RAID ¿Que es RAID? RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks)es una forma de almacenar los mismos datos en distintos lugares (por tanto de modo redundante) en múltiples discos duros. Al colocar los datos en discos múltiples, las operaciones I/O (input/output, de entrada y salida) pueden superponerse de un modo equilibrado, mejorando el rendimiento del sistema. Dado que los discos múltiples incrementan el tiempo medio entre errores (Mean Time Between Failure, MTBF), el almacenamiento redundante de datos incrementa la tolerancia a fallos. RAID En un sistema de un solo usuario donde se almacenan grandes registros (como imágenes médicas o de otro tipo), las bandas generalmente se establecen para ser muy pequeñas (quizá de 512 bytes) de modo que un solo registro esté ubicado en todos los discos y se pueda acceder a él rápidamente leyendo todos los discos a la vez. Funcionamiento del RAID Básicamente el RAID es un sistema el cual permite almacenar información en una cantidad de discos (n), de tal forma que agilice el proceso maquinadisco. El sistema RAID evitará en lo más posible la pérdida de data de la siguiente manera: • Los discos optimizados para RAID poseen circuitos integrados que detecta si el disco está fallando, de ser así este circuito se encargará por encima del tiempo real de sacar la información y almacenarla en los otros discos, o si es el caso en el "hot spare". Un hot spare es un disco que permanece siempre en el sistema esperando a que otro se estropee y él entre directamente en funcionamiento. VENTAJAS: • El sistema RAID tiene la posibilidad de trabajar con los discos hot swap, de conectarlos y desconectarlos en "caliente", es decir, que si un disco falla no hará falta el apagar el sistema para remplazarlo. • Reconstrucción y Regeneración Cuando un disco falla la información redundante en los discos y los datos en los discos buenos son usados para regenerar la información de disco averiado. ¿Porqué usar RAID?Las operaciones de I/O a disco son relativamente lentas, primordialmente debido a su carácter mecánico. Una lectura o una escritura involucra, normalmente, dos operaciones. La primera es el posicionamiento de la cabeza lecto/grabadora y la segunda es la transferencia desde o hacia el propio disco. • El posicionamiento de la cabeza está limitado por dos factores: el tiempo de búsqueda (seek time) y el retardo por el giro del disco hasta la posición de inicio de los datos (latencia rotacional). La transferencia de datos, por su parte, ocurre de a un bit por vez y se ve limitada por la velocidadde rotación y por la densidad de grabación del medio • Striping Es el acto de unir dos o más discos físicos en un solo disco lógico con el fin de dividir los datos entre los diferente discos para ofrecer una significativa mejora en el rendimiento del conjunto de los discos. • Mirroring Tipos de RAID Hay al menos nueve tipos de RAID además de un grupo no redundante(RAID-0) RAID-0. Esta técnica tiene bandeado pero no tiene redundancia de datos. Ofrece el mejor rendimiento pero no tolerancia a los fallos. . RAID 0: Este tipo de arreglo utiliza una técnica llamada "striping", la cual distribuye la información en bloques entre los diferentes discos. Es el único nivel de RAID que no duplica la información, por lo tanto no se desperdicia capacidad de almacenamiento. Se requieren mínimo dos discos. Unidades de disco duro mínimas requeridas: 2 Ventajas: Los datos se dividen en partes iguales y se escriben en los discos duros. El acceso a los datos es más rápido y eficiente. Desventajas: Si una unidad falla, se pierden todos los datos debiendo restaurar a partir de una copia de seguridad adicional. RAID-1. Este tipo también se conoce como creación de discos espejo y consiste de al menos dos discos duros que duplican el almacenamiento de datos. No hay bandeado. El rendimiento de la lectura se mejora pues cualquiera de los dos discos puede leerse al mismo tiempo. El rendimiento de escritura es el mismo que el del almacenamiento en un solo disco. El RAID-1 proporciona el mejor rendimiento y la mejor tolerancia a fallos en un sistema multiusuario. RAID 1 Unidades de disco duro mínimas requeridas: 2 Ventajas: Los mismos datos se copian de forma idéntica en todas las unidades de disco duro. Si una de las unidades falla, no afectará a la integridad de los datos. Desventajas: El volumen disponible se limita a la capacidad de almacenamiento de una unidad de disco duro. • RAID-2. Este tipo usa bandeado en todos los discos, con algunos de estos dedicados a almacenar información de verificación y corrección de errores (error checking and correcting). No tiene ninguna ventaja sobre el RAID-3. • RAID-3. Este tipo usa bandeado y dedica un disco al almacenamiento de información de paridad. La información de verificación de errores (ECC) incrustada se usa para detectar errores. La recuperación de datos se consigue calculando el O exclusivo (XOR) de la información registrada en los otros discos. Dado que una operación I/O accede a todos los discos al mismo