Arreglos de discos (RAID)

Ahora toca el turno de conocer qué es esta tecnología para el almacenamiento de información. El término RAID viene de Redundant Array of Independent (o Inexpensive) Disks, o en español: Arreglo reduntante de discos independientes (o no caros).

¿Qué es RAID?

Muy bien, ya vimos entonces qué significa RAID, pero ¿qué es y qué características tiene?

Un arreglo de discos en RAID es un conjunto de discos que funcionan en conjunto formando una sola unidad lógica. Por ejemplo, se pueden tener 5 discos de 100 Gb; de estos, 4 se usan para almacenar la información y el 5o como paridad para verificar la información. Dichos discos en conjunto, se verán como una unidad lógica de 400Gb solamente.

Esto aplica principalmente a las SAN o Storage Area Network (Área de red de almacenamiento), las cuales, se encargan de distribuir las cargas sobre arreglos de discos. Otra versión son las NAS o Network Attached Storage (Almacenamiento Ligado a la Red).

Entre las características principales que puede tener un RAID, las cuales pueden ser configuradas de acuerdo a lo que uno requiera, son:

  • Mirroring. Es cuando diversos discos tienen repetida información a través de ellos. Así, se logra tener una facilidad para poder soportar fallas de discos. Este se puede combinar con el hot swapping donde un disco se puede retirar sin problemas cuando falla y se inserta uno nuevo sin dar de baja el arreglo de discos.
  • Striping. En esta forma de configuración, se tienen secuencias de bloques guardados a través de los distintos discos que componen el RAID. Dicha configuración es muy rápida por el paralelismo que se tiene para acceder a la información.
  • Error correction. Esta forma es muy segura para prevenir pérdida de información, al incorporar un disco de paridad para poder validar cada bloque está siendo leido o escrito. Sin embargo, el lograr este tipo de tareas, hace que sea la configuración más lenta.

¿Qué NO es RAID?

RAID NO es respaldo de información. El hecho de tener un RAID no significa que se está respaldando la información. Si previene pérdidas o fallas de discos simples o cierta cantidad de información; sin embargo, siempre puede haber toda clase de situaciones que pueden dañar un RAID completo: incendio, terremoto, obra humana intencional o no intencional, falla del hardware, falla del software que distribuye la información, etcétera.

Entonces, para complementar nuestro RAID, deberemos tener una estructura especial para realizar nuestros respaldos. Estos pueden hacerse hacia cinta o disco. Incluso puede ser hacia otro RAID.

Niveles de RAID

Hay distintos niveles de RAID, van desde el 0 hasta el 6 más sus híbridos 0+1 y 1+0. Los más comunes son el 0, 1, 5 y los híbridos. Los trataremos en este post. El resto los podrán ver en Standard RAID levels.

RAID 0

Conocido como stripe set o striped volume o simplemente stripe. No tiene paridad ni redundancia, simplemente la distribución equitativa de los bloques de datos entre los distintos discos que lo componen.

Si uno de los discos que lo componen es menor en capacidad, ésta determinará el tamaño para el resto de discos aunque tengan una capacidad mayor.

Así, si tenemos 2 discos de 100Gb y uno de 80Gb, entonces la capacidad total del disco será:

capacidad = 3 discos x 80Gb = 240Gb

RAID 1

En este nivel de RAID, se hace una copia de cada bloque guardado en los distintos discos que conforman la unidad lógica. De manera ideal, se hace sobre pares de discos y nuevamente, el disco más pequeño determina el factor para calcular el tamaño completo del RAID.

Este nivel es útil cuando no se tiene tanto problema por espacio y se requiere un buen rendimiento de lectura y confiabilidad de los datos. Así, mientras más discos sean miembros del RAID, se incrementarán dichas ventajas.

RAID 5

En este nivel de RAID, se hace un stripe a nivel de bloque más un bloque paridad para mantener la seguridad en los bloques de los discos restantes. De esta forma, bajo este esquema se tiene mucha seguridad en los datos sin sacrificar espacio en los discos.

Si tuviéramos un esquema RAID 1 y tenemos 4 discos de 100gb, el espacio para guardar la información, sería de 200gb, porque hay que recordar que se replican los bloques en cada disco. Pero en RAID 5, se puede tener hasta 300Gb.

Esta es una forma popular por la cuestión del tamaño de almacenamiento básicamente. Sin embargo, al incluir el bloque de paridad, disminuye el rendimiento en cuanto a lectura y escritura de datos.

