RAID Arreglo redundante de disco independiente

Presentación del tema: "RAID Arreglo redundante de disco independiente"— Transcripción de la presentación:

1 RAID Arreglo redundante de disco independiente

2 Glosario Hot swap: Son discos que se reemplazan en caliente. Esto quiere decir que si alguno de los discos RAID se estropeara físicamente bastaría con quitarlo y poner otro sin tener que apagar el sistema. Hot spare: Disco sobrante. Es un disco que permanece siempre en el sistema esperando a que uno se estropee y él entre directamente en funcionamiento.

3 Glosario Integridad de los datos: es la capacidad que tiene un disco de aguantar un error de grabación, de corrupción o pérdida de datos. Para tal efecto se tiene que seleccionar un disco RAID o una alternativa Mirroring: Haciendo espejo. Es un nivel de RAID (el nivel 1) que pasa por hacer una copia íntegra de un disco en otro

4

5

6 Glosario Paridad: es una información redundante que es guardada para regenerar datos perdidos por un error en el disco. Striping: es el acto de unir dos o más discos físicos en un solo disco lógico con el fin de dividir los datos entre los diferentes discos para ofrecer una significativa mejora en el rendimiento del conjunto de los discos

7

8 ¿Qué es RAID? Redundant array of independent disks
Significa matriz redundante de discos independientes. 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. Ofrece mayor tolerancia a fallos y más altos niveles de rendimiento que un sólo disco duro o un grupo de discos duros independientes. Un RAID, para el sistema operativo, aparenta ser un sólo disco duro lógico (LUN).

9 ¿Qué es RAID? Colección de discos que integran uno o más subsistemas combinados con un software de control el cual se encarga de controlar la operación del mismo y de presentarlo al SO como un solo gran dispositivo de almacenamiento.

10

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

12 Las principales finalidades de un sistema RAID son:
Mejorar la tolerancia a fallos y errores Aumentar la integridad de los datos Mejorar el rendimiento Ofrecer una alternativa económica frente a los sistemas SCSI

13 CARACTERISTICAS DE RAID?
La tecnología RAID protege los datos contra el fallo de una unidad de disco duro. Si se produce un fallo, RAID mantiene el servidor activo y en funcionamiento hasta que se sustituya la unidad defectuosa.

14

15

16 CARACTERISTICAS DE RAID?
RAID ofrece varias opciones, llamadas niveles RAID, cada una de las cuales proporciona un equilibrio distinto entre 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

17 CARACTERISTICAS DE RAID
Todos los sistemas RAID suponen la pérdida de parte de la capacidad de almacenamiento de los discos, para conseguir la redundancia o almacenar los datos de paridad.

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

19

20

21

22 CONTROLADORA RAID

23 Uso de RAID Debe usarlo cualquiera que necesite grandes cantidades de datos. Administrados de sistemas. Obtendrá grandes beneficios: Mayor velocidad. Mayor capacidad de almacenamiento usando un solo disco Disminución del impacto del fallo de un disco

24 Hardware y Software RAID
Existen dos formas de realizar un sistema basado en tecnología RAID: Software RAID Hardware RAID.

25 Hardware RAID El hardware gestiona el subsistema, presentándole un solo disco. Ejemplos: Controlador SCSI presenta al sistema un solo disco SCSI. Un sistema RAID externo gestiona el RAID. Este sistema externo está conectado al host mediante controladora SCSI normal. Controladores RAID en forma de tarjetas que se comportan como controlador SCSI, pero gestionan la comunicación entre discos por si mismos.

26 Hardware RAID Independientes de la plataforma o SO. Más rápidos.
Más caros.

27

28

29 Software RAID Solución menos costosa por que se puede usar discos IDE o SCSI. Más caras las controladoras RAID o los chasis hot-swap. Debido a las CPU actuales las soluciones software son competitivas con las hardware. El software RAID puede ser una opción apropiada cuando el factor de decisión es el coste inicial

30 Niveles RAID La elección de los diferentes niveles de RAID va a depender de las necesidades del usuario en lo que respecta a factores como seguridad, velocidad, capacidad, coste, etc Cada nivel de RAID ofrece una combinación específica de tolerancia a fallos (redundancia), rendimiento y coste, diseñadas para satisfacer las diferentes necesidades de almacenamiento. No hay uno mejor que otro, cada uno es apropiado para determinadas aplicaciones y entornos informáticos

31 Niveles RAID Oficialmente existen siete niveles diferentes de RAID (0-6), definidos y aprobados por el RAID Advisory Board (RAB). Luego existen las posibles combinaciones de estos niveles (10, 50, ...). Los niveles RAID 0, 1, 0+1 y 5 son los más populares

32 Nivel RAID 0 RAID 0 o Disk Striping (particionamiento de disco) Este tipo de arreglo utiliza una técnica llamada "striping", la cual distribuye la información en bloques entre los diferentes discos.

33

34

35 Nivel RAID 0 Es el único nivel de RAID que no duplica la información, por lo tanto no se desperdicia capacidad de almacenamiento. Se requieren mínimo dos discos.

36

37

38 Nivel RAID 0 Ventajas: RAID-0 permite accesar más de un disco a la vez, logrando una tasa de transferencia más elevada y un rápido tiempo de acceso. Por no utilizar espacio en información redundante, el costo por Megabyte es menor. Desventaja: No proporciona redundancia o tolerancia al fallo. No existe protección de datos.

39

40 Ambientes donde implementarlo
Es una buena alternativa en sistemas donde sea más importante el rendimiento que la seguridad de los datos. Es decir ambientes que puedan soportar una pérdida de tiempo de operación para poder reemplazar el disco que falle y reponer toda la información.

