Como a paridade funciona em uma matriz RAID-5?

Estou procurando criar uma pequena e agradável matriz RAID para backups dedicados. Eu gostaria de ter cerca de 2 a 4 TB de espaço disponível, pois tenho esse pequeno hábito desagradável de digitalizar tudo. Portanto, preciso de muito armazenamento e muita redundância em caso de falha na unidade. Também vou fazer backup de 2-3 /homepastas de computadores usando um dos clones do "Time Machine" para Linux. Essa matriz estará acessível na minha rede local via SSH.

Estou tendo dificuldades para entender como o RAID-5 atinge a paridade e quantas unidades são realmente necessárias. Alguém poderia assumir que ele precisa de 5 unidades, mas eu posso estar errado. A maioria dos diagramas que eu vi ainda me confundiu. Parece que é assim que o RAID-5 funciona. Corrija-me, pois tenho certeza de que não estou entendendo direito:

/---STORAGE---\    /---PARITY----\
|   DRIVE_1   |    |   DRIVE_4   |
|   DRIVE_2   |----|     ...     |
|   DRIVE_3   |    |             |
\-------------/    \-------------/

Parece que as unidades 1-3 aparecem e funcionam como uma única unidade maciça ( capacity * number_of_drives) e as unidades de paridade fazem backup dessas unidades. O que me parece estranho é que geralmente vejo mais de 3 unidades de armazenamento em um diagrama para apenas 1 ou 2 unidades de paridade. Digamos que estamos executando 4 unidades de 1 TB em uma matriz RAID-5, 3 de armazenamento em execução e 1 paridade em execução, temos 3 TB de armazenamento real, mas apenas 1 TB de paridade !?

Eu sei que estou perdendo alguma coisa aqui, alguém pode me ajudar? Além disso, para o meu caso de uso, o que seria melhor, RAID-5 ou RAID-6? A tolerância a falhas é a maior prioridade para mim neste momento, já que ela será executada em uma rede apenas para uso doméstico, a velocidade não é extremamente crítica.

Apenas XORs cada bit correspondente de cada unidade - Se você perder alguma unidade, poderá recriar os dados ausentes.

Para o fundo:

A B (A XOR B)
0 0    0
1 1    0
0 1    1
1 0    1

Suponha que D seja o XOR das outras colunas e, desde que você perca apenas uma unidade, poderá descobrir o que perdeu.

A B C D
1 0 0 1
0 1 0 1
1 1 0 0

Algumas vezes o bit de distribuição será distribuído pelas unidades, mas o conceito é o mesmo.

Portanto, para o RAID-5, não importa quantas unidades, você só precisa de 1 unidade com paridade igual ou maior que a menor unidade na matriz que deseja RAID.

O RAID-5 para uso pessoal é provavelmente o melhor, pois a complexidade computacional é muito menor que o RAID-6.

O RAID-6 é mais complicado usando Galois Fields para calcular a paridade. E isso pode tributar os cálculos de paridade. No entanto, você pode perder mais unidades, mas se você reconstruir sua matriz assim que receber uma única falha, você deverá seguir o RAID-5.

Aqui está o que eu acho que é um diagrama melhor para mostrar como a paridade funciona no RAID4 e RAID5

RAID4

Disk1  Disk2  Disk3  Disk4
----------------------------
data1  data1  data1  parity1
data2  data2  data2  parity2
data3  data3  data3  parity3
data4  data4  data4  parity4

RAID5

Disk1   Disk2   Disk3   Disk4
----------------------------
parity1 data1   data1   data1   
data2   parity2 data2   data2  
data3   data3   parity3 data3
data4   data4   data4   parity4

Eu recomendaria a leitura deste artigo da Wikipedia sobre Raid 5 e Raid 6

http://en.wikipedia.org/wiki/Standard_RAID_levels#RAID_5_parity_handling

O RAID 5 grava um bloco de paridade em cada faixa, portanto, para a Faixa A de uma matriz de 4 discos, ele grava a verificação de paridade no 4º disco, com Dados nos discos 1, 2 e 3

Para a Faixa B, o bloco de paridade está no disco 3, com dados nos discos 1,2 e 4 .. etc.

Se o disco 4 falhar, os dados poderão ser recuperados para a Faixa B, como você conhece os dados nos discos 1 e 2 e a verificação de paridade no disco 3.

Se a faixa B tiver paridade "2" e o disco 1 tiver dados "1" e dados 2 do disco "0", o disco 4 deverá ter dados iguais a "1" para que o disco seja gravado com data = "1"

O disco inteiro pode ser recriado dessa maneira, o RAID 6 estende isso ao ter 2 blocos de festa por faixa.

Em relação ao espaço para o Raid 5, você perde apenas um disco em espaço para paridade, pois ele só grava em bloco de paridade por faixa, enquanto no Raid 6 você perde 2 discos, mas também pode perder dois discos em vez daquele em que pode perder. Invasão 5;)

O artigo da Wikipedia explica isso melhor!

O RAID 5 usa uma unidade para paridade, independentemente de quantas unidades de dados existem na matriz. Isso significa que se torna mais eficiente, em termos de espaço utilizável, mais unidades adicionadas.

A paridade é alcançada executando uma operação XOR no mesmo bloco em cada unidade; o conteúdo da unidade de paridade é ajustado para que todas as unidades XOR sejam zero . Isso significa que o RAID 5 é restrito pela menor capacidade de todas as unidades na matriz.

O RAID 6 é semelhante, exceto que duas falhas simultâneas na unidade podem ser toleradas. Isso é útil porque o processo de " resilvering " uma matriz após uma falha de uma única unidade pode ser estressante o suficiente para causar uma segunda unidade.

Se o objetivo é a tolerância a falhas, o RAID-6 fornecerá redundância suficiente para perder duas unidades. Normalmente, o RAID-5 tolera apenas uma falha de unidade única.