RAID 0+1 (híbrido)

También conocido como RAID 01, este es un híbrido resultado de mezclar el RAID 0 y el RAID 1. Es un espejo de stripes. Es decir, al mismo tiempo que es un stripe, se maneja otro conjunto de discos que hace un espejo de dicho stripe.

Tiene un mínimo de 4 discos y al estar mezclando los dos tipos de RAID mencionados, asegura la información un poco más sin desperdiciar la eficiencia al consultar la información guardada en ellos.

RAID 1+0 (híbrido)

También conocido como RAID 1&0 o RAID 10, este también es un híbrido del RAID 0 y del RAID 1. Sin embargo, están invertidos con respecto del otro híbrido. En este caso, es un stripe de discos espejos. Esta opción de arreglo de discos, es muy rápida, nada más superada por el RAID 0 que ya vimos en este post. Dicha eficiencia la tiene manteniendo un estándar de seguridad de los datos similar al RAID 1 y el RAID 0+1.

Conclusiones

Muy bien, ahora ya saben de qué se trata esta tecnología para el manejo y almacenamiento de información. Espero les haya sido de utilidad. Para conocer más, pueden ir a RAID y en el caso de RAID 0+1 y RAID 1+0, puede ir a Nested RAID levels.

Si la información de este post te ha sido de utilidad o quieres que agregue algo más, deja por favor un comentario, contestaré a la brevedad.

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24 Responses to Arreglos de discos (RAID)

  1. Adri Adri says:

    Hola Or… estaba leyendo y tengo una preguntita, los niveles del 1 al 5 soportan por lo tanto el hot swappping verdad?

  2. orlandoolguin says:

    Hola Adri Adri,

    Es correcto, el chiste es que haya bloques replicados. El más seguro para hacer el hot swapping es el RAID 5, pero también es el más lento por toda la redundancia que maneja.

    Orlando.

  3. yosoloyo says:

    Yo tengo un raid 10. Tengo entendido que el raid 5 es tambien muy bueno. Para el manejo de respaldos de datos, no recomiendo usar un arreglo inseguro como por ej. un raid 0 ya que estos solo alcanza que un solo disco deje de funcionar para que todo el raid falle.

    En esos casos, si se precisara recuperar la data, se puede contar con los servicios especializados en recuperacion de datos. Incluso en los laboratorios, recuperan datos de discos con fallas fisicas. Un ejemplo de esto es Onretrieval.

    saludos.

  4. orlandoolguin says:

    Hola yosoloyo,

    Muchas gracias por tu aportación, en Oracle al menos, se recomienda que sea 0+1 o 1+0, porque el raid 5 le afecta demasiado al desempeño del acceso a los datos.

    Orlando.

  5. Giraldo says:

    Hola Orlando:
    Un cliente me pide que el arreglo de discos sea 1+ 5, podrias darme una mano como hacerlo?
    Gracias.

  6. orlandoolguin says:

    Hola Giraldo,

    Yo no he configurado los RAIDs ya me que dedico más a cuestiones de base de datos y algo de desarrollo de software en Oracle, por lo que no te podré ayudar en este caso.

    Sin embargo, si te puedo decir que un RAID 1+5 se me antoja muy redundante. De hecho, si quieres usar esto para una base de datos Oracle, se recomienda el 1+0 o el 0+1.

    ¿Para qué usarás el RAID?, ¿qué aplicación o base de datos se correrá en él?

    Orlando.

  7. adan says:

    Muy breve y claro, me gustó, es fácil de entender.

  8. Orlando Olguín Olvera says:

    Hola Adán,

    Muchas gracias por tu comentario.

    Orlando.

  9. ilan says:

    Gracias por la información. Me es de mucha utilidad.

  10. Orlando Olguín Olvera says:

    Hola Ilan,

    Qué bueno que te haya sido de utilidad.

    Orlando.

  11. Sergio Lopez says:

    disculpa quisiera saber cual seria la clave para hacer un buen arreglo raid?? a y por cierto muy buen material de mucha utilidad

  12. Orlando Olguín Olvera says:

    Hola Sergio.

    Depende mucho de lo que tú quieras:

    Seguridad: RAID 1
    Mucha Seguridad: RAID 5
    Velocidad: RAID 0
    Mezcla de velocidad y seguridad: RAID 1+0 o 0+1

    A mayor seguridad, menor velocidad.

    Espero te sirva.

    Orlando.

