Calculadora RAID para NAS: capacidade útil e risco de reconstrução
Descubra quanto espaço seu array NAS realmente entrega depois da paridade, quanto o seu sistema operacional vai mostrar e o quão arriscada é uma reconstrução (rebuild) com HDs grandes
Configuração do array
Total de discos no NAS, incluindo os hot spares
Separe os tamanhos com ponto e vírgula ou espaços. Até 24 discos.
A reconstrução é o ponto fraco: com esse tamanho de disco e a taxa de erro do datasheet, é plausível encontrar um erro de leitura no meio do rebuild. Considere paridade dupla (RAID 6, RAIDZ2, SHR-2) e mantenha um backup separado.
Como usar esta ferramenta
- Escolha o nível de RAID (incluindo SHR e RAIDZ), a capacidade e o número de discos, ou marque Discos de tamanhos diferentes e liste-os.
- Se quiser, adicione hot spares (discos reserva) e escolha a velocidade de reconstrução e a taxa de erro de leitura irrecuperável (URE).
- Leia a capacidade útil, o valor em TiB que o seu sistema vai mostrar, a eficiência e quantos discos podem falhar.
- Confira o tempo de reconstrução e a chance de erro de leitura durante ela.
Exemplo prático
Quatro discos de 8 TB em RAID 5 dão (4 − 1) × 8 = 24 TB úteis dos 32 TB brutos (75%), mostrados como 21,83 TiB por um sistema que conta em unidades binárias. Reconstruir um disco de 8 TB a cerca de 100 MB/s leva 22,2 horas, tempo em que o array lê 3 × 8 TB = 1,92 × 10¹⁴ bits. Com um erro a cada 10¹⁴ bits, são 1 − e^(−1,92) = 85,3% de chance de pelo menos um erro de leitura, mas só cerca de 17,5% com um a cada 10¹⁵ bits. Com discos mistos de 8, 8, 4 e 4 TB, o RAID 5 reduz cada disco a 4 TB e rende 12 TB, enquanto o SHR-1 rende 16 TB. São estimativas de planejamento; as taxas das fichas técnicas são limites superiores, e RAID não é backup.
Metodologia
As fórmulas de capacidade seguem o esquema de paridade do artigo de Berkeley de 1988 de Patterson, Gibson e Katz, A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks, que definiu os níveis RAID 1 a 5: o RAID 5 espalha pelo array o equivalente à paridade de um disco. RAID 6 e RAIDZ2 são projetos posteriores de paridade dupla, que guardam o equivalente a dois discos. Tudo é calculado localmente no seu navegador.
Quatro discos de 12 TB, quatro layouts e um caso com discos mistos
Quatro discos de 12 TB, reconstrução a cerca de 100 MB/s (33,3 h por disco com falha), taxa de erro de 1 a cada 10^14 e 10^15 bits lidos. O espaço útil está em TB / TiB e a eficiência entre parênteses.
| Nível | Útil TB / TiB | Falhas suportadas | Erro de leitura na reconstrução (10^14 / 10^15) |
|---|---|---|---|
| RAID 5 / RAIDZ1 | 36 / 32,74 (75%) | 1 disco | 94,4% / 25,0% |
| RAID 6 / RAIDZ2 | 24 / 21,83 (50%) | 2 discos | Coberto pela segunda paridade |
| RAID 10 | 24 / 21,83 (50%) | 1 garantida (até 2) | 61,7% / 9,2% |
| RAID 0 | 48 / 43,66 (100%) | Nenhuma | Não se aplica |
Caso: a Inês tem cinco discos antigos de 10, 10, 6, 6 e 4 TB (36 TB brutos). O RAID 5 trata todos como discos de 4 TB: (5 − 1) × 4 = 16 TB úteis, com 16 TB sem uso. O SHR-1 divide os discos em camadas e entrega 26 TB (23,65 TiB, 72,2%). O preço é uma reconstrução mais longa: o maior disco tem 10 TB, cerca de 27,8 h a 100 MB/s, com 87,5% de chance de erro de leitura a 1 a cada 10^14 bits, mas 18,8% a 1 a cada 10^15. Se os dados importam, ela escolhe o SHR-2 (16 TB úteis, cobertos pela segunda paridade) e mantém um backup separado. São estimativas de planejamento; RAID não é backup.
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Perguntas frequentes
Por que meu NAS mostra uns 21,8 TB se montei 4 × 8 TB em RAID 5? ▼
Dois efeitos se somam. O RAID 5 dedica um disco à paridade e sobram 24 TB em unidades decimais. Depois o seu sistema operacional mostra unidades binárias: 24 × 10^12 bytes são cerca de 21,83 TiB, muitas vezes ainda rotulados como “TB”. Os metadados do sistema de arquivos tiram ainda uma pequena fatia.
O RAID 5 ainda é seguro com HDs de 8 TB ou mais? ▼
Depende da taxa de erro do datasheet e dos seus backups. Reconstruir um RAID 5 de 4 × 8 TB significa ler 24 TB dos discos restantes; com 1 erro a cada 10^14 bits, o modelo dá perto de 85% de chance de encontrar um erro de leitura, um número pessimista que discos reais costumam superar. A paridade dupla (RAID 6, RAIDZ2, SHR-2) elimina esse ponto fraco, e nenhum nível de RAID substitui um backup.
O que acontece se eu misturar um disco de 4 TB com um de 8 TB? ▼
RAID 1/5/6/10 clássicos e RAIDZ tratam os dois como 4 TB e deixam os 4 TB excedentes sem uso. O SHR divide o disco maior em camadas para que a maior parte desse espaço continue útil. Marque “Discos de tamanhos diferentes”, informe seus tamanhos e compare o SHR-1 com o RAID 5.
Esta calculadora desconta o overhead do ZFS ou do sistema de arquivos? ▼
Não, ela mostra a capacidade teórica do layout. O OpenZFS ainda mantém uma reserva de espaço de segurança (por padrão 1/32 do pool, cerca de 3%) e todo sistema de arquivos usa algum espaço para metadados, então espere um pouco menos na prática. Os valores de SHR são estimativas; a ferramenta do fabricante é a referência para os equipamentos dele.
RAID é backup? ▼
Não. O RAID mantém o array no ar quando um disco falha, mas copia os erros com a mesma fidelidade: uma pasta apagada, a criptografia de um ransomware, a corrupção do sistema de arquivos, uma controladora com defeito, um incêndio ou um roubo atingem todos os discos de uma vez. Uma regra comum é a 3-2-1: três cópias dos seus dados, em dois tipos de mídia, com uma cópia fora do local. Teste uma restauração de vez em quando.