RAID Arreglo redundante de disco independiente. Glosario Hot swap: Son discos que se reemplazan en...

RAIDRAIDArreglo redundante de Arreglo redundante de disco independientedisco independiente

GlosarioGlosario

Hot swap:Hot swap: Son discos que se reemplazan en Son discos que se reemplazan en caliente. Esto quiere decir que si alguno de caliente. Esto quiere decir que si alguno de los discos RAID se estropeara físicamente los discos RAID se estropeara físicamente bastaría con quitarlo y poner otro sin tener bastaría con quitarlo y poner otro sin tener que apagar el sistema.que apagar el sistema.

Hot spare:Hot spare: Disco sobrante. Es un disco que Disco sobrante. Es un disco que permanece siempre en el sistema esperando permanece siempre en el sistema esperando a que uno se estropee y él entre a que uno se estropee y él entre directamente en funcionamiento.directamente en funcionamiento.

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Integridad de los datos:Integridad de los datos: es la capacidad es la capacidad que tiene un disco de aguantar un error de que tiene un disco de aguantar un error de grabación, de grabación, de corrupción o pérdida de datos. o pérdida de datos. Para tal efecto se tiene que seleccionar un Para tal efecto se tiene que seleccionar un disco RAID o una alternativadisco RAID o una alternativa

Mirroring:Mirroring: Haciendo espejo. Es un nivel de Haciendo espejo. Es un nivel de RAID (el nivel 1) que pasa por hacer una RAID (el nivel 1) que pasa por hacer una copia íntegra de un disco en otrocopia íntegra de un disco en otro

GlosarioGlosario

Paridad:Paridad: es una información redundante es una información redundante que es guardada para regenerar datos que es guardada para regenerar datos perdidos por un error en el disco. perdidos por un error en el disco.

Striping:Striping: es el acto de unir dos o más discos es el acto de unir dos o más discos físicos en un solo disco lógico con el fin de físicos en un solo disco lógico con el fin de dividir los datos entre los diferentes discos dividir los datos entre los diferentes discos para ofrecer una significativa mejora en el para ofrecer una significativa mejora en el rendimiento del conjunto de los discosrendimiento del conjunto de los discos

¿Qué es RAID?¿Qué es RAID?Redundant array of independent disksRedundant array of independent disks

Significa Significa matriz redundante de discos independientesmatriz redundante de discos independientes ..

RAID es un método de RAID es un método de combinación de varios discos duroscombinación de varios discos duros para para formar una única formar una única unidad lógicaunidad lógica en la que se almacenan los datos en la que se almacenan los datos de forma redundante. de forma redundante.

Ofrece mayor tolerancia a fallos y más altos niveles de rendimiento Ofrece mayor tolerancia a fallos y más altos niveles de rendimiento que un sólo disco duro o un grupo de discos duros independientes.que un sólo disco duro o un grupo de discos duros independientes.

Un RAID, para el sistema operativo, aparenta ser un sólo disco Un RAID, para el sistema operativo, aparenta ser un sólo disco duro lógico (LUN).duro lógico (LUN).

¿Qué es RAID?¿Qué es RAID?

Colección de discos que integran uno o Colección de discos que integran uno o

más subsistemas combinados con un más subsistemas combinados con un

software de control el cual se encarga software de control el cual se encarga

de controlar la operación del mismo y de controlar la operación del mismo y

de presentarlo al SO como un solo de presentarlo al SO como un solo

gran dispositivo de almacenamiento.gran dispositivo de almacenamiento.

HISTORIA DE RAIDHISTORIA DE RAID

El sistema RAID fue propuesto por El sistema RAID fue propuesto por primera vez en 1988 por David A. primera vez en 1988 por David A. Patterson, Garth A. Gibson y Patterson, Garth A. Gibson y Randy H. Katz en la publicación Randy H. Katz en la publicación "Un Caso para Conjuntos de "Un Caso para Conjuntos de Discos Redundantes Económicos Discos Redundantes Económicos (RAID)“.(RAID)“.

Las principales finalidades de un Las principales finalidades de un sistema RAID son: sistema RAID son:

Mejorar la tolerancia a fallos y Mejorar la tolerancia a fallos y erroreserrores

Aumentar la integridad de los datosAumentar la integridad de los datos

Mejorar el rendimientoMejorar el rendimiento

Ofrecer una alternativa económica Ofrecer una alternativa económica frente a los sistemas SCSIfrente a los sistemas SCSI

CARACTERISTICAS DE RAID?CARACTERISTICAS DE RAID?

