#sistemas raid

RAID es un acrónimo del inglés que significa Redundant Array of Independent Disks, literalmente «matriz de discos independientes redundantes», aunque no todos los sistemas RAID proporcionan redundancia.

La finalidad de un sistema RAID de discos es la de proteger los datos en caso de que un disco duro falle, o en algunos casos tiene como función principal mejorar la velocidad de lectura de varios discos que conforman un único volumen. Operan bajo el principio de funcionamiento en conjunto.

Consigue redundancia (tolerancia a fallos en el caso de que uno falle, conocido como disk mirroring) o mayor velocidad (conocido como disk striping), haciendo que ese conjunto sea en realidad un tándem.

Generalmente los encontramos en entornos empresariales, aunque ya se han extendido al uso doméstico.

Funcionamiento

Emplaza los datos en varios discos duros, y permite que las operaciones de entrada y salida (I/O) funcionen de manera balanceada, mejorando el rendimiento.

O bien los datos se escriben en ambos discos al mismo tiempo, o bien se escribe un dato en uno, y otro dato en otro para repartir el trabajo. Los sistemas RAID se presentan en el sistema operativo como si fueran un único disco lógico, dado que consisten en un solo volumen.

Para que un sistema RAID funcione es necesaria la presencia de una controlador RAID (por hardware o software). Actualmente la gran mayoría de PCs de usuario ya cuentan con una controlador RAID por software integrado en la BIOS de la placa base, y de hecho las controladoras por hardware tan solo se usan en entornos empresariales a día de hoy.

Niveles RAID

La tecnología RAID, se divide en configuraciones llamadas niveles, mediante las cuales podremos obtener diferentes resultados en cuanto a posibilidades de almacenamiento de información.

RAID 0: Se conoce como conjunto dividido. En este caso, no tenemos redundancia de datos, su función es distribuir los datos que se almacenan entre los distintos discos duros que están conectados al equipo. El objetivo de RAID 0 es proporcionar buenas velocidades de acceso. RAID 0 no tiene información de paridad ni redundancia de datos. Será el disco duro de menor tamaño el que determine el espacio añadido en el RAID. 

RAID 1: Esta configuración también es llamada espejo o “mirroring” y es una de las más comúnmente utilizadas para proporcionar redundancia de datos y buena tolerancia a fallos. Cuando almacenamos un dato, este se replica inmediatamente en su unidad espejo para así tener dos veces el mismo dato almacenado. A ojos del sistema operativo, solamente tenemos una unidad de almacenamiento, a la que accedemos para leer los datos de su interior. Pero en caso de que esta falle, automáticamente se buscará el dato en la unidad replicada. También es interesante para aumentar la velocidad de lectura de datos, ya que podremos leer la información de forma simultánea de las dos unidades en espejo.

RAID 2: Este nivel de RAID es poco utilizado, ya que básicamente se basa realizar un almacenamiento de forma distribuida en varios discos a nivel de bit.

RAID 3: Esta configuración tampoco es utilizada actualmente. Consiste en dividir los datos a nivel de byte en las distintas unidades que forma el RAID, excepto una, en donde se almacena información de paridad para poder unir estos datos al ser leídos. De esta forma cada byte almacenado tiene un bit extra de paridad para identificar errores y poder recuperar datos en caso de pérdida de una unidad.

RAID 4: También se trata de almacenar los datos de forma dividida en bloques entre los discos del almacén, dejando uno de ellos para almacenar los bits de paridad. La diferencia fundamental respecto a RAID 3 es que, si perdemos una unidad, los datos pueden ser reconstruidos en tiempo real gracias a los bits de paridad calculados.

RAID 5: También llamado sistema distribuido con paridad. Éste sí que se utiliza con más frecuencia en la actualidad que los niveles 2, 3 y 4. En este caso la información es almacenada de forma dividida en bloques que se reparten entre los discos duros que formen el RAID. Pero además se genera un bloque de paridad para asegurar la redundancia y poder reconstruir la información en caso de que un disco duro se corrompa. En este caso, también necesitaremos al menos tres unidades de almacenamiento para asegurar la redundancia de datos con paridad, y solamente se tolerará el fallo en una unidad a la vez.

RAID 6: Es básicamente una ampliación del RAID 5, en el que se añade otro bloque de paridad para hacer un total de dos. De esta forma el sistema será tolerante al fallo de hasta dos unidades de almacenamiento.

RAID 1+0: También se le llamada RAID 10 o división de espejos. Ahora tendremos un nivel principal de tipo 0 que divide los datos almacenados entre los distintos subniveles. A su vez tendremos varios subniveles de tipo 1 que se encargarán de replicar los datos en los discos duros que tengan en su interior.

RAID 50: Se trata de un nivel principal en RAID 0 que divide los datos de los subniveles configurados como RAID 5, con sus respectivos tres discos duros. En cada bloque RAID 5 tendremos una serie de datos con su correspondiente paridad. En este caso, un disco duro puede fallar en cada RAID 5, y nos asegurará la integridad de los datos, pero si fallan más, perderemos los datos que haya ahí almacenados.

Ventajas

Alta tolerancia a fallos: Tolerancia a fallos mucho mejor que si solamente tenemos un disco duro. Estará condicionado por las configuraciones de RAID adoptado.

Mejoras de rendimiento de lectura y escritura: Depende de la configuración elegida.

Posibilidad de combinar las dos propiedades anteriores: Los niveles de RAID se pueden combinar.

Buena escalabilidad y capacidad de almacenamiento: Además, podremos utilizar discos de distinta naturaleza, arquitectura, capacidad y edad.

Desventajas

Un RAID no asegura el recuperarnos de un desastre: Ante un fallo en cadena o de varios discos, podríamos tener datos irrecuperables.

La migración de datos es más complicada: Migrar archivos de un sistema a otro para actualizarlo, se hace una tarea a veces insalvable.