Por que o RAID 0 não pode utilizar todo o espaço em disco em dois discos de tamanhos diferentes?

Para citar o artigo da Wikipedia sobre RAID :

Um RAID 0 pode ser criado com discos de tamanhos diferentes, mas o espaço de armazenamento adicionado à matriz por cada disco é limitado ao tamanho do menor disco. Por exemplo, se um disco de 100 GB for distribuído junto com um disco de 350 GB, o tamanho da matriz será 200 GB (100 GB × 2).

O artigo, no entanto, não explica por que não pode RAID-los juntos e usa todo o espaço em disco. Entendo que a distribuição grava entre os dois, mas certamente não deve impedir a gravação nos setores posteriores do segundo disco, enquanto a execução é prejudicada? Existe um sistema RAID alternativo (por exemplo, RAID de software) que ofereça esse recurso?

A razão para o tamanho ser limitado ao tamanho do menor disco tem a ver com o fato de que as faixas são gravadas "alternadamente" e devem ter o mesmo tamanho.

Em um sistema de dois discos, todas as faixas ímpares estão em um disco, as pares no outro. Gravações alternam entre discos, ímpar / par / ímpar / par / ...

Como as faixas devem ter o mesmo tamanho e emparelhadas (para dois discos), você está limitado a um espaço útil máximo de 2 * (tamanho do menor disco).

Você pode usar o espaço restante. Você pode criar um volume usando o espaço restante ou até mesmo usá-lo como parte de outro RAID. No entanto, o uso desse espaço extra prejudicará o desempenho que o RAID 0 oferece, pois dois processos diferentes podem estar tentando acessar o mesmo controlador físico e disco.

Por que você não pode adicionar esse espaço extra ao RAID original? Bem, sem entrar em muitos detalhes, é por causa dos algoritmos que os RAIDs usam. O RAID 0 grava no primeiro disco do RAID e depois no próximo. Isso aumenta o desempenho, pois não precisa aguardar o disco anterior terminar a leitura ou gravação. Se os 250 GB em sua postagem foram usados, a maior parte da gravação seria no primeiro disco, eliminando praticamente qualquer ganho de desempenho.

O RAID pode não ser a solução que você está procurando. Se você deseja usar todo o espaço das unidades, deve expandir os volumes. A extensão permite pegar muitos volumes e concatená-los juntos em um grande volume. A extensão não oferece aumento ou redundância de desempenho.

RAID é um pseudo-padrão que descreve como os dados podem ser armazenados em uma matriz de discos. O padrão descreve quatro maneiras diferentes de armazenar dados (tecnicamente mais, mas principalmente ninguém se importa com os outros):

Raid-0: Striping. Cada bloco de dados é dividido em cada membro do dispositivo RAID. Sem redundância, portanto, trata-se mais de uma matriz de discos baratos, e não de uma matriz redundante de disco barato.

RAID-1: Espelhamento. Cada bloco de dados é armazenado em todos os discos da matriz. Isso só faz realmente com dois discos. O RAID 1/0 ou apenas o RAID 10 é uma combinação de espelhamento e distribuição e pode ser usado para tirar proveito de mais de dois discos.

Raid-5: Paridade. Cada bloco de dados é dividido em cada membro do dispositivo RAID + um disco é dedicado à paridade.

Raid-6: Paridade Dupla: Igual ao Raid-5, mas com dois discos de paridade.

É isso aí. O Raid não descreve o que fazer com erros de correspondência de tamanho ou algo assim, mas a distribuição só funciona realmente com discos de tamanho igual. Normalmente, a maneira de contornar isso é usar o espaço restante como uma unidade de disco separada.

Afastando-se do RAID como uma maneira de criar uma grande matriz de discos, você pode usar coisas como o ZFS e apenas adicionar discos a um pool de armazenamento. O ZFS sempre tentaria usar os dois discos da maneira mais eficiente possível, e você poderia dizer ao ZFS com que nível de redundância você está satisfeito.

Tecnologias anteriores são coisas como mapeamento de volume (ou seja, LVM, ou é equivalente ao Windows), que abstraem a idéia de mapear blocos no disco para um nível superior. Com o LVM, você pode estender-se por discos, expandir partições, ter partições não contíguas e assim por diante. O mapeamento de volume não é RAID e, em vez de aumentar o desempenho à medida que você aumenta os discos, ele escolhe aleatoriamente gravar em um disco ou outro, dependendo de onde você está no sistema de arquivos. Isso é conhecido como extensão e normalmente é melhor que o RAID se você optar por IOPS em vez de desempenho bruto.

A RAID 0 can be created with disks of differing sizes, but the storage
space added to the array by each disk is limited to the size of the
smallest disk.

Isso pode ser verdade e será verdadeiro para a maioria das implementações de RAID0. No entanto, não para todos.

Há dois motivos para usar o RAID 0:

1. Concatene vários discos em um grande volume.
2. Atuação.

A opção 2 é a mais comum e acho que é usada em quase todas as implementações atuais de RAID 0. A explicação técnica é que as informações são escritas alternando entre discos.

De uma maneira não técnica: pense nos discos como dois livros. Esses livros têm velocidades limitadas de acesso (leitura / gravação). Então, em vez de dois livros de 100 páginas, nós os reformatamos em dois livros, mas renumeramos as páginas para que todos os números pares sejam escritos em um livro e todos os números ímpares no outro livro.

Agora, nosso novo livro 'R0' se comporta como um único livro com o dobro do número de páginas e o dobro da velocidade.

A opção 1 pode ser tão simples quanto 'cola nos livros consecutivamente'. Nesse caso, você não terá ganho de velocidade, mas poderá colar livros com uma contagem de páginas diferente. Parece que me lembro de algumas implementações 'RAID0' como essa por volta de 1990. Mas não é o que a maioria das pessoas consideraria 'RAID 0 adequado'.