La tecnología RAID protege los datos contra el fallo La tecnología RAID protege los datos contra el fallo de una unidad de disco duro. de una unidad de disco duro.

Si se produce un fallo, RAID mantiene el servidor Si se produce un fallo, RAID mantiene el servidor activo y en funcionamiento hasta que se sustituya la activo y en funcionamiento hasta que se sustituya la unidad defectuosa.unidad defectuosa.

CARACTERISTICAS DE RAID?CARACTERISTICAS DE RAID?

RAID ofrece varias opciones, llamadas RAID ofrece varias opciones, llamadas niveles RAID, cada una de las cuales niveles RAID, cada una de las cuales proporciona un equilibrio distinto entre proporciona un equilibrio distinto entre tolerancia a fallos, rendimiento y coste.tolerancia a fallos, rendimiento y coste.

• RAID 0 • RAID 6

• RAID 1 • RAID7

• RAID 2 • RAID 53

• RAID 3 • RAID 0+1

• RAID 4 • RAID5

CARACTERISTICAS DE RAIDCARACTERISTICAS DE RAID

Todos los sistemas RAIDTodos los sistemas RAID suponensuponen la la pérdidapérdida de parte de parte dede la la capacidadcapacidad dede almacenamientoalmacenamiento de los discos, de los discos, parapara conseguir la conseguir la redundanciaredundancia oo almacenar los almacenar los datos de datos de paridadparidad..

CARACTERISTICAS DE RAIDCARACTERISTICAS DE RAID

Los sistemas RAID profesionales deben Los sistemas RAID profesionales deben incluir los elementos críticos por incluir los elementos críticos por duplicado: fuentes de alimentación y duplicado: fuentes de alimentación y ventiladores redundantes y Hot Swap. ventiladores redundantes y Hot Swap.

CONTROLADORA RAIDCONTROLADORA RAID

Uso de RAIDUso de RAID

Debe usarlo cualquiera que necesite Debe usarlo cualquiera que necesite grandes cantidades de datos.grandes cantidades de datos.– Administrados de sistemas.Administrados de sistemas.

Obtendrá grandes beneficios:Obtendrá grandes beneficios:– Mayor velocidad.Mayor velocidad.

– Mayor capacidad de almacenamiento usando Mayor capacidad de almacenamiento usando un solo discoun solo disco

– Disminución del impacto del fallo de un discoDisminución del impacto del fallo de un disco

Hardware y Software Hardware y Software RAIDRAID

Existen dos formas Existen dos formas de realizar un de realizar un sistema basado en sistema basado en tecnología RAID: tecnología RAID:

– Software RAID Software RAID

– Hardware RAID.Hardware RAID.

Hardware RAIDHardware RAID

El hardware gestiona el subsistema, El hardware gestiona el subsistema, presentándole un solo disco.presentándole un solo disco.

Ejemplos:Ejemplos:

– Controlador SCSI presenta al sistema un solo disco Controlador SCSI presenta al sistema un solo disco SCSI. Un sistema RAID externo gestiona el RAID. SCSI. Un sistema RAID externo gestiona el RAID. Este sistema externo está conectado al host Este sistema externo está conectado al host mediante controladora SCSI normal.mediante controladora SCSI normal.

– Controladores RAID en forma de tarjetas que se Controladores RAID en forma de tarjetas que se comportan como controlador SCSI, pero gestionan comportan como controlador SCSI, pero gestionan la comunicación entre discos por si mismos.la comunicación entre discos por si mismos.

Hardware RAIDHardware RAID

Independientes de la plataforma Independientes de la plataforma o SO.o SO.

Más rápidos.Más rápidos.

Más caros.Más caros.

Software RAIDSoftware RAID

Solución menos costosa por que se puede usar Solución menos costosa por que se puede usar discos IDE o SCSI. discos IDE o SCSI.

Más caras las controladoras RAID o los chasis Más caras las controladoras RAID o los chasis hot-swap.hot-swap.

Debido a las CPU actuales las soluciones Debido a las CPU actuales las soluciones software son competitivas con las hardware.software son competitivas con las hardware.

