L'elecció dels diferents nivells de RAID dependrŕ de les necessitats de l'usuari pel que fa a factors com seguretat, velocitat, capacitat, cost, etc. Cada nivell de RAID ofereix una combinació específica de tolerància a fallades (redundància), rendiment i cost, dissenyades per satisfer les diferents necessitats d'emmagatzematge. La majoria dels nivells RAID poden satisfer de manera efectiva només un o dos d'aquests criteris. No hi ha un nivell de RAID millor que un altre; cadascun és apropiat per a determinades aplicacions i entorns informàtics. De fet resulta freqüent l'ús de diversos nivells RAID per a distintes aplicacions del mateix servidor. Oficialment existeixen set nivells diferents de RAID (0-6), definits i aprovats pel RAID Advisory Board (RAB). Després existeixen les possibles combinacions d'aquests nivells (10, 50, ...). Els nivells RAID 0, 1, 0+1 i 5 són els més populars.
Disk Striping"La més alta transferència, però sense tolerància a fallades".
També conegut com "separació o fraccionament / Striping". Les dades es desglossen en petits segments i es distribueixen entre diverses unitats. Aquest nivell d'"array" o matriu no ofereix tolerància a la fallada. En no existir redundància, RAID 0 no ofereix cap protecció de les dades. La fallada de qualsevol disc de la matriu tindria com resultat la pèrdua de les dades i seria necessari restaurar-los des d'una còpia de seguretat. Per tant, RAID 0 no s'ajusta realment a l'acrònim RAID. Consisteix en una sèrie d'unitats de disc connectades en paral·lel que permeten una transferència simultània de dades a tots ells, amb el que s'obté una gran velocitat en les operacions de lectura i escriptura. La velocitat de transferència de dades augmenta en relació al nombre de discos que formen el conjunt. Això representa un gran avantatge en operacions seqüencials amb fitxers de enorme grandària. Per tant, aquest array és aconsellable en aplicacions de tractament d'imatges, àudio, video o CAD/CAM, és a dir, és una bona solució per a qualsevol aplicació que necessiti un emmagatzematge a gran velocitat però que no requereixi tolerància a fallades. Es necessita un mínim de dues unitats de disc per implementar una solució RAID 0
Mirroring "Redundància. Més ràpid que un disc i més segur"
També anomenat "Mirroring" o "Duplicació" (Creació
de discos en mirall). Es basa en la utilització de discos addicionals
sobre els quals es realitza una còpia en tot moment de les dades que s'estan
modificant. RAID 1 ofereix una excel·lent disponibilitat de les dades mitjançant
la redundància total dels mateixos. Per a això, es dupliquen tots les
dades d'una unitat o matriu en una altra. D'aquesta manera s'assegura la integritat
de les dades i la tolerància a la fallada, doncs en cas d'avaria, la controladora
segueix treballant amb els discos no danyats sense detenir el sistema. Les dades
es poden llegir des de la unitat o matriu duplicada sense que es produeixin interrupcions.
RAID 1 és una alternativa costosa per als grans sistemes, ja que les unitats
s'han d'afegir per parelles per augmentar la capacitat d'emmagatzematge. No obstant això
, RAID 1 és una bona solució per a les aplicacions que requereixen
redundància quan hi ha només dues unitats disponibles. Els servidors d'arxius
petits són un bon exemple. Es necessita un mínim de dues unitats per
implementar una solució RAID 1.
"Ambdós mons"
Combinació dels arrays anteriors que proporciona velocitat i tolerància a la fallada simultàniament. El nivell de RAID 0+1 fracciona les dades per millorar el rendiment, però també utilitza un conjunt de discos duplicats per aconseguir redundància de dades. Al ser una varietat de RAID híbrida, RAID 0+1 combina els avantatges de rendiment de RAID 0 amb la redundància que aporta RAID 1. No obstant això, el principal desavantatge és que requereix un mínim de quatre unitats i només dues d'elles s'utilitzen per a l'emmagatzematge de dades. Les unitats s'han d'afegir en parells quan s'augmenta la capacitat, el que multiplica per dos els costos d'emmagatzematge. El RAID 0+1 té un rendiment similar al RAID 0 i pot tolerar la fallada de diverses unitats de disc. Una configuració RAID 0+1 utilitza un nombre parell de discos (4 , 6, 8) creant dos blocs. Cada bloc és una còpia exacta de l'altre, d'aquí RAID 1, i dintre de cada bloc l'escriptura de dades es realitza en manera de blocs alterns, el sistema RAID 0. RAID 0+1 és una excel·lent solució per a qualsevol ús que requereixi gran rendiment i tolerància a fallades, però no una gran capacitat. S'utilitza normalment en entorns com servidors d'aplicacions, que permeten als usuaris accedir a una aplicació en el servidor i emmagatzemar dades en els seus discs durs locals, o com els servidors web, que permeten als usuaris entrar en el sistema per localitzar i consultar informació. Aquest nivell de RAID és el més ràpid, el més segur, però per contra el més costós d'implementar.
