Escalabilidade RAID 1

Question

Supondo que estou em um ambiente doméstico e quero manter meus dados seguros, como criaria um NAS personalizado expansível? Não posso comprar um controlador SATA/SAS real.

Estou pensando em um conjunto escalável de discos RAID 1, com backups na nuvem para os dados mais confidenciais.

Um backup externo para dados importantes é um bom começo.
(Não importa quão bem o NAS seja construído, se a casa pegar fogo, tudo o que resta é o backup externo).

Se eu começar minha configuração NAS personalizada com uma matriz de 2 discos de 1 TB, como posso expandi-la posteriormente? Posso fazer algo como um JBOD de arrays RAID 1?

Eu usaria uma descrição diferente de "um JBOD de matrizes RAID 1".
Em quase todos os casos, você pode adicionar vários volumes RAID a um sistema.
Estas seriam matrizes independentes.

Basicamente você obtém um único array por espelho RAID-1 que funciona como um disco normal:

Mas tem leituras mais rápidas (para dois discos até o dobro da velocidade de leitura)
E que grava os dados em todas as unidades da matriz. O que significa que você ainda terá todos os dados até que a última unidade falhe.
(Escreviúltima viagemjá que você pode fazer RAID-1 com mais de duas unidades. Você não obtém mais capacidade dessa forma, mas obtém mais redundância e mais velocidade de leitura).
A matriz RAID funciona como uma unidade normal. Você pode particioná-lo em um único volume ou em vários volumes (por exemplo, em C:\ para o sistema operacional e em D:\ para dados e documentos).

Você pode usar vários arrays RAID.

Por exemplo, um RAID-1 com 2x1TB para capacidade de 1TB
e um RAID-1 com 2x2TB para capacidade de 2TB.
Dessa forma, você acaba com dois dispositivos separados. Semelhante a usar uma unidade normal de 1 TB e uma unidade normal de 2 TB.

Você pode combinar métodos RAID: Por exemplo:

2x1TB em um espelho RAID-1 como array1.
2x2TB em um espelho RAID-1 como array2.
Você pode então criar outro array RAID 'array3' como uma faixa de array1 e array 2.
Isso produziria uma unidade de 3 TB que parece ser o que você procura.
Você precisará reinstalar o sistema operacional, já que está começando comuma nova unidade.

Observe que nem todas as soluções de leitura permitem isso. Por exemplo, funcionará bem com mdadm no Linux. Funcionará bem com o FreeBSD. Não tenho ideia de como o Windows irá lidar com isso, nem como um RAID de software através do BIOS irá lidar com isso.

Uma terceira solução é esta:

Unidade 1, uma partição de 1 TB (vamos chamá-la de /dev/sda1)
Unidade 2, uma partição de 1 TB (vamos chamá-la de /dev/sdb1)
Unidade 3, duas partições de 1 TB (vamos chamá-las de /dev/sdc1 /dev/sdc2)
Unidade 4, duas partições de 1 TB (vamos chamá-las de /dev/sdd1 /dev/sdd2)

Agora você tem muitas opções. Por exemplo:

Um RAID-1E de quatro vias em /dev/sd{abcd}1. Desempenho de leitura incrível.
Um RAID-5 em /dev/sd{abcd}1. Maior capacidade (3 TB com outros 2 TB ainda não utilizados em /dev/sdc2 e /dev/sdd2). No entanto, o RAID5 tem desempenho ruim para pequenas gravações.
Leia: Bom para armazenar filmes, isos, DVDs, etc. etc. Ruim para um banco de dados.
...

Por favor, especifique se a solução requer um controlador de hardware/falso ou se isso pode ser feito com um RAID de software.

Não há resposta para isso, pois depende da implementação do RAID.
Não há limite rígido para que qualquer uma dessas soluções não funcione com todas as três opções (HW/SW/Fake RAID). No entanto, nem todas as implementações podem suportá-lo.

Tenho lido muito, mas nunca construí um array RAID em um cenário real.

Experimente brincar um pouco antes de enviar seus dados reais. Mas antes de começar eu recomendoesta postagemcomo informações básicas úteis.

Pessoalmente, eu faria o seguinte ao construir um NAS doméstico típico:

Particione os dois discos de 1 TB em pelo menos duas partições:
/dev/sda1 e /dev/sda2 no primeiro disco,
/dev/sdb1 e /dev/sdb2 no segundo disco.
Instale o sistema operacional na primeira partição. Sem RAID. Sem complicações se você precisar se recuperar.
Faça backup do sistema operacional em funcionamento em /dev/sdb1. Não como um espelho, mas como uma cópia única para ser usada apenas em emergências.
Certifique-se de ter gerenciadores de inicialização funcionando em ambas as unidades. Por exemplo, remova ou desconecte a primeira unidade e inicialize com êxito a partir do sistema operacional na segunda unidade.
Se tudo correr bem, você nunca mais precisará deste sistema operacional de backup. No entanto, é bom tê-lo por precaução e você deseja atualizá-lo quando alterar a configuração do RAID.
Crie um espelho com o espaço restante nas duas unidades de 1 TB. (Vamos chamá-lo de md1)
Particione md1 para que você tenha volumes para SWAP e para /usr/local/.
Armazene seus documentos acessados com frequência em algum lugar. Por exemplo, em /usr/local/my_NAS_data.
Crie uma segunda matriz com os outros dois discos.
Monte isso em algum lugar. Por exemplo, /usr/local/my_NAS_data_part2/

Se você tiver dados que não são acessados com frequência, coloque-os em my_NAS_data_part2. Quando não estiverem em uso, você pode deixar esses dois discos girarem, economizando eletricidade e criando menos ruído.

As gravações (arquivos de log e outros) ainda irão para o primeiro array/disco.

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