1 RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks)

RAID Una serie de sistemas para organizar varios discos como si de uno solo se tratara. Haciendo que trabajen en paralelo para aumentar la velocidad de acceso o la seguridad frente a fallos del hardware o ambas cosas. Discos redundantes: RAID. 2

RAID Funcionamiento:  Un sistema el cual permite almacenar información en una cantidad de discos (n).  Evitará en lo posible la pérdida de datos.  Los discos optimizados para RAID poseen circuitos integrados que detecta si el disco está fallando. 3

RAID Funcionamiento:  De ser así este circuito se encargará por encima del tiempo real de sacar la información y almacenarla en los otros discos, o si es el caso en el "hot spare".  Un hot spare es un disco que permanece siempre en el sistema esperando a que otro se estropee y él entre directamente en funcionamiento. 4

RAID Funcionamiento:  Existe la posibilidad, con los discos hot swap, de conectarlos y desconectarlos en "caliente", es decir, que si un disco falla no hará falta el apagar el sistema para remplazarlo. 5

RAID Funcionamiento:  Hay placas base que aceptan hot swap.  En otros sistemas se requiere una controladora dedicada que acepte hot swap. 6

RAID 7 Disco hot swap.

RAID Reconstrucción y Regeneración:  Cuando un disco falla la información redundante en los discos y los datos en los discos buenos son usados para regenerar la información de disco averiado. 8

RAID Reconstrucción y Regeneración:  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 diferente discos para ofrecer una significativa mejora en el rendimiento del conjunto de los discos. 9

RAID Reconstrucción y Regeneración:  Paridad Recuperar la información en el caso de un error de disco usando una forma de redundancia a la que se le llama paridad. La paridad es la suma de todos los dispositivos utilizados en una matriz. Recuperarse del fallo de dispositivo es posible leyendo los datos buenos que quedan y comparándolos con el dato de paridad almacenado en el conjunto. 10

RAID Reconstrucción y Regeneración:  Paridad Para entender la paridad podemos asemejarla a una ecuación algebraica sencilla en la que la Paridad es el cálculo de la suma de todos los datos. Si se produce un error en un disco ese dato pasa a ser una incógnita que se puede calcular despejándola de la ecuación. 11

RAID Reconstrucción y Regeneración:  Paridad 12

RAID Tipos de RAID:  RAID 0: Datos en bandas de discos sin paridad y sin corrección de errores: RAID 0 consiste en distribuir la información en bloques entre los diferentes discos, requiriéndose un mínimo de dos (También llamado modo striping) Guarda la mitad de la información en cada disco. La capacidad global es la suma de las capacidades individuales de los discos, pero el rendimiento es mayor, ya que puede accederse simultáneamente a dos discos. 13

RAID Tipos de RAID:  RAID 0: Datos en bandas de discos sin paridad y sin corrección de errores: Es el único nivel de RAID que no duplica la información. No se desperdicia la capacidad de almacenamiento. Es recomendable que los discos tengan aproximadamente el mismo tamaño. Todos los accesos se realizan en paralelo, los discos se llenan por igual. Si un dispositivo es mucho mayor que los otros se perjudica el rendimiento. 14

RAID Tipos de RAID:  RAID 0: Datos en bandas de discos sin paridad y sin corrección de errores: RAID 0: Datos en bandas de discos sin paridad y sin corrección de errores: 15

RAID Tipos de RAID:  RAID 1: Conjunto de discos en espejo. La información de un disco es completamente duplicada en otro disco y por ello se desperdicia el 50% de la capacidad. La técnica que emplea es mantener en un disco un duplicado exacto de la información del otro disco. Los discos conviene que sean del mismo tamaño, ya que si un disco es mayor que otro, su dispositivo RAID será del tamaño del disco más pequeño. 16

RAID Tipos de RAID:  RAID 1: Conjunto de discos en espejo. Se protege la información en caso de fallo del disco ya que si un disco suspende su operación el otro continúa disponible. Se evita la pérdida de información y las interrupciones del sistema debido a fallos de discos. Si existen discos de reserva disponibles y el sistema (es decir, las controladoras SCSI o los chipsets IDE, etc.) sobreviven al desastre, comenzará inmediatamente la reconstrucción de un duplicado en uno de los discos de reserva, después de la detección del fallo del disco. 17