El software RAID puede ser una opción El software RAID puede ser una opción apropiada cuando el factor de decisión es el apropiada cuando el factor de decisión es el coste inicialcoste inicial

Niveles RAIDNiveles RAID

LaLa elecciónelección dede los diferentes los diferentes nivelesniveles de de RAIDRAID vava aa dependerdepender dede las necesidades del usuario en lo que las necesidades del usuario en lo que respecta a respecta a factoresfactores comocomo seguridadseguridad, , velocidadvelocidad, , capacidadcapacidad, , costecoste, etc, etc

Cada nivel de RAID ofrece una combinación específica Cada nivel de RAID ofrece una combinación específica de tolerancia a de tolerancia a fallos (redundancia), rendimiento fallos (redundancia), rendimiento y costey coste, diseñadas para satisfacer las diferentes , diseñadas para satisfacer las diferentes necesidades de almacenamiento.necesidades de almacenamiento.

No hay uno mejor que otro, No hay uno mejor que otro, cada uno es apropiado cada uno es apropiado para determinadas aplicaciones y entornos informáticospara determinadas aplicaciones y entornos informáticos


Oficialmente existen siete niveles diferentes Oficialmente existen siete niveles diferentes de RAID (0-6), definidos y aprobados por de RAID (0-6), definidos y aprobados por el RAID Advisory Board (RAB). el RAID Advisory Board (RAB).

Luego existen las posibles combinaciones de Luego existen las posibles combinaciones de estos niveles (10, 50, ...). estos niveles (10, 50, ...).

Los niveles RAID 0, 1, 0+1 y 5 son los Los niveles RAID 0, 1, 0+1 y 5 son los más popularesmás populares

Nivel RAID 0Nivel RAID 0

RAID 0 o Disk Striping (particionamiento de RAID 0 o Disk Striping (particionamiento de disco) disco)

Este tipo de arreglo utiliza una técnica Este tipo de arreglo utiliza una técnica

llamada "striping", la cual distribuye la llamada "striping", la cual distribuye la

información en bloques entre los diferentes información en bloques entre los diferentes

discos.discos.


Es el único nivel de RAID que no Es el único nivel de RAID que no duplica la información, por lo duplica la información, por lo tanto no se desperdicia capacidad tanto no se desperdicia capacidad de almacenamiento.de almacenamiento.

Se requieren mínimo dos discos.Se requieren mínimo dos discos.

Nivel RAID 0Nivel RAID 0 VentajasVentajas: RAID-0 permite accesar más de un : RAID-0 permite accesar más de un

disco a la vez, logrando una tasa de disco a la vez, logrando una tasa de transferencia más elevada y un rápido tiempo transferencia más elevada y un rápido tiempo de acceso. de acceso.

Por no utilizar espacio en información Por no utilizar espacio en información redundante, el costo por Megabyte es menor.redundante, el costo por Megabyte es menor.

Desventaja: Desventaja:

No proporciona redundancia o No proporciona redundancia o tolerancia al fallo.tolerancia al fallo.

No existe protección de datos.No existe protección de datos.

Ambientes donde Ambientes donde implementarloimplementarlo

Es una buena alternativa en sistemas Es una buena alternativa en sistemas donde sea más importante el donde sea más importante el rendimiento que la seguridad de los rendimiento que la seguridad de los datos. datos.

Es decir ambientes que puedan Es decir ambientes que puedan soportar una pérdida de tiempo de soportar una pérdida de tiempo de operación para poder reemplazar el operación para poder reemplazar el disco que falle y reponer toda la disco que falle y reponer toda la información.información.


RAID 1: Mirroring "Redundancia. RAID 1: Mirroring "Redundancia. Igual de rápido, pero más seguro”Igual de rápido, pero más seguro”

También llamado También llamado "Mirroring" "Mirroring" o o "Duplicación" (Creación de discos en "Duplicación" (Creación de discos en espejo)espejo). .


Se basa en la utilización de discos Se basa en la utilización de discos adicionales sobre los que se adicionales sobre los que se realiza una copia en todo realiza una copia en todo momento de los datos que se momento de los datos que se están modificandoestán modificando

Escribe datos idénticos en cada Escribe datos idénticos en cada uno de los discos.uno de los discos.


RAID 1 ofrece una excelente RAID 1 ofrece una excelente disponibilidad de los datos mediante la disponibilidad de los datos mediante la redundancia total redundancia total de los mismos. de los mismos.

Para ello, se duplican todos los datos de Para ello, se duplican todos los datos de una unidad o matriz en otra.una unidad o matriz en otra.


De esta manera se asegura la integridad de los datos y la De esta manera se asegura la integridad de los datos y la

tolerancia al fallotolerancia al fallo, pues en caso de avería, la controladora , pues en caso de avería, la controladora

sigue trabajando con los discos no dañados sin detener el sigue trabajando con los discos no dañados sin detener el

sistemasistema


VentajasVentajas: Se protege la información ya que si : Se protege la información ya que si

un disco suspende su operación el otro un disco suspende su operación el otro

continua disponible. continua disponible.

