RAID es una tecnología que se utiliza para aumentar el rendimiento y/o la fiabilidad del almacenamiento de datos. La abreviatura viene de Redundant Array of Inexpensive Disks (Conjunto redundante de discos independientes). Un sistema RAID consta de dos o más unidades que trabajan en paralelo. Estas unidades pueden ser discos duros, pero hay una tendencia a utilizar opcionalmente la tecnología de SSD (Unidades de estado sólido). Hay diferentes niveles de RAID, cada uno optimizado para una situación específica:

RAID 0 – striping

RAID 1 – mirroring

RAID 5 – striping with parity

RAID 6 – striping with double parity

RAID 10 – combining mirroring and striping

A continuación te mostramos cómo funcionan y las ventajas o desventajas que presentan:

RAID nivel 0 – striping

En un sistema RAID 0 los datos se dividen en bloques distribuidos a través de todas las unidades de la matriz. Mediante el uso simultáneo de varios discos (al menos 2) se obtiene un rendimiento I/O superior. Este rendimiento puede mejorarse aún más, mediante el uso de varios controladores. Lo ideal, es un controlador por disco.

raid-0

Ventajas

  • RAID 0 ofrece gran rendimiento, tanto en operaciones de lectura como de escritura. No hay sobrecarga causada por los controles de paridad.
  • Toda la capacidad de almacenamiento es utilizada, no hay sobrecarga.
  • La tecnología es fácil de implementar.

Desventajas

  • RAID 0 no es tolerante a fallas. Si una de las unidades presenta un fallo, todos los datos de la matriz se perderán. No se debe utilizar para sistemas de misión crítica.

RAID nivel 1 – mirroring

Los datos se almacenan dos veces, tanto en la unidad de datos (o un conjunto de unidades de datos) y otra unidad de espejo (o conjunto de unidades). Si falla una de las unidades -dependiendo del caso- el controlador utilizará la unidad primaria o la unidad espejo para recuperar los datos y continuar con la operación. Son necesarios al menos dos discos para una matriz RAID 1.

raid-1

Ventajas

  • RAID 1 ofrece una excelente velocidad de lectura y escritura, comparable a la de una sola unidad.
  • Si una de las unidades falla, los datos no tienen que ser reconstruidos, bastará con copiarlos en la unidad de repuesto.
  • RAID 1 es una tecnología muy simple.

Desventajas

  • La principal desventaja es que la capacidad de almacenamiento eficaz, equivale a la mitad de la capacidad total de la unidad, porque todos los datos se escriben dos veces.
  • Las soluciones del Software RAID 1 no siempre permiten un intercambio rápido del disco que ha fallado. Esto significa que cuando un disco falla, sólo puede ser reemplazado después de apagar la computadora a la que está conectado. Para servidores usados simultáneamente por muchas personas, esto no es algo aceptable. Tales sistemas deben utilizar controladores de hardware que soporten el intercambio rápido.

RAID nivel 5 – striping with parity

RAID 5 es el nivel seguro más común. Se requieren al menos 3 unidades, pero puede trabajar con un máximo de 16. Los bloques de datos se dividen entre las unidades que forman parte del conjunto. Los datos de paridad no se escriben en una unidad fija, sino que se distribuyen en todas las unidades, como se muestra en el dibujo de abajo. Utilizando los datos de paridad, el equipo puede volver a calcular los datos de cualquiera de los otros bloques. Esto significa que una matriz RAID 5 puede soportar un sólo fallo en el disco, sin perder datos o el acceso a los mismos. Aunque RAID 5 puede conseguirse a través de un software, se recomienda un controlador de hardware. A menudo, la memoria caché adicional se utiliza en estos controladores para mejorar el rendimiento de escritura.

raid-5

Ventajas

  • Las transacciones de lectura son muy rápidas, mientras que las operaciones de escritura de datos son algo más lentas (debido a la paridad que tiene que ser calculada).
  • Si falla un disco, todavía se tiene acceso a todos los datos, incluso cuando el disco que ha fallado está siendo reemplazado y el controlador de almacenamiento reconstruye los datos en el nuevo disco.

Desventajas

  • Aunque podría ser aceptable, las fallas en el disco afectan el rendimiento.
  • Se trata de una tecnología compleja. Si uno de los discos de un conjunto de 4Tb falla y se sustituye, la restauración de los datos (el tiempo de reconstrucción) puede tomar un día o más, dependiendo de la carga en la matriz y la velocidad del controlador. Si otro disco falla durante ese tiempo, los datos se perderán definitivamente.

RAID nivel 6 – striping with double parity

RAID 6 es como RAID 5, pero los datos de paridad se escriben en dos discos. Esto significa que se requieren al menos cuatro unidades y que puede soportar que dos estén fallando simultáneamente. Las posibilidades de que dos unidades fallen al mismo tiempo son muy pocas, pero como se dijo anteriormente, si en un sistema RAID 5 muere un disco y se reemplaza por uno nuevo, tardará horas en reconstruirlo y si durante ese proceso, otra de las unidades muere, se perderán todos los datos. Gracias a un sistema RAID 6, se podrán recuperar en caso de un segundo fallo.

raid-6

Ventajas

  • Al igual que con RAID 5, la lectura de los datos en las transacciones son muy rápidas.
  • Si fallan dos discos, aún se tienen acceso a todos los datos, incluso mientras los discos que han fallado están siendo reemplazados. Así que el sistema RAID 6 es mucho más seguro que el RAID 5.

Desventajas

  • Al escribir las transacciones de datos, estas se retrasarán debido a la paridad que tiene que ser calculada.
  • Las fallas en el disco tienen un efecto sobre el rendimiento, aunque esto es todavía aceptable.
  • Se trata de una tecnología compleja. La reconstrucción de una matriz en la que un disco ha fallado puede llevar algo de tiempo.

RAID nivel 10 – combining mirroring and striping

Es posible combinar las ventajas (y desventajas) de RAID 0 y RAID 1 en un único sistema. Esta es una configuración RAID anidada o híbrida. Se proporciona seguridad mediante la duplicación de todos los datos de los discos secundarios, mientras que se divide un conjunto de datos en bloques a través de múltiples discos.

raid-10

Ventajas

  • Si algo va mal con uno de los discos en una configuración RAID 10, el tiempo de reconstrucción es muy rápida, ya que todo lo que se necesita es copiar todos los datos desde el disco espejo que sobrevivió. Esto puede tomar unos 30 minutos para los discos de un Tb.

Desventajas

  • La mitad de la capacidad de almacenamiento va al espejo, por lo que en comparación con el de las matrices de los sistemas RAID 5 o RAID 6, esta será una manera costosa de obtener redundancia.

¿Qué pasa con los niveles 2, 3, 4 y 7?

Existen estos niveles, pero no son tan comunes (RAID 3 es esencialmente igual que el RAID 5, pero con los datos de paridad siempre escritos en la misma unidad).

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