tiempo, el RAID-3 no puede traslapar I/O. Por esta razón, el RAID-3 es mejor para sistemas de un solo usuario con aplicaciones que contengan grandes registros. • RAID-4. Este tipo usa grandes bandas, lo cual significa que podemos leer registros de cualquier disco individual. Esto nos permite aprovechar la I/O traslapada para las operaciones de lectura. Dado que todas las operaciones de escritura tienen que actualizar el disco de paridad, no es posible la superposición I/O para ellas. El RAID-4 no ofrece ninguna ventaja sobre el RAID-5. • RAID-5. Este tipo incluye un grupo rotatorio de paridad, con lo que resuelve las limitaciones de escritura en RAID-4. Así, todas las operaciones de lectura y escritura pueden superponerse. El Raid 5 almacena información de paridad pero no datos redundantes (aunque la información de paridad puede usarse para reconstruir datos). El RAID-5 exige al menos tres y usualmente cinco discos en el conjunto. Es mejor para los sistemas multiusuario en los cuales el rendimiento no es crítico, o que realizan pocas operaciones de escritura. RAID 5 Unidades de disco duro mínimas requeridas: 3 Ventajas: Ofrece 1 unidad de disco duro de redundancia. Los datos se dividen y guardan en múltiples discos con un bit de comprobación de paridad aplicable a cada dato. Si una unidad falla, el bit de comprobación de paridad garantizará la integridad de los datos. Desventajas: La capacidad de almacenamiento de 1 unidad se reserva para la comprobación de integridad de los datos y por consiguiente, apenas afecta al tamaño del volumen disponible. • RAID-6. Este tipo es similar al RAID-5, pero incluye un segundo esquema de paridad distribuido por los distintos discos y por tanto ofrece tolerancia extremadamente alta a los fallos y las caídas de disco. RAID 6 Unidades de disco duro mínimas requeridas: 4 Ventajas: Ofrece 2 unidades de disco duro de redundancia. Los datos se dividen y guardan en múltiples discos con un bit de comprobación de paridad aplicable a cada dato. El bit de comprobación de paridad garantiza la integridad de los datos. Desventajas: La capacidad de almacenamiento de 2 unidades se reserva para la comprobación de integridad de los datos y por consiguiente, a penas afecta al tamaño del volumen disponible. • RAID-7. Este tipo incluye un sistema operativo incrustado de tiempo real como controlador, haciendo las operaciones de caché a través de un bus de alta velocidad y otras características de un ordenador sencillo. • Pero de todos estos los que más destacan son los niveles 0,1,3,5, y 10 o RAID 01. Todos los demás vienen siendo variaciones de estos últimos. En la siguiente página explicaremos más a fondo las ventajas y la forma de configuración de estos últimos niveles. Niveles RAID anidados Los niveles RAID anidados más comúnmente usados son: • RAID 0+1: Un espejo de divisiones • RAID 1+0: Una división de espejos • RAID 30: Una división de niveles RAID con paridad dedicada • RAID 100: Una división de una división de espejos • RAID 10+1: Un Espejo de espejos RAID 0+1 • Un RAID 0+1 (también llamado RAID 01, que no debe confundirse con RAID 1 es un RAID usado para replicar y compartir datos entre varios discos. La diferencia entre un RAID 0+1 y un RAID 1+0 es la localización de cada nivel RAID dentro del conjunto final: un RAID 0+1 es un espejo de divisiones RAID 1+0 • Diagrama de una configuración RAID 10. • Un RAID 1+0, a veces llamado RAID 10, es parecido a un RAID 0+1 con la excepción de que los niveles RAID que lo forman se invierte: el RAID 10 es una división de espejos RAID 10 Unidades de disco duro mínimas requeridas: 4 Ventajas: Ofrece las ventajas de ambos RAID 0 y RAID 1: eficacia en el acceso a los datos y protección mediante creación de reflejo. Desventajas: El volumen disponible es la mitad de la capacidad de almacenamiento total de la unidad de disco duro. RAID 100 • RAID 100. • Un RAID 100, a veces llamado también RAID 10+0, es una división de conjuntos RAID 10. El RAID 100 es un ejemplo de «RAID cuadriculado», un RAID en el que conjuntos divididos son a su vez divididos conjuntamente de nuevo. RAID 30 El RAID 30 o división con conjunto de paridad dedicado es una combinación de un RAID 3 y un RAID 0. El RAID 30 proporciona tasas de transferencia elevadas combinadas con una alta fiabilidad a cambio de un coste de implementación muy alto. La mejor forma de construir un RAID 30 es combinar dos conjuntos RAID 3 con los datos divididos en ambos conjuntos. RAID 30 El RAID 30 trocea los datos en bloque más pequeños y los divide en cada conjunto RAID 3, que a su vez lo divide en trozos aún menores, calcula la paridad aplicando un XOR a cada uno y los escriben en todos los discos del conjunto salvo en uno, donde se almacena la información de paridad. El tamaño de cada bloque se decide en el momento de construir el RAID.Etc. RAID 50 Un RAID 50, a veces llamado también RAID 5+0, combina la división a nivel de bloques de un RAID 0 con la paridad distribuida de un RAID 5, siendo pues un conjunto RAID 0 dividido de elementos RAID 5