De este modo se evita la pérdida de De este modo se evita la pérdida de

información y las interrupciones del sistema información y las interrupciones del sistema

debido a fallas de discos.debido a fallas de discos.


Desventajas: Desventajas:

– Gran consumo de necesidades Gran consumo de necesidades

hardware, 100% paridad y coste alto hardware, 100% paridad y coste alto

pues es necesario el doble de pues es necesario el doble de

discos.discos.

Ambientes donde Ambientes donde implementarloimplementarlo::

RAID-1 está diseñado para sistemas RAID-1 está diseñado para sistemas donde la disponibilidad de la donde la disponibilidad de la información es esencial y su información es esencial y su reemplazo resultaría difícil y costoso reemplazo resultaría difícil y costoso (más costoso que reponer el disco en (más costoso que reponer el disco en sí). sí).

El problema de este tipo de arreglos es El problema de este tipo de arreglos es el costo que implica duplicar los discosel costo que implica duplicar los discos


Raid 2 : Hamming code for Error Raid 2 : Hamming code for Error CorrectionCorrection

Un Un RAID 2RAID 2 divide los datos a nivel de divide los datos a nivel de bits en en lugar de a nivel de bloques y usa un código de lugar de a nivel de bloques y usa un código de Hamming para la corrección de errores. Hamming para la corrección de errores.

Los discos son sincronizados por la Los discos son sincronizados por la controladora para funcionar al mismo tiempo. controladora para funcionar al mismo tiempo. Éste es el único nivel RAID original que Éste es el único nivel RAID original que actualmente no se usa. actualmente no se usa.


Teóricamente, un RAID 2 necesitaría 39 Teóricamente, un RAID 2 necesitaría 39

discos en un sistema informático moderno: discos en un sistema informático moderno:

32 se usarían para almacenar los bits 32 se usarían para almacenar los bits

individuales que forman cada palabra y 7 individuales que forman cada palabra y 7

se usarían para la corrección de errores.se usarían para la corrección de errores.


– Ventajas Ventajas Mejorar la demanda y la velocidad de Mejorar la demanda y la velocidad de

transferenciatransferencia Podemos recuperar los datos gracias a los Podemos recuperar los datos gracias a los

discos de código de error.discos de código de error.

– DesventajasDesventajas Caro puesto que se necesitan muchos Caro puesto que se necesitan muchos

discos para guardar los códigos de error.discos para guardar los códigos de error. Tiempos de escritura lentos.Tiempos de escritura lentos.


RAID 3 es un sistema que se utiliza muy poco RAID 3 es un sistema que se utiliza muy poco en la práctica. en la práctica.

Distribuye los datos a nivel de byte en vez de Distribuye los datos a nivel de byte en vez de a nivel de bloque y dedica un disco entero a la a nivel de bloque y dedica un disco entero a la paridad. paridad.

En este tipo de sistema cualquier acceso al En este tipo de sistema cualquier acceso al disco requiere activar todos los discos del disco requiere activar todos los discos del conjunto por lo que no puede atender varias conjunto por lo que no puede atender varias peticiones simultáneas.peticiones simultáneas.

Mínimo de tres unidades.Mínimo de tres unidades.


– VentajasVentajas Alto rendimiento para aplicaciones de Alto rendimiento para aplicaciones de

transferencia alta.transferencia alta. Recuperación de datos gracias al disco Recuperación de datos gracias al disco

de paridad.de paridad.

– DesventajasDesventajas Si perdemos el disco de paridad Si perdemos el disco de paridad

perdemos la redundancia.perdemos la redundancia. Tiempo de escritura bastante lento.Tiempo de escritura bastante lento.


Un Un RAID 4RAID 4, también conocido como , también conocido como IDA (acceso independiente con IDA (acceso independiente con discos dedicados a la paridad)discos dedicados a la paridad) usa división a nivel de usa división a nivel de bloques con con un disco de un disco de paridad dedicado. dedicado.

Necesita un mínimo de 3 discos Necesita un mínimo de 3 discos físicos. físicos.

El RAID 4 es parecido al RAID 3 El RAID 4 es parecido al RAID 3 excepto porque divide a nivel de excepto porque divide a nivel de bloques en lugar de a nivel de bytesbloques en lugar de a nivel de bytes

Niveles RAID 4Niveles RAID 4

Nivel 4Nivel 4– Acceso independiente con un disco Acceso independiente con un disco

dedicado a paridad.dedicado a paridad.

