RAID 5: significato, come funziona e quando usarlo

RAID 5 significato, in breve: è un livello RAID che divide i dati a blocchi su almeno tre dischi (striping) e aggiunge...
Schema del RAID 5: quattro dischi con i blocchi di dati e la parità distribuita

RAID 5 significato, in breve: è un livello RAID che divide i dati a blocchi su almeno tre dischi (striping) e aggiunge un blocco di parità, distribuito a rotazione su tutti i dischi. Grazie alla parità il sistema ricalcola i dati di un disco che si guasta. Il RAID 5 tollera quindi il guasto di un solo disco e ti lascia come spazio utile la somma dei dischi meno uno.

È una delle configurazioni più usate nei NAS da 3 a 5 dischi e nei piccoli server, perché offre un buon compromesso tra spazio, velocità in lettura e protezione. Ha però un punto debole preciso, la ricostruzione, che conviene conoscere prima di averne bisogno.

Se il tuo RAID 5 è già inaccessibile, vai alla sezione su cosa fare e leggi come lavoriamo nella pagina sul recupero dati da sistemi RAID.

RAID 5 significato: come funzionano striping e parità

RAID sta per Redundant Array of Independent Disks. Il livello 5 fa parte della classificazione proposta nel 1988 da Patterson, Gibson e Katz all’Università di Berkeley.

In un RAID 5 il controller, o il software del NAS, divide i dati in blocchi di dimensione fissa (per esempio 64 KB) e li scrive in sequenza sui vari dischi. Una “striscia” (stripe) è la fila di blocchi che occupa la stessa posizione su tutti i dischi. Per ogni striscia il controller calcola un blocco di parità con l’operazione logica XOR e lo scrive su uno dei dischi. Alla striscia successiva la parità passa al disco dopo, e così via a rotazione.

Un esempio con tre dischi:

  • striscia 1: dato A1 sul disco 1, dato A2 sul disco 2, parità A sul disco 3;
  • striscia 2: dato B1 sul disco 1, parità B sul disco 2, dato B2 sul disco 3;
  • striscia 3: parità C sul disco 1, dato C1 sul disco 2, dato C2 sul disco 3.

Se si guasta il disco 2, il controller ricava A2 combinando con XOR il blocco A1 e la parità A, e fa lo stesso per ogni striscia. Per questo un RAID 5 continua a funzionare anche con un disco in meno.

La rotazione della parità è la differenza principale con il RAID 4, che tiene tutta la parità su un disco dedicato: quel disco lavora a ogni scrittura e diventa il collo di bottiglia.

Capacità utile di un RAID 5

Lo spazio utile si calcola così: (numero di dischi – 1) x capacità del disco più piccolo.

  • 3 dischi da 1 TB: 2 TB utili;
  • 4 dischi da 8 TB: 24 TB utili;
  • 5 dischi da 4 TB: 16 TB utili.

La parità occupa lo spazio di un disco, ma è sparsa su tutti. Se mescoli dischi di taglie diverse, il controller usa ogni disco fino alla capacità del più piccolo e il resto va sprecato (alcuni NAS, come i Synology con SHR, aggirano il limite con volumi ibridi). Non esiste una regola del numero dispari: un RAID 5 funziona con 3, 4, 5 o più dischi.

Quanti dischi possono guastarsi in un RAID 5

Uno solo. Con un disco guasto l’array lavora in modalità “degradata”: i dati restano accessibili, ma il controller ricalcola dalla parità ogni blocco del disco mancante e la protezione non c’è più. Un secondo guasto in questa fase rende il volume inaccessibile.

Il momento critico: la ricostruzione

Quando sostituisci il disco guasto, il controller avvia la ricostruzione (rebuild): rilegge per intero tutti gli altri dischi e scrive sul nuovo i dati ricalcolati. Con dischi da 8-16 TB servono molte ore, a volte giorni, con i dischi sotto carico continuo.

In questa fase succedono i guasti che vediamo più spesso in laboratorio:

  • un secondo disco, della stessa età e spesso dello stesso lotto del primo, cede durante la lettura intensiva;
  • su uno dei dischi rimasti emergono settori illeggibili che nessuno aveva notato, e il controller interrompe la ricostruzione o marca il disco come guasto;
  • qualcuno sostituisce il disco sbagliato e toglie dall’array uno dei dischi buoni.

