Even nesta era dos SSDs, ainda estamos trabalhando com tecnologias que foram desenvolvidas no século passado. Estas incluem Interface Avançada de Controlador de Host e matrizes redundantes de discos independentes.
AHCI e RAID são muitas vezes vistas no mesmo contexto, mas servem propósitos diferentes. Quer esteja a operar um único PC ou um ambiente de armazenamento completo, compreender a questão AHCI vs. RAID é importante. Cada um inclui um conjunto diferente de capacidades que podem ajudar a garantir o bom funcionamento do seu ambiente de armazenamento. Este artigo estabelece o básico para ajudá-lo a tomar as decisões certas quando se trata de AHCI vs. RAID.
AHCI vs. fundamentos RAID
AHCI é o padrão para a interface de armazenamento que permite que software — tipicamente um SO — se comunique com dispositivos SATA. A Intel introduziu o AHCI em 2004 como um substituto para a envelhecida interface Parallel ATA/Integrated Drive Electronics.
AHCI permitiu que algumas das capacidades inerentes aos dispositivos SATA fossem realmente usadas no lado do SO. Por exemplo, o suporte SATA habilitado para dispositivos hot swap — a capacidade de conectar um novo dispositivo a um computador sem a necessidade de reiniciar o computador. AHCI permite que os sistemas operacionais Windows, Unix e Linux usem hot swapping.
Se você estiver operando um único PC ou um ambiente de armazenamento completo, é importante entender AHCI e RAID.
Native Command Queuing (NCQ) nos discos rígidos é uma característica proeminente introduzida no SATA no lado do hardware e no AHCI no lado do SO. Ao invés de operar em uma tradicional fila de comando serial, processo de execução de comandos first-in, first-out, o NCQ permite que os discos — incluindo SSDs — otimizem como eles lidam com operações de armazenamento simultâneas. Os benefícios são diferentes, dependendo do tipo de armazenamento em uso. Para discos rígidos, NCQ significa que as cabeças de leitura e gravação têm que se mover com menos frequência. O movimento das cabeças de leitura e gravação é um dos maiores contribuintes para a latência nos HDs, e a otimização de seu movimento gera ganhos de desempenho.
AHCI também oferece benefícios para SSDs, como suporte aprimorado para transferências de arquivos grandes, mas sua profundidade de fila rasa limita o número de solicitações de E/S que podem ser atendidas. São necessárias soluções para permitir que os SSDs evitem o enfileiramento de comandos, o que pode diminuir a velocidade das coisas. Mesmo com NCQ, a necessidade de enfileirar comandos implica que há uma espera em algum lugar que requer a formação de uma fila.
Para resolver o problema da fila permanentemente, o padrão NVMe (nonvolatile memory express) foi desenvolvido para substituir interfaces antigas, como SATA, e introduzir novas capacidades de gerenciamento de comandos. O NVMe foi projetado para flash, eliminando as desvantagens que vêm do suporte a mídias de armazenamento modernas com protocolos antigos.
Onde o RAID se encaixa em
RAID foi usado pela primeira vez em 1987. Hoje, o RAID é muito mais capaz que as primeiras versões e está começando a ser suplantado por tecnologias mais novas, como a codificação de apagamento.
Scott Sinclair, analista sênior do Enterprise Strategy Group, discute a codificação de RAID e apagamento.
RAID é um mecanismo de proteção e disponibilidade de dados que permite que um sistema continue a operar após a perda de um ou mais HDDs ou SSDs. Ele normalmente inclui a capacidade de reconstruir o conteúdo de um disco com falha após sua substituição.
RAID volumes de armazenamento podem ser criados em qualquer computador com vários dispositivos de armazenamento, desde que o computador ou a matriz de armazenamento suporte RAID. Alguns PCs podem não suportar uma opção RAID, e algumas matrizes de armazenamento, conhecidas como JBODs (apenas um monte de discos), não suportam RAID.
Em PCs modernos, habilitando RAID em portas SATA na placa-mãe geralmente também habilita o suporte AHCI. Ter RAID habilitado permite fazer o seguinte:
instalar múltiplos dispositivos de armazenamento — discos rígidos e SSDs — e usá-los como um único volume;
inabilitar redundância suportando a perda de um dispositivo; e
melhorar o desempenho espalhando operações de armazenamento por vários dispositivos em vez de um único disco.
Você precisa de pelo menos dois discos como parte de um grupo RAID. Dois discos permitem o espelhamento, ou RAID 1, o que significa que, sempre que os dados são gravados em um disco, o controlador copia que grava no segundo disco. Alternativamente, você pode usar striping, ou RAID 0, para instruir o computador a gravar dados em ambos os discos simultaneamente. A gravação em espelho pode causar degradação do desempenho, embora seu armazenamento permaneça disponível se um dos discos falhar. Striping pode melhorar a performance de leitura e escrita porque há o dobro da capacidade de performance a ter.
Os vários níveis de RAID explicados.
Existem outros níveis de RAID, sendo os mais comuns o RAID 5 e o RAID 6. Ambos utilizam a paridade para ajudar a proteger os dados contra falhas do dispositivo. Com RAID 5, um sistema pode suportar a perda de um único disco, e com RAID 6, dois discos podem morder a poeira e ainda estar operacionais.
Bottom line on AHCI vs. RAID
Na discussão AHCI vs. RAID, é importante saber onde estes dois conceitos se encaixam no ambiente geral de armazenamento. AHCI garante total funcionalidade em dispositivos SATA. RAID fornece recursos de espelhamento e striping que são fundamentais para a proteção de dados.
Arigir esses fundamentos é fundamental para manter um ambiente de armazenamento totalmente funcional.