41 Nivel RAID 1 RAID 1: Mirroring "Redundancia. Igual de rápido, pero más seguro” También llamado "Mirroring" o "Duplicación" (Creación de discos en espejo).

42 Nivel RAID 1 Se basa en la utilización de discos adicionales sobre los que se realiza una copia en todo momento de los datos que se están modificando Escribe datos idénticos en cada uno de los discos.

43 Nivel RAID 1

44 Nivel RAID 1

45 Nivel RAID 1 RAID 1 ofrece una excelente disponibilidad de los datos mediante la redundancia total de los mismos. Para ello, se duplican todos los datos de una unidad o matriz en otra.

46

47 Nivel RAID 1 De esta manera se asegura la integridad de los datos y la tolerancia al fallo, pues en caso de avería, la controladora sigue trabajando con los discos no dañados sin detener el sistema

48 Nivel RAID 1 Ventajas: Se protege la información ya que si un disco suspende su operación el otro continua disponible. De este modo se evita la pérdida de información y las interrupciones del sistema debido a fallas de discos.

49 Nivel RAID 1 Desventajas:
Gran consumo de necesidades hardware, 100% paridad y coste alto pues es necesario el doble de discos.

50

51 Ambientes donde implementarlo:
RAID-1 está diseñado para sistemas donde la disponibilidad de la información es esencial y su reemplazo resultaría difícil y costoso (más costoso que reponer el disco en sí). El problema de este tipo de arreglos es el costo que implica duplicar los discos

52 Nivel RAID 2 Raid 2 : Hamming code for Error Correction
Un RAID 2 divide los datos a nivel de bits en lugar de a nivel de bloques y usa un código de Hamming para la corrección de errores. Los discos son sincronizados por la controladora para funcionar al mismo tiempo. Éste es el único nivel RAID original que actualmente no se usa.

53 Nivel RAID 2 Teóricamente, un RAID 2 necesitaría 39 discos en un sistema informático moderno: 32 se usarían para almacenar los bits individuales que forman cada palabra y 7 se usarían para la corrección de errores.

54 Nivel RAID 2 Ventajas Mejorar la demanda y la velocidad de transferencia Podemos recuperar los datos gracias a los discos de código de error. Desventajas Caro puesto que se necesitan muchos discos para guardar los códigos de error. Tiempos de escritura lentos.

55

56 Nivel RAID 3 RAID 3 es un sistema que se utiliza muy poco en la práctica. Distribuye los datos a nivel de byte en vez de a nivel de bloque y dedica un disco entero a la paridad. En este tipo de sistema cualquier acceso al disco requiere activar todos los discos del conjunto por lo que no puede atender varias peticiones simultáneas. Mínimo de tres unidades.

57 Nivel RAID 3 Ventajas Alto rendimiento para aplicaciones de transferencia alta. Recuperación de datos gracias al disco de paridad. Desventajas Si perdemos el disco de paridad perdemos la redundancia. Tiempo de escritura bastante lento.

58 Nivel RAID 3

59

60 Nivel RAID 4 Un RAID 4, también conocido como IDA (acceso independiente con discos dedicados a la paridad) usa división a nivel de bloques con un disco de paridad dedicado. Necesita un mínimo de 3 discos físicos.

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

62 Niveles RAID 4 Nivel 4 Acceso independiente con un disco dedicado a paridad. Se puede reconstruir en tiempo real. Indicado para almacenamiento de ficheros de gran tamaño, Aplicaciones gráficas. Mínimo de tres unidades.

63 Niveles RAID Nivel 4 Ventajas Desventajas
Buen rendimiento en la escritura de datos. Integridad de datos. Desventajas Si perdemos disco paridad perdemos redundancia. Menor rendimiento en lecturas.

64 Nivel RAID 5 RAID 5: "Comprobación y rapidez. Seguridad y velocidad. Acceso independiente con paridad distribuida.”

65 Nivel RAID 5

66 Nivel RAID 5 Este nivel de RAID es conocido como "striping con paridad distribuida", ya que la información se reparte en bloques como RAID-0, pero un bloque de cada disco se dedica a la paridad.

67 Nivel RAID 5

68 Nivel RAID 5 Si cualquiera de las unidades de disco falla, se puede recuperar la información en tiempo real, sin que el servidor deje de funcionar El RAID 5 es, tal vez, el sistema más popular debido a que es el más eficaz. Ofrece una buena tolerancia a fallos y una buena relación rendimiento-coste

69

70 Nivel RAID 5 Ventajas: Es el esquema de protección de información más usado comúnmente, ya que proporciona un buen rendimiento general con una mínima pérdida de capacidad. Además el sistema tiene suficiente redundancia para ser tolerante a fallos.

71 Nivel RAID 5 Desventajas:
No plantea una solución al fallo simultáneo en dos discos. El RAID 5 requiere al menos tres unidades de disco para ser implementado. El fallo de un segundo disco provoca la pérdida completa de los datos.

72 Niveles de RAID - RAID 0+1/10

73 Niveles de RAID - RAID 0+1/10
Combinación de los raids anteriores que proporciona velocidad y tolerancia al fallo simultáneamente. Al ser una variedad de RAID híbrida, RAID 0+1 combina las ventajas de rendimiento de RAID 0 con la redundancia que aporta RAID 1.

74

75 Niveles de RAID - RAID 0+1/10
RAID 0+1 es una excelente solución para cualquier uso que requiera gran rendimiento y tolerancia a fallos, pero no una gran capacidad.

76 Niveles de RAID - RAID 0+1/10
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

77 Niveles de RAID - RAID 0+1/10

78 Niveles de RAID - RAID 0+1/10
Ambientes donde implementarlo: Ideal para sistemas de misión crítica donde se requiera mayor confiabilidad de la información, ya que pueden fallar dos discos inclusive (uno por cada canal) y los datos todavía se mantienen en línea.