RAID Tipos de RAID:  RAID 1: Conjunto de discos en espejo. RAID 1: Conjunto de discos en espejo. 18

RAID Tipos de RAID:  RAID 5: Sistema de discos independiente con integración de códigos de error mediante una paridad. Mínimo 3 discos. La información se graba por bloques distribuidos también a lo largo de los discos del conjunto y de forma alternativa de forma que, si un disco falla, es posible recuperar los datos en tiempo real, mediante una operación lógica. 19

RAID Tipos de RAID:  RAID 5: Sistema de discos independiente con integración de códigos de error mediante una paridad. RAID 5: Sistema de discos independiente con integración de códigos de error mediante una paridad. 20

RAID Tipos de RAID:  RAID 6: Sistema independiente de disco con integración de códigos de error mediante una doble paridad. Mínimo 4 discos. Se amplía añadiendo otro bloque de paridad por dato, lo que permite alcanzar dos discos redundantes y recuperarse de un fallo de dos discos. 21

RAID Tipos de RAID:  RAID 6: Sistema independiente de disco con integración de códigos de error mediante una doble paridad. RAID 6: Sistema independiente de disco con integración de códigos de error mediante una doble paridad. 22

RAID Discos de reserva:  Los discos de reserva son discos que no forman parte del grupo RAID hasta que uno de los discos activos falla.  Cuando se detecta un fallo de disco, el dispositivo se marca como defectuoso y la reconstrucción se inicia inmediatamente sobre el primer disco de reserva disponible. 23

RAID Detalles técnicos:  No todos los sistemas operativos incluyen soporte para los denominados dispositivos de bloque. No importa si usa dispositivos IDE, SCSI o una mezcla de ambos.  Si emplea un bus IDE para realizar RAID sólo debería tener un dispositivo por bus IDE.  El uso de discos como maestro/esclavo es nefasto para el rendimiento de este tipo de bus. 24

RAID 25 RAID por Hardware  Requiere que el equipo tenga al menos una controladora RAID específica, ya sea como tarjeta de expansión independiente o integrada en la propia placa base del equipo. Esta tarjeta gestiona la administración de los discos y efectúa los cálculos de paridad.

RAID RAID por Hardware  Cuando el RAID es realizado desde hardware, nuestro sistema operativo solamente detectará un disco duro o, mejor dicho, un “único volumen”.  Será la controladora de disco la que se ocupe de redundar la información o trabajar con la paridad para aumentar la tolerancia a fallos en caso de avería de un disco. 26

RAID RAID por Software  Los discos van conectados a una controladora de disco convencional, ya sea IDE, SATA, SCSI o SAS o Fibra Channel.  Son muchas las placas base que permiten montar un array (matriz) de discos duros siguiendo alguno de los tipos de RAID que existen.  Desde la controladora de discos, se presenta nuestro disco duro como un “único disco tolerante a fallos”. 27

RAID RAID por Software  En algunos sistemas, como los NAS (Network-Attached Storage) el RAID es completamente autónomo, conectándose al resto del sistema mediante la red.  NAS (sistema de almacenamiento de datos que funciona a través de nuestra red) 28

RAID 29

RAID Software RAID  Si la placa base no soporta el RAID tampoco es problema ya que es posible delegar estas tareas en el propio sistema operativo.  En Windows es algo que podemos hacer desde el “Administrador de discos” y, por ejemplo, podremos crear un “Espejo” (RAID 1) o “Reflejo de datos” para que Windows escriba la información siempre por duplicado y ésta esté redundada en caso de que uno de los discos duros fallen. 30

RAID Software RAID  En Linux también existe esta utilidad y muchas distribuciones incluyen este tipo de soporte vía software. Quizás, una de las utilidades más conocidas sea Mdadm aunque también es algo que podemos encontrar, por ejemplo, en el proceso de instalación de muchas distribuciones. Mdadm 31