RAID (redundant array of independent disks) es una forma de almacenar los mismos datos en diferentes partes de múltiples discos duros para proteger los datos en caso de fallo de una de las unidades. Sin embargo, no todos los tipos RAID proporcionan la redundancia y lo veremos en este post.
Cómo funciona RAID
RAID funciona al colocar los datos en varios discos y permitir que las operaciones de entrada / salida (E / S) se superpongan de manera equilibrada, lo que mejora el rendimiento. Debido a que el uso de múltiples discos aumenta el tiempo medio entre errores (MTBF), el almacenamiento de datos de forma redundante también aumenta la tolerancia a fallos.
Las matrices RAID aparecen en el sistema operativo (SO) como un único disco duro lógico. RAID emplea las técnicas de duplicación de disco o creación de bandas de disco. La replicación copia datos idénticos en más de una unidad, dividiendo las particiones de cada disco en unidades que van desde unidades de un sector (512 bytes) hasta el orden de megabytes. Las franjas de todos los discos se intercalan y se tratan en orden.
En un sistema de un solo usuario donde se almacenan registros grandes, como imágenes médicas u otras imágenes científicas, las franjas se configuran generalmente como pequeñas (quizás 512 bytes), de modo que un solo registro abarca todos los discos y se puede acceder a él rápidamente leyendo todos los discos al mismo tiempo.
En un sistema multiusuario, un mejor rendimiento requiere que establezca una banda lo suficientemente ancha como para mantener el registro de máxima capacidad.
La replicación y división de los discos se pueden combinar en una matriz RAID. El reflejo y el trazado de bandas se utilizan juntos en RAID 01 y RAID 10.
Controlador RAID
Un controlador RAID se puede utilizar como un nivel de abstracción entre el sistema operativo y los discos físicos, presentando grupos de discos como unidades lógicas. El uso de un controlador RAID puede mejorar el rendimiento y ayudar a proteger los datos en caso de una caída.
Un controlador RAID se puede utilizar en matrices RAID basadas tanto en hardware como en software. En un producto RAID basado en hardware es un controlador físico que administra la matriz. Cuando se encuentra en la forma de una tarjeta de interconexión de componentes periféricos o PCI Express, el controlador puede diseñarse para admitir formatos de unidad como SATA y SCSI. Además, un controlador RAID físico puede ser parte de la placa base.
Con RAID basado en software, el controlador utiliza los recursos del sistema de hardware. Si una implementación de RAID basada en software no es compatible con el proceso de arranque del sistema, y los controladores RAID basados en hardware son demasiado costosos, firmware- o driver-based RAID sería otra opción de implementación.
Un chip controlador RAID basado en firmware se encuentra en la placa base, y todas las operaciones son realizadas por la CPU, similar a RAID basado en software. Sin embargo, con el firmware, el sistema RAID solo se implementa al comienzo del proceso de arranque. Una vez que el sistema operativo se ha cargado, el controlador asume la funcionalidad de RAID. Un controlador RAID de firmware no es tan caro como una opción de hardware, pero pone más presión en la CPU del ordenador. El RAID basado en firmware también se llama RAID de software asistido por hardware, RAID de modelo híbrido y RAID falso.
Tipos RAID
En este apartado veremos los siguientes tipos RAID:
- RAID 0 – striping
- RAID 1 – mirroring
- RAID 5 – striping with parity
- RAID 6 – striping with double parity
- RAID 10 – combining mirroring and striping
RAID 0: esta configuración tiene división, pero no redundancia de datos. Ofrece el mejor rendimiento, pero sin tolerancia a fallos.
RAID 1: también conocido como duplicación de disco, esta configuración consta de al menos dos unidades que duplican el almacenamiento de datos. No hay stripping. El rendimiento de lectura es mejor ya que cualquiera de los dos discos puede leerse al mismo tiempo. Sin embargo, el rendimiento de escritura es el mismo que para el almacenamiento en un solo disco.
RAID 5: este nivel se basa en la segmentación a nivel de bloque con paridad. La información de paridad se divide en cada unidad, lo que permite que la matriz funcione incluso si falla una unidad. La arquitectura de la matriz permite que las operaciones de lectura y escritura abarquen varias unidades. Esto da como resultado un rendimiento que generalmente es mejor que el de una sola unidad, pero no tan alto como el de una matriz RAID 0. RAID 5 requiere al menos tres discos, pero a menudo se recomienda usar al menos cinco discos por razones del rendimiento.
RAID 6: esta técnica es similar a RAID 5, pero incluye un segundo esquema de paridad que se distribuye a través de las unidades en la matriz. El uso de paridad adicional permite que la matriz continúe funcionando incluso si dos discos fallan simultáneamente. Sin embargo, esta protección adicional tiene un coste. Las matrices RAID 6 tienen un mayor coste por gigabyte (GB) y, a menudo, tienen un rendimiento de escritura más lento que las matrices RAID 5.
RAID 10 (RAID 1 + 0): Combinando RAID 1 y RAID 0, este nivel a menudo se denomina RAID 10, que ofrece un mayor rendimiento que RAID 1, pero por un coste mayor. En RAID 1 + 0, los datos se duplican y los espejos se dividen.
