DISCOS RAID (Redundant Array of Independent Disk)

RAID es un método de combinación de varios discos duros para formar una única unidad lógica en la que se almacenan los datos de forma redundante. Su intención es tener a salvo los datos y evitar posibles fallos del sistema a causa de la pérdida de datos.

¿Para qué sirve RAID?

• Tolerancia a fallos: RAID protege contra la pérdida de datos.
• Mejora del Rendimiento/Velocidad: RAID permite a varias unidades trabajar en paralelo, lo que aumenta el rendimiento del sistema.
• Mayor Fiabilidad: La información se reparte entre varios discos, usando técnicas como el entrelazado de bloques (RAID nivel 0) o la duplicación de discos (RAID nivel 1) para proporcionar redundancia, reducir el tiempo de acceso, y/o obtener mayor ancho de banda para leer y/o escribir, así como la posibilidad de recuperar un sistema tras la avería de uno de los discos.

Tipos de RAID

Existen dos tipos de tecnología RAID: basada en software y basada en hardware. A su vez, el RAID basado en hardware puede ser basado en host o RAID externo.

• RAID Software: un sistema RAID por software es mucho más económico que por Hardware, pero obtendremos un rendimiento menor.
• RAID Hardware: en cuanto a RAID por hardware, evidentemente es mucho más costoso, pero obtendremos una mejora en el rendimiento, al descargar al sistema de buena parte de la gestión de los datos en los discos. Los RAID por hardware se suelen montar con discos SCSI, si bien ya existen controladoras RAID de alto rendimiento con discos SATA.

Niveles de RAID

RAID 0

Es el más básico de los RAID (aunque en realidad no se puede considerar como tal). No tiene control de paridad ni es tolerante a fallos, lo que no lo hace utilizable como sistema de copia de seguridad. La información se distribuye en todos los discos. Se montan dos o más discos duros, de tal manera que la información se reparte en todos ellos.

Ventajas de RAID 0

• Posibilita crear volúmenes grandes a partir de discos pequeños.
• Mayor velocidad de acceso a datos. Es cierto que existe un incremento en el rendimiento, que viene más por el hecho de que puede escribir (o leer) los datos en dos discos a la vez, pero esto, que hace 10 años era más que apreciable, con los discos actuales se aprecia bastante menos.

Inconvenientes de RAID 0

• Al no existir un control de paridad ni tolerancia a fallos no existe una garantía de integridad de estos, lo que lo hace totalmente desaconsejable tanto para copias de seguridad como para la instalación en ellos de sistemas operativos.
• Si bien es cierto que puede llegar a aumentar algo el rendimiento de los discos, también lo es que aumenta la carga sobre los procesadores, siendo esta carga muchísimo mayor si se trata de RAID por software.
• Por el sistema de trabajo que utiliza, el fallo de uno de los discos significa la pérdida de todo el sistema. Las posibilidades de recuperar información en un disco averiado se reducen prácticamente a 0 en un sistema RAID 0.
• Tenemos un incremento en el consumo del equipo.

RAID 1

También llamado en espejo, utiliza dos o más discos duros, pero contrariamente al anterior, graba y lee simultáneamente en dos de todos ellos. La velocidad es la misma que si tuviéramos un solo disco (en lectura mejora), pero tenemos la misma información en todos los discos, por lo que si uno de ellos se avería (el sistema nos informa), podemos seguir trabajando, y además, es como si tuviéramos tantas copias de seguridad como discos haya en el ARRAY. La capacidad de almacenamiento, es la del disco más pequeño.

Ventajas de RAID 1

La gran ventaja es que en el caso de fallo en uno de los discos, podemos seguir trabajando con el otro y sustituir el dañado.

Además, al ser un disco espejo, igual al otro y conteniendo todos los datos, en la práctica se puede utilizar este disco en un sistema sin ningún tipo de RAID.

Desventajas de RAID 1

La mayor desventaja es que, debido a la alta carga de trabajo, es el más ineficaz de todos los tipos de RAID y el coste, ya que emplea el doble de espacio.

RAID 2

Es el único nivel de RAID que no se usa actualmente. Divide los datos a nivel de bits en lugar de a nivel de bloques, usando el código de Hamming (que permite detectar errores en uno o dos bits y corregirlos). Utiliza algunos discos para guardar también los códigos de error.

Ventajas: permite unas tasas de transferencia altísimas, pero su desventaja, en teoría, en un sistema moderno necesitaría 39 discos para funcionar. 32 para almacenar los datos (código de 32 bits, 1 bit en cada disco) más 7 para la corrección de errores. Es caro y lento.

RAID 3

PDA (Parallell Disk Array). Prácticamente no se usa. Usa una división a nivel de Bytes (1 byte = 8 bits), pero se deja uno de ellos para almacenar los dígitos de paridad generados a partir de dichos datos.

Ventaja: velocidad de transferencia alta.

Desventaja: si se daña el disco de paridad, se pierde la información redundante.

RAID 5

Es el más versátil (y quizás el más completo) de los tipos de RAID, a la vez el más utilizado. También es el nivel más eficaz, ofreciendo una gran tolerancia a fallos y una buena optimización del sistema. Graba la información en bloques de forma alternativa, distribuida entre todos los discos. A diferencia de RAID 4, no asigna un disco para la paridad, sino que distribuye ésta en bloques entre los discos, eliminando el cuello de botella que el tener un disco para la paridad supone. Si tenemos el número suficiente de discos, el rendimiento se aproxima al de RAID 0. Son necesarios un mínimo de 3 discos para implementar RAID 5, si bien el rendimiento óptimo se alcanza con 7 discos.

RAID 6

Es un sistema de discos independientes con integración de códigos de error mediante paridad doble. Es igual a RAID 5, con la diferencia de que se guardan dos paridades para cada bloque de información, cada una de ellas alojada en un disco diferente (también diferente al de datos). Ventaja: es posible recuperar varios errores al mismo tiempo. El nivel de integridad de datos es muy elevado. Inconveniente: el rendimiento en escritura de datos es muy bajo.

RAID Anidados

Muchas controladoras permiten anidar niveles RAID, es decir, que un RAID pueda usarse como elemento básico de otro en lugar de discos físicos. Resulta instructivo pensar en estos conjuntos como capas dispuestas unas sobre otras, con los discos físicos en la inferior.

Copias de Seguridad

Para realizar copias de seguridad se disponen de varios métodos:

• Copia de seguridad normal. Se realiza con todos los archivos seleccionados. Dichos archivos se marcan como copiados y ya no podrán volver a respaldarse hasta que se modifiquen.
• Copia de seguridad incremental. Se realiza con los archivos creados o modificados desde la última copia de seguridad normal o incremental. Los archivos se marcan como copiados y ya no podrán volver a respaldarse hasta que se modifiquen.
• Copias de seguridad diferencial. Se realiza con los archivos creados o modificados desde la última copia de seguridad normal o incremental. Los archivos no se marcan como copiados para que puedan volver a respaldarse cuando se desee.