"Accés paral·lel amb discos especialitzats. Redundància a través del codi "
El RAID nivell 2 adapta la tècnica comunament usada per detectar i corregir errors en memòries d'estat sòlid. En un RAID de nivell 2, el codi ECC (Error Correction Code) s'intercala a través de diversos discos a nivell de bit. El mètode emprat és el Hamming. Ja que el codi Hamming s'usa tant per a detecció com per a correcció d'errors (Error Detection and Correction), RAID 2 no fa ús complet de les àmplies capacitats de detecció d'errors contingudes en els discos. Les propietats del codi Hamming també restringeixen les configuracions possibles de matrius per a RAID 2, particularment el càlcul de paritat dels discos. Per tant, RAID 2 no ha estat tot just implementat en productes comercials, el que també és degut al fet que requereix característiques especials en els discos i no usa discos estàndards. Degut al fet que és essencialment una tecnologia d'accés paral·lel, RAID 2 està més indicat per a aplicacions que requereixin una alta taxa de transferència i menys convenient per a aquelles altres que requereixin una alta taxa de demanda I/O.
"Accés síncron amb un disc dedicat a paritat"
Dedica un únic disc a l'emmagatzematge
d'informació de paritat. La informació de ECC (Error Checking and Correction)
s'usa per detectar errors. La recuperació de dades s'aconsegueix calculant
l'O exclusiu (XOR) de la informació registrada en els altres discos. L'operació
I/O accedeix a tots els discos al mateix temps, per la qual cosa el RAID
3 és millor per a sistemes d'un únic usuari amb aplicacions que continguin
grans registres. RAID 3 ofereix altes taxes de transferència, alta fiabilitat
i alta disponibilitat, a un cost intrínsicamente inferior que un Mirroring (RAID 1).
No obstant això, el seu rendiment de transacció
és pobra perquè tots els discos del conjunt operen al uníson. Es necessita
un mínim de tres unitats per implementar una solució RAID 3.
"Accés Independent amb un disc dedicat a paritat."
Basa la seva tolerància a la fallada en la utilització d'un disc dedicat a guardar la informació de paritat calculada a partir de les dades guardades en els altres discos. En cas d'avaria de qualsevol de les unitats de disc, la informació es pot reconstruir en temps real mitjançant la realització d'una operació lògica d'O exclusiu. A causa de la seva organització interna, aquest RAID és especialment indicat per a l'emmagatzematge de fitxers de gran grandària, la qual cosa ho fa ideal per a aplicacions gràfiques on es requereixi, a més, fiabilitat de les dades. Es necessita un mínim de tres unitats per implementar una solució RAID 4. L'avantatge respecte al RAID 3 és que es pot accedir als discos de forma individual.
"Accés independent amb paritat distribuïda."
Aquest array ofereix tolerància a la fallada, però a més, optimitza la capacitat del sistema permetent una utilització de fins al 80% de la capacitat del conjunt de discos. Això ho aconsegueix mitjançant el càlcul d'informació de paritat i el seu emmagatzematge alternatiu per blocs en tots els discos del conjunt. La informació de l'usuari es grava per blocs i de forma alternativa en tots ells. D'aquesta manera, si qualsevol de les unitats de disc falla, es pot recuperar la informació en temps real, sobre la marxa, mitjançant una simple operació de lògica d'O exclusiu, sense que el servidor deixi de funcionar. Així doncs, per evitar el problema de coll d'ampolla que planteja el RAID 4 amb el disc de comprovació, el RAID 5 no assigna un disc específic a aquesta missió sinó que assigna un bloc alternatiu de cada disc a aquesta missió d'escriptura. Al distribuir la funció de comprovació entre tots els discos, es disminueix el coll d'ampolla i amb una quantitat suficient de discos pot arribar a eliminar-se completament, proporcionant una velocitat equivalent a un RAID 0. RAID 5 és el nivell de RAID més eficaç i el d'ús preferent per a les aplicacions de servidor bàsiques per a l'empresa. Comparat amb altres nivells RAID amb tolerància a fallades, RAID 5 ofereix la millor relació rendiment-cost en un entorn amb diverses unitats. Gràcies a la combinació del fraccionament de dades i la paritat com mètode per recuperar les dades en cas de fallada, constitueix una solució ideal per als entorns de servidors en els quals gran part de l'E/S és aleatòria, la protecció i disponibilitat de les dades és fonamental i el cost és un factor important. Aquest nivell d'array és especialment indicat per treballar amb sistemes operatius multiusuari. Cal un mínim de tres unitats per implementar una solució RAID 5 . Els nivells 4 i 5 de RAID poden utilitzar-se si es disposen de tres o més unitats de disc en la configuració, encara que el seu resultat òptim de capacitat s'obté amb set o més unitats. RAID 5 és la solució més econòmica per megaoctet, que ofereix la millor relació de preu, rendiment i disponibilitat per a la majoria dels servidors.
"Accés independent amb doble paritat"
Similar al RAID 5, però inclou un segon esquema de paritat distribuït pels diversos discos i per tant ofereix tolerància extremadament alta a les fallades i a les caigudes de disc, oferint dos nivells de redundància. Hi ha pocs exemples comercials en l'actualitat, ja que el seu cost d'implementació és major al d'altres nivells RAID, ja que les controladores requerides que suportin aquesta doble paritat són més complexes i cares que les d'altres nivells RAID. Així doncs, comercialment no s'implementa.
