RAIDMTI Ramsés Ramírez Galicia

Existen 2 alternativas para la implementación de redundancia de almacenamiento de información mediante la tecnología RAID: RAID basado en software, y RAID basado en hardware.

Los Arreglos RAID, basados en hardware, dotan a los equipos de computación de una mayor capacidad de almacenamiento, a la vez que proveen acceso ininterrumpido a los datos.

1. CÓMO FUNCIONA LA TECNOLOGÍA RAID:

◦ RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks / Arreglo Redundante de Discos Económicos) combina multiples discos duros en un arreglo, y almacena la información procurando evitar que se pierdan datos si uno o más discos llegan a fallar.

Existen distintos niveles de redundancia en los arreglos RAID (generalmente se reconocen desde RAID-0 hasta RAID-5 aunque existen proveedores que han especificado unilateralmente otros niveles), los que definen distintas especificaciones de almacenamiento

La mayoría de los Sistemas Operativos de Red (Windows Server, Netware, Solaris, SCO Unix, etc.), tienen capacidad de manejar algunos de los niveles antes mencionados de RAID (Sistemas RAID basados en software).

Cuando se buscan altos niveles de seguridad en la redundancia de la información almacenada, se recurre a Sistemas RAID basados en hardware.

Además de ser más seguras, las soluciones RAID basadas en hardware son también más rápidas que las soluciones basadas en software.

NIVELES DE RAID:

◦ La mayor parte de los administradores de red han optado por RAID en los niveles 0, 1, 3 y 5, siendo bastante frecuente encontrar, en el mercado, equipos que pueden ser configurados para varios de esos niveles.

RAID Nivel 0 distribuye los datos a través de varios discos. Este tipo de configuración no proporciona redundancia (no es precisamente RAID), pero maneja varios discos como si fueran uno solo, lo que proporciona una mayor velocidad de lectura y escritura.

RAID NIVEL 0

Lamentablemente, si un disco falla en un arreglo Nivel 0, el sistema se cae. El nivel 0 requiere al menos 2 discos, siendo muy útil cuando se desea añadir capacidad de disco sin aumentar nombres de identificación de volumen.

RAID NIVEL 0

RAID Nivel 1 utiliza espejeado (mirroring) para proveer la mejor redundancia tolerante a fallas disponible (los discos guardan exactamente la misma información por parejas). Cuando un disco espejeado falla, el segundo toma su lugar.

RAID Nivel 1

El problema se presenta cuando se escriben datos deteriorados en un disco, pues son duplicados con los mismos defectos en el disco espejo.

El espejeado generalmente es poco práctico y costoso, especialmente cuando se almacenan datos en el orden de cientos de gigabytes.

RAID Nivel 1

Inclusive con los bajos costos actuales de los discos duros, RAID Nivel 1 solo tiene sentido para datos de misión crítica que deben estar disponibles permanentemente en línea. El Nivel 1 requiere al menos de 2 discos para su implementación.

RAID Nivel 1

RAID Nivel 2 utiliza códigos de corrección Hamming. Está diseñado para ser utilizado con discos que carecen de detección de error interna (discos antiguos). Todos los discos SCSI soportan detección de error interna, por lo que este nivel de RAID tiene muy poca utilidad práctica para esos modelos de discos.

RAID Nivel 2

RAID Nivel 3 introduce el chequeo de pariedad, o la corrección de errores. Distribuye los datos a través de multiples discos al nivel de bytes, y añade redundancia mediante la utilización de un disco de pariedad dedicado, que detecta errores en los datos almacenados producidos por una falla de cualquier disco, y los reconstruye reconstruye mediante algoritmos especiales.

RAID Nivel 3

Si la falla se produce en el disco de pariedad, se pierde la redundancia, pero se mantiene intacta la información original. Debido a que RAID Nivel 3 escribe los datos en grandes bloques de información, es una alternativa apropiada para aplicaciones tales como video que envían y reciben grandes archivos.

RAID Nivel 3

RAID Nivel 4 distribuye los datos a nivel de bloque (la principal diferencia con el nivel 3), a través de varios discos, con la pariedad almacenada en un disco. La información de pariedad permite la recuperación de cualquier disco en caso de falla.

El rendimiento de un arreglo nivel 4 es muy bueno para lecturas (similar al nivel 0). Sin embargo, la escritura requiere que los datos de pariedad sean actualizados cada vez.

RAID Nivel 4

Esto retarda particularmente las escrituras aleatorias pequeñas, aunque las escrituras grandes o secuenciales son razonablemente rápidas.

Debido a que solamente un disco es del arreglo es utilizado para datos redundantes, el costo por megabyte de un arreglo nivel 4 es relativamente bajo.

RAID Nivel 4

RAID Nivel 5 es la alternativa más popular. El Nivel 5 crea datos de pariedad, distribuyéndolos a través de todos los discos (excepto en aquel disco en que se almacena la información original), obviando la necesidad de un disco de pariedad dedicado.

RAID Nivel 5

El Nivel 5 es el más completo de todos los niveles de redundancia por distribución, por que si un disco falla, la información de pariedad en los otros permite la reconstrucción de toda su información.

RAID Nivel 5

Aún más, el Nivel 5 escribe datos en los discos al nivel de bloques (en lugar de trabajar al nivel de bytes), volviéndolo más apropiado para múltiples transacciones pequeñas como e-mail, procesadores de palabras, hojas electrónicas, y aplicaciones de bases de datos.

Los niveles 3 y 5 requieren al menos de 3 discos para su implementación.

RAID Nivel 5

RAID 5 necesita menos unidades que RAID 1 o RAID 1/0, la cual es una combinación de RAID 1 y RAID 0. Se utiliza la creación de bandas en disco y se distribuyen los datos de paridad para obtener un rendimiento óptimo.

En RAID 5, se pueden configurar entre tres y dieciséis unidades por grupo.

Lo normal es configurar cinco unidades por grupo. Los datos se distribuyen por varias unidades, lo que evita la ralentización de E/S que provoca el acceso constante a una sola unidad.

Notas importantes.

El tipo de protección RAID 5 no es tan sólido como RAID 1/0 y sólo puede soportar la pérdida de un disco por grupo.

RAID 5 es el nivel RAID más versátil para la mayoría de las aplicaciones.

RAID 5 representa una buena opción en situaciones en las que aplicaciones multitarea necesiten una base de datos de historial grande con una velocidad de lectura alta, o una base de datos que utilice un porcentaje normal, o un porcentaje inferior al normal, de operaciones de escritura, es decir, que las operaciones de escritura representen un 33 % o menos de todas las operaciones de E/S.

Uso recomendado y consideraciones sobre el rendimiento

RAID 5 ofrece un rendimiento constantemente alto para operaciones de E/S grandes, mayores que o iguales a 64 KB, pero su desempeño es deficiente para tamaños de E/S más pequeños.