Per questo, con dischi molto capienti, molti amministratori preferiscono il RAID 6, che tollera due dischi guasti. Trovi il confronto diretto in RAID 5 vs RAID 6.

Prestazioni: buona lettura, scrittura penalizzata

In lettura il RAID 5 sfrutta tutti i dischi in parallelo e rende bene, soprattutto con file grandi e letture sequenziali. In scrittura paga la parità: per modificare un piccolo blocco il controller deve leggere il dato vecchio e la parità vecchia, ricalcolarla e riscrivere entrambi. Sono quattro operazioni per una sola scrittura, e con molte scritture piccole e casuali le prestazioni calano. Un controller con cache protetta da batteria attenua il problema, ma non lo elimina.

Rispetto al RAID 0 (nessuna protezione) e al RAID 10 (mirroring senza parità) il RAID 5 scrive più lentamente. Il confronto completo è in RAID 5 vs RAID 10.

Quando usare il RAID 5 e quando no

Il RAID 5 è una scelta sensata per:

  • file server e cartelle condivise di un ufficio;
  • archivi di documenti, foto e progetti, letti spesso e modificati poco;
  • NAS da 3 a 5 dischi di taglia moderata, con un backup separato.

Conviene evitarlo per:

  • database con molte transazioni e macchine virtuali con carico intenso: meglio il RAID 10;
  • array con molti dischi molto capienti e senza backup: meglio il RAID 6;
  • l’unica copia di dati importanti. Il RAID 5 non è un backup: replica subito cancellazioni, file corrotti e ransomware.

Guasti tipici e cosa fare se un RAID 5 si blocca

I casi che ci arrivano più spesso sono questi:

  • due dischi fuori dall’array, spesso perché il primo era uscito giorni o mesi prima senza che nessuno se ne accorgesse;
  • ricostruzione interrotta a metà;
  • controller guasto, oppure configurazione persa dopo un aggiornamento o un cambio di scheda;
  • volume che non si monta più dopo uno spegnimento improvviso.

Cosa non fare:

  • non forzare online un disco uscito dall’array: può contenere dati vecchi e corrompere il volume;
  • non avviare una nuova ricostruzione e non ricreare o inizializzare l’array, nemmeno con gli stessi parametri;
  • non lanciare chkdsk, fsck o software di recupero sul volume o sui dischi originali;
  • non cambiare l’ordine dei dischi negli slot.

Cosa fare: spegni il sistema, scrivi su ogni disco il numero dello slot e annota quale disco il controller segnalava come guasto e da quando. Poi rivolgiti a un laboratorio. Noi copiamo ogni disco prima di qualsiasi altro intervento e ricostruiamo il RAID sulle copie; se un disco ha danni meccanici, lo apriamo in camera bianca. Trovi come lavoriamo nel caso specifico nella guida al recupero dati RAID 5.

Domande frequenti sul RAID 5

Quanti dischi servono per un RAID 5?

Almeno tre. Puoi usarne di più: lo spazio utile cresce, ma con molti dischi grandi cresce anche il rischio durante la ricostruzione.

Il RAID 5 è un backup?

No. Ti protegge dal guasto di un disco, non da cancellazioni, ransomware, incendi o furti. Ti serve comunque una copia su un altro supporto.

Con dischi da 8 TB o più, meglio RAID 5 o RAID 6?

In genere RAID 6: la ricostruzione di dischi così grandi dura a lungo, e il RAID 6 resta protetto anche se un secondo disco cede in quella fase.

Si possono recuperare i dati se si rompono due dischi?

Spesso sì, in laboratorio, a patto che i dischi vengano copiati prima di altri tentativi. Prima della diagnosi nessuno può darti una garanzia: dipende dallo stato dei dischi.

Se il tuo RAID 5 è in difficoltà, contattaci: la diagnosi è gratuita e ricevi il preventivo entro 4 ore dalla consegna in laboratorio. Se hai fretta, anche per RAID, NAS e server puoi scegliere il servizio Urgente (5-7 giorni) o Express (24-72 ore) al posto dello Standard (10-15 giorni): trovi le fasce nella pagina prezzi, mentre il prezzo esatto lo trovi nel preventivo.