volume disponível aos aplicativos.

Compare os mesmos cinco discos

Mantenha os cinco discos ativos, sem discos reserva, e mude apenas a configuração RAID. O total físico de 34 TB, o pool endereçável de 30 TB e os 4 TB desperdiçados pela diferença de capacidade não mudam. O que muda é a capacidade útil e a proteção:

Neste exemplo, todas as configurações válidas exigem a compra dos mesmos cinco discos. O RAID 5 usa 6 TB para paridade e deixa 24 TB úteis; o RAID 6 usa 12 TB para paridade dupla e deixa 18 TB úteis. Em relação aos 34 TB fisicamente instalados, o aproveitamento é de cerca de 70,6% e 52,9%, respectivamente. Adicione um disco reserva ou informe o custo médio por disco para ver sua contribuição de capacidade ou custo aplicada da mesma forma a cada configuração. O disco reserva não oferece capacidade útil nem aumenta a tolerância imediata a falhas. RAID 0 com disco reserva é inválido, pois não há dados redundantes para reconstruir. As capacidades são estimativas teóricas de RAID, antes da sobrecarga da controladora e do sistema de arquivos.

Para discos de capacidades diferentes, separe os valores com espaços, pontos e vírgulas ou quebras de linha. Use vírgula como separador decimal e não inclua separadores de milhar. O custo médio opcional por disco usa a moeda exibida no campo e na estimativa. A calculadora não faz conversão cambial.

TB não é TiB

Fabricantes normalmente usam unidades decimais: 1 TB = 1.000.000.000.000 bytes. O prefixo binário IEC define 1 TiB = 2⁴⁰ = 1.099.511.627.776 bytes. São os mesmos bytes em escalas distintas. Quatro discos de 4 TB em RAID 5 oferecem 12 TB, mas cerca de 10,914 TiB; não são “12 TB que encolheram”. A calculadora converte por bytes ao trocar a unidade.

Hot spares, reconstrução e desempenho

Um hot spare fica fora do layout ativo. Ele não aumenta a capacidade útil nem a tolerância imediata a falhas simultâneas. Depois da falha de um membro, um spare compatível pode ser acionado e reconstruído, reduzindo o período degradado; a redundância só retorna quando a reconstrução termina com sucesso. A calculadora confere a capacidade modelada, mas controladoras podem exigir disco físico igual ou maior, mídia, interface e critérios específicos do fabricante. As regras da controladora prevalecem. O tempo depende dos discos, da controladora, das políticas de stripe e cache, do gabinete e da carga real, por isso não é estimado.

O desempenho também depende da carga. Striping pode elevar a vazão, espelhos podem atender leituras por mais de uma cópia e paridade acrescenta trabalho de gravação. RAID 10 evita cálculos de paridade, enquanto RAID 5/6/50/60 precisam mantê-la. Nada disso permite prometer ganho de velocidade de N× sem medir a controladora e a carga reais.

RAID melhora disponibilidade, mas não é backup. Não protege contra exclusão, corrupção, malware, perda da controladora, incêndio ou roubo. Mantenha backups independentes e testados.

Referências principais: definição de RAID 10 da SNIA, fórmulas de capacidade e regra do menor disco da IBM, guia de níveis RAID, spans e discos reserva da Lenovo, requisitos dos níveis RAID em controladoras Dell PERC, exemplo de discos com capacidades diferentes da QNAP, prefixos binários do NIST, explicação da Seagate sobre capacidade decimal e binária e fatores que afetam a reconstrução documentados pela Dell.