  13. Said says:

    Orlando me quedo muy claro tu post muy buena aportación.

    Entiendo que para cada uno de los RAID’s se debe tener un minimo de discos para lograr el arreglo, podrias comentar al respecto.

    Saludos

  14. Orlando Olguín Olvera says:

    Hola Said.

    ¡Exacto!, para poder armar un RAID de algún tipo y que funcione, deberás tener un mínimo de discos para que pueda funcionar. Dependiendo del RAID elegido.

    Orlando.

  15. hola.
    ¿me puedes recomendar que arreglo RAID es mejor para respaldo?

  16. Orlando Olguín Olvera says:

    Hola Francisco.

    No me quedó muy clara la pregunta, ¿quieres respaldar en dicho arreglo de discos?, ¿quieres que la información guardada en el arreglo de discos esté respaldada?

    De inicio te comento que RAID 5 es muy lento por la redundancia, pero por la misma, es muy difícil que pierdas información, si un disco se daña, insertas otro y listo.

    Orlando.

  17. Hay algún libro donde pueda fundamentar estas teorías y definiciones? no es que dude en ningún momento de lo que expresas, sino estoy realizando una investigación académica, y me hacen referencia por fuerzas una libro ya sea digital o en duro. he trabajado con RAID desde hacer un par de años pero nunca he encontrado esto que te pido, muchas gracias de antemano por tu ayuda.

  18. Orlando Olguín Olvera says:

    Hola Lester.

    No tengo en especial un libro de arreglos de discos qué recomendarte. Uno de los más cercanos que hallé buscando en Amazon fue la guía de estudio para el examen de certificación CompTIA A+, donde A+ corresponde al examen de distintos temas de computadoras, entre ellos discos:

    http://www.amazon.com/CompTIA-Certification-Guide-220-801-220-802/dp/007179512X/ref=sr_1_4?s=books&ie=UTF8&qid=1418215441&sr=1-4&keywords=raid+disks

    Sin embargo, lo que he aprendido de discos RAID fue basado en manuales oficiales de algún fabricante de este tipo de tecnología, creo que estos son más válidos, ¿por qué no buscas manuales técnicos de estos. Por ejemplo, en la siguiente liga está el Hitachi Virtual Storage Platform User and Reference Guide, tiene un capítulo de RAID:

    http://www.hds.com/assets/pdf/vsp-user-and-reference-guide.pdf

    Espero te sea de utilidad.

    Orlando.

  19. David says:

    Hola Orlando.

    Muy instructivo el tema de los raid, gracias por compartirlo, tengo una pregunta, el tema es el siguiente tengo una base de datos en informix, se tiene arreglo en raid 0, que tipo de arreglo recomiendas para utilizar esta base.

    Saludos

  20. Orlando Olguín Olvera says:

    Hola David.

    En general, las bases de datos, requieren de velocidad (paralelismo) o seguridad (replicación), o también una combinación de las dos.

    En este caso, el RAID 0 es paralelismo, porque la información se reparte entre los distintos discos, es decir, es de muy rápido acceso.

    Pienso que así como con Oracle, te conviene un RAID 0+1 o 1+0 si es que tienes los suficientes discos.

    Orlando.

  21. jorgeissacrv says:

    Reblogueó esto en Something Newy comentado:
    ISSC

  22. Orlando Olguín Olvera says:

    Hola Jorge.

    Basta con que hagas referencia a mi blog y estará muy bien.

    Orlando.

  23. Nicolas says:

    Orlando, Te agradezco por tu entrada de blog, es muy útil y comprensible todo lo que mencionas.
    Actualmente estamos implementando un sistema que requiere dejar información para un DW, con información histórica. Según entiendo por lo que mencionas, lo más óptimo para un DW con tablas particionadas en Oracle 11g, sería un RAID hibrido, ¿Es esto correcto?

    Saludos… Nicolas

  24. Orlando Olguín Olvera says:

    Hola Nicolas.

    En realidad depende de lo que tú necesistes y de la cantidad de discos de que dispongas.

    ¿Quieres velocidad sin importar la redundancia?: RAID 0
    ¿Quieres redundancia sin importar velocidad?: RAID 1
    ¿Quieres redundancia sin importar velocidad y tienes discos suficientes?: RAID 5
    ¿Quieres una mezcla de redundancia y velocidad y tienes mínimo 4 discos?: RAID 1+0 o 0+1

    Depende lo que requieras.

    Orlando.

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