– Se puede reconstruir en tiempo real.Se puede reconstruir en tiempo real.

– Indicado para almacenamiento de ficheros Indicado para almacenamiento de ficheros de gran tamaño, Aplicaciones gráficas.de gran tamaño, Aplicaciones gráficas.

– Mínimo de tres unidades.Mínimo de tres unidades.


Nivel 4Nivel 4– VentajasVentajas

Buen rendimiento en la escritura de Buen rendimiento en la escritura de datos.datos.

Integridad de datos.Integridad de datos.

– DesventajasDesventajas Si perdemos disco paridad perdemos Si perdemos disco paridad perdemos

redundancia.redundancia. Menor rendimiento en lecturas.Menor rendimiento en lecturas.


RAID 5: "Comprobación y rapidez. RAID 5: "Comprobación y rapidez.

Seguridad y velocidad. Acceso Seguridad y velocidad. Acceso

independiente con paridad distribuida.”independiente con paridad distribuida.”


Este nivel de RAID es conocido Este nivel de RAID es conocido

como "striping con paridad como "striping con paridad

distribuida", ya que la información distribuida", ya que la información

se reparte en bloques como RAID-0, se reparte en bloques como RAID-0,

pero un bloque de cada disco se pero un bloque de cada disco se

dedica a la paridad.dedica a la paridad.


Si cualquiera de las unidades de disco Si cualquiera de las unidades de disco falla, se puede recuperar la falla, se puede recuperar la información en tiempo real, sin que el información en tiempo real, sin que el servidor deje de funcionarservidor deje de funcionar

El RAID 5 es, tal vez, el sistema más El RAID 5 es, tal vez, el sistema más popular debido a que es el más eficaz. popular debido a que es el más eficaz. Ofrece una buena tolerancia a fallos y Ofrece una buena tolerancia a fallos y una buena relación rendimiento-costeuna buena relación rendimiento-coste


Ventajas: Es el esquema de protección de Ventajas: Es el esquema de protección de

información más usado comúnmente, ya que información más usado comúnmente, ya que

proporciona un buen rendimiento general proporciona un buen rendimiento general

con una mínima pérdida de capacidad. con una mínima pérdida de capacidad.

Además el sistema tiene suficiente Además el sistema tiene suficiente

redundancia para ser tolerante a fallos.redundancia para ser tolerante a fallos.


Desventajas: Desventajas:

No plantea una solución al fallo No plantea una solución al fallo simultáneo en dos discos.simultáneo en dos discos.

El RAID 5 requiere al menos tres El RAID 5 requiere al menos tres unidades de disco para ser unidades de disco para ser implementado. implementado.

El fallo de un segundo disco provoca la El fallo de un segundo disco provoca la pérdida completa de los datos.pérdida completa de los datos.

Niveles de RAID - Niveles de RAID - RAID 0+1/10RAID 0+1/10


Combinación de los raids anteriores Combinación de los raids anteriores que proporciona que proporciona velocidad y velocidad y tolerancia al fallo tolerancia al fallo simultáneamente. simultáneamente.

Al ser una variedad de RAID híbrida, Al ser una variedad de RAID híbrida, RAID 0+1 combina las ventajas de RAID 0+1 combina las ventajas de rendimiento de RAID 0 con la rendimiento de RAID 0 con la redundancia que aporta RAID 1. redundancia que aporta RAID 1.

RAIDRAID 0+10+1 es una es una excelenteexcelente solución solución parapara cualquiercualquier usouso queque requierarequiera gran gran rendimientorendimiento yy toleranciatolerancia aa fallosfallos, pero no una gran capacidad. , pero no una gran capacidad.



Ventajas:

Este nivel ofrece un 100% de redundancia de

la información y un soporte para grandes

volúmenes de datos, donde el precio no es un

factor importante

Desventajas:

Coste elevado y 100% de redundancia


Ambientes donde implementarloAmbientes donde implementarlo: :

Ideal para sistemas de misión crítica donde se Ideal para sistemas de misión crítica donde se

requiera mayor confiabilidad de la información, requiera mayor confiabilidad de la información,

ya que pueden fallar dos discos inclusive (uno ya que pueden fallar dos discos inclusive (uno

por cada canal) y los datos todavía se mantienen por cada canal) y los datos todavía se mantienen

en línea.en línea.

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