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RAID e configurazione del NAS

In questa lezione impari a

  • spiegare i livelli RAID 0, 1, 5, 6 e 10
  • calcolare capacità utile e guasti tollerati
  • descrivere cosa succede quando un disco si rompe
  • configurare un NAS dall'installazione alle cartelle condivise

I dischi si rompono: è solo questione di tempo. Il RAID (Redundant Array of Independent Disks) combina più dischi in modo che il guasto di uno non faccia perdere i dati e, in alcuni casi, che tutto sia più veloce.

I livelli RAID

Livello Come funziona Dischi minimi Capacità utile Guasti tollerati
RAID 0 (striping) i dati sono divisi tra i dischi 2 tutti i dischi nessuno
RAID 1 (mirroring) ogni dato è copiato su due dischi 2 metà 1
RAID 5 dati e parità distribuiti su tutti i dischi 3 n − 1 dischi 1
RAID 6 come il 5, ma con doppia parità 4 n − 2 dischi 2
RAID 10 (1+0) coppie in mirroring, unite in striping 4 metà 1 per coppia
  • RAID 0 è velocissimo ma, se si rompe un disco, si perde tutto: non protegge nulla.
  • RAID 1 è semplice e sicuro, ma "spreca" metà dello spazio.
  • RAID 5 è il compromesso più diffuso nei NAS: con la parità il sistema può ricostruire i dati del disco guasto.
  • RAID 6 regge due guasti: utile con dischi grandi, dove la ricostruzione dura molte ore.
  • RAID 10 unisce velocità e sicurezza: si usa per i database.

Esempio: 4 dischi da 4 TB

Livello Capacità utile
RAID 0 16 TB
RAID 5 12 TB
RAID 6 8 TB
RAID 10 8 TB

Cosa succede se un disco si rompe

  1. Il NAS segnala il guasto (spia, e-mail, notifica): l'array è degradato ma i dati sono ancora accessibili.
  2. Si sostituisce il disco guasto con uno nuovo, spesso a caldo (hot swap), senza spegnere.
  3. Parte la ricostruzione (rebuild): con la parità o con il mirror, i dati vengono ricreati sul disco nuovo.
  4. Durante la ricostruzione l'array è vulnerabile: un secondo guasto in RAID 5 fa perdere tutto. Per questo esistono il RAID 6 e i dischi di riserva (hot spare), che entrano in funzione da soli.

Il RAID non è un backup. Protegge dal guasto di un disco, ma non da una cancellazione per errore, da un ransomware, da un furto o da un incendio: in tutti questi casi i dati spariscono da tutti i dischi insieme. Serve sempre anche un backup (lezione 6).

Configurare un NAS, passo passo

  1. Installazione fisica: inserite i dischi, collegate il NAS allo switch, accendete.
  2. Primo accesso: dal browser, con l'indirizzo assegnato dal DHCP o con l'app del produttore; installate il sistema operativo e gli aggiornamenti.
  3. Rete: assegnate un indirizzo IP statico (o una prenotazione DHCP), così i client lo trovano sempre allo stesso indirizzo.
  4. Volume e RAID: scegliete il livello RAID adatto e create il volume.
  5. Utenti e gruppi: un account per persona, raggruppati per ruolo.
  6. Cartelle condivise e permessi: una cartella per area o progetto, con permessi di lettura e scrittura assegnati ai gruppi.
  7. Protocolli: attivate SMB per Windows, NFS per Linux; disattivate quelli che non usate.
  8. Sicurezza: cambiate la password dell'amministratore, attivate l'autenticazione a due fattori, non esponete il NAS su Internet senza VPN.
  9. Backup e notifiche: pianificate i backup del NAS stesso e attivate gli avvisi via e-mail per i guasti dei dischi.

Cosa si può fare con un NAS

  • condividere file e cartelle in rete
  • fare il backup automatico dei PC dell'ufficio
  • sincronizzare cartelle tra sedi diverse
  • ospitare le snapshot: "fotografie" dei dati a intervalli regolari, da cui recuperare file cancellati o cifrati da un ransomware
  • fare da server multimediale o da archivio per le telecamere di sorveglianza

Esercizi

⭐ Facile

Esercizio 1 – Calcolare la capacità. Un NAS ha 6 dischi da 8 TB. Calcolate capacità utile e guasti tollerati con RAID 0, 5, 6 e 10.

Mostra la soluzione
Livello Capacità utile Guasti tollerati
RAID 0 6 × 8 = 48 TB nessuno
RAID 5 (6 − 1) × 8 = 40 TB 1
RAID 6 (6 − 2) × 8 = 32 TB 2
RAID 10 6 / 2 × 8 = 24 TB 1 per coppia (fino a 3, se in coppie diverse)

⭐⭐ Medio

Esercizio 2 – Scegliere il RAID giusto. Per ciascuno scenario indicate il livello RAID e motivate:

  1. un montatore video che vuole la massima velocità e ha già un backup di tutto;
  2. un piccolo ufficio con 2 dischi che non vuole perdere nulla;
  3. un archivio di 80 TB con dischi molto grandi;
  4. il database degli ordini di un negozio online.
Mostra la soluzione
  1. RAID 0: massima velocità; il rischio è accettabile solo perché esiste già un backup.
  2. RAID 1: con 2 dischi è l'unica scelta che protegge dal guasto.
  3. RAID 6: con dischi grandi la ricostruzione dura a lungo, e la doppia parità protegge da un secondo guasto in quel periodo.
  4. RAID 10: buone prestazioni in scrittura, necessarie per un database, e ricostruzione veloce.

⭐⭐ Medio

Esercizio 3 – Il NAS della scuola. Scegliete il NAS per la segreteria di una scuola (20 utenti, 4 TB di dati oggi, crescita del 30% l'anno per 5 anni). Calcolate lo spazio necessario, il numero e la dimensione dei dischi, il livello RAID, e scrivete l'elenco delle cartelle condivise con i relativi permessi.