Tanto si desea optimizar el rendimiento de un servidor como si desea protegerse contra la pérdida total de datos en una caja NAS, necesita RAID. ¿Pero qué nivel es el correcto? He aquí una guía para los novatos en almacenamiento.

Si alguna vez se ha planteado la compra de un dispositivo o servidor NAS, especialmente para una pequeña empresa, no cabe duda de que se ha encontrado con el término “RAID” que significa Redundant Array of Inexpensive (o a veces “Independent”) Disks. En general, un sistema habilitado para RAID utiliza dos o más discos duros para mejorar el rendimiento o proporcionar algún nivel de tolerancia a fallos para una máquina, normalmente un NAS o servidor. La tolerancia a fallos significa simplemente proporcionar una red de seguridad para el hardware averiado, garantizando que la máquina con el componente averiado, normalmente un disco duro, pueda seguir funcionando. La tolerancia a fallos reduce las interrupciones en la productividad y también disminuye la posibilidad de pérdida de datos.

La forma en que configure esa tolerancia a fallos depende del nivel que haya configurado. Estos niveles dependen del número de discos que tenga en un dispositivo de almacenamiento, de la importancia de la recuperación y la conmutación por error de la unidad de disco para sus necesidades de datos y de la importancia de maximizar el rendimiento. Por lo general, para una empresa es más urgente mantener los datos intactos en caso de fallo del hardware que, por ejemplo, para un usuario doméstico. Los diferentes niveles representan configuraciones diferentes dirigidas a proporcionar equilibrios diferentes entre la optimización del rendimiento y la protección de datos.

Descripción general de RAID

Tradicionalmente puesta en práctica en negocios y organizaciones donde la tolerancia de falta de disco y el rendimiento optimizado son must-haves, no lujos. Los servidores y las NAS en los centros de datos empresariales suelen tener una controladora RAID, una pieza de hardware que controla la matriz de discos. Estos sistemas disponen de varias unidades SSD o SATA, dependiendo de la configuración RAID. Debido al aumento de las demandas de almacenamiento de los consumidores, los dispositivos NAS domésticos también son compatibles con RAID. Las NAS domésticas, de prosumidor y de pequeñas empresas se envían cada vez más con dos o más bahías de unidades de disco para que los usuarios puedan aprovechar la potencia de RAID de la misma forma que lo hace una empresa.

RAID por software significa que puede configurar sin necesidad de una controladora por hardware dedicada. La capacidad de este es inherente al sistema operativo. La característica de Espacios de almacenamiento de Windows 8 y Windows 7 (ediciones Pro y Ultimate) tienen soporte integrado para RAID. Puede configurar un único disco con dos particiones: una desde la que arrancar y la otra para el almacenamiento de datos y hacer que la parición de datos se replique.

Este tipo  está disponible en otros sistemas operativos también, inclusive Servidor de OS X, Linux, y Servidores de Windows. Puesto que este tipo de RAID ya viene como una característica en el sistema operativo, el precio no puede superarse. RAID por software también puede incluir soluciones virtuales ofrecidas por proveedores como Dot Hill para ofrecer potentes adaptadores RAID virtuales basados en host. Sin embargo, se trata de una solución más adaptada a las redes empresariales.

¿Qué RAID es el adecuado para mí?

Como ya se ha mencionado, existen varios niveles, y el que elija depende de si está utilizando para el rendimiento o la tolerancia a fallos (o ambos). También importa si tiene RAID de hardware o de software, porque el software admite menos niveles que el basado en hardware. En el caso del basado por hardware, el tipo de controlador que tenga también importa. Diferentes controladores soportan diferentes niveles  y también dictan los tipos de discos que puede usar en una matriz: SAS, SATA o SSD.

Aquí está el resumen de los niveles más populares:

  • RAID 0 se utiliza para aumentar el rendimiento de un servidor. También se conoce como “disk striping”. Con este nivel, los datos se escriben en varios discos. Esto significa que el trabajo que el ordenador está haciendo es manejado por múltiples discos en lugar de uno solo, aumentando el rendimiento porque múltiples unidades de disco están leyendo y escribiendo datos, mejorando las E/S de disco. Se requiere un mínimo de dos discos. Tanto el software como el hardware RAID soportan RAID 0, al igual que la mayoría de los controladores. La desventaja es que no hay tolerancia a las fallas. Si un disco falla, esto afecta a toda la matriz y aumentan las posibilidades de pérdida o corrupción de datos.
  • RAID 1 es una configuración de tolerancia a fallos conocida como “duplicación en disco”. Con este nivel, los datos se copian perfecta y simultáneamente, de un disco a otro, creando una réplica o espejo. Si un disco se fríe, el otro puede seguir funcionando. Es la forma más sencilla de implementar la tolerancia a fallos y tiene un coste relativamente bajo. La desventaja es que causa un ligero arrastre en el rendimiento. Este nivel puede ser implementado a través de software o hardware. Se requiere un mínimo de dos discos para las implementaciones de hardware RAID 1. Con el software RAID 1, en lugar de dos discos físicos, los datos pueden ser duplicados entre volúmenes en un solo disco. Un punto adicional a recordar es que este nivel corta la capacidad de disco total a la mitad: Si un servidor con dos unidades de 1 TB está configurado con este nivel, la capacidad total de almacenamiento será de 1 TB y no de 2 TB.
  • RAID 5 es, con mucho, la configuración más común para servidores empresariales y dispositivos NAS empresariales. Este nivel proporciona un mejor rendimiento que el mirroring, así como tolerancia a fallos. Con este nivel, los datos y la paridad (que son datos adicionales utilizados para la recuperación) se dividen en tres o más discos. Si un disco obtiene un error o comienza a fallar, los datos se recrean a partir de estos datos distribuidos y el bloque de paridad – sin problemas y automáticamente. Esencialmente, el sistema sigue funcionando incluso cuando un disco patea el balde y hasta que pueda reemplazar la unidad que ha fallado. Otra ventaja de este nivel es que permite que muchas unidades de disco de NAS y de servidor sean “hot-swappable” significando en caso de que una unidad en el arsenal falle, esa unidad de disco puede ser cambiada con una nueva unidad de disco sin apagar el servidor o NAS y sin tener que interrumpir a usuarios que pueden tener acceso al servidor o NAS. Es una gran solución para la tolerancia a fallos porque, a medida que las unidades fallan (y finalmente lo harán), los datos se pueden reconstruir en discos nuevos a medida que se sustituyen los discos que fallan. La desventaja de este nivel es el rendimiento de los servidores que realizan muchas operaciones de escritura. Por ejemplo, con este nivel en un servidor que tiene una base de datos a la que muchos empleados acceden en un día laborable, puede haber un retraso notable.
  • RAID 6 también se utiliza con frecuencia en las empresas. Es idéntico al nivel 5, excepto que es una solución aún más robusta porque utiliza un bloque de paridad más que el RAID 5. Puede hacer que dos discos mueran y aún así tener un sistema operativo.
  • RAID 10 es una combinación de los niveles 1 y 0 y a menudo se denomina RAID 1+0. Combina la duplicación del nivel 1 con el listado de nivel 0. Es el nivel que ofrece el mejor rendimiento, pero también es costoso, ya que requiere el doble de discos que otros niveles, para un mínimo de cuatro. Este es el nivel  ideal para servidores de base de datos altamente utilizados o cualquier servidor que esté realizando muchas operaciones de escritura. Este nivel puede implementarse como hardware o software, pero el consenso general es que muchas de las ventajas de rendimiento se pierden cuando se utiliza este nivel por software.

Otros niveles que son: 2, 3, 4, 7, 0+1…pero en realidad son variantes de las principales configuraciones ya mencionadas, y se utilizan para casos específicos. Aquí hay algunas descripciones cortas de cada uno:

  • RAID 2 es similar a RAID 5, pero en lugar de segmentar el disco usando paridad, el segmentado ocurre a nivel de bit. RAID 2 rara vez se implementa porque los costes de implementación suelen ser prohibitivos (una configuración típica requiere 10 discos) y ofrece un rendimiento deficiente con algunas operaciones de E/S de disco.
  • RAID 3 también es similar a RAID 5, excepto que esta solución requiere una unidad de paridad dedicada. RAID 3 se usa raramente excepto en la base de datos más especializada o entornos de procesamiento, que pueden beneficiarse de ello.
  • RAID 4 es una configuración en la que la separación de discos se realiza a nivel de byte, en lugar de a nivel de bit como en RAID 3.
  • RAID 7 es un nivel propietario de la ahora desaparecida Storage Computer Corporation.
  • RAID 0+1 es a menudo intercambiado por RAID 10 (que es RAID 1+0), pero los dos no son iguales. RAID 0+1 es una matriz en espejo con segmentos que son matrices RAID 0. Se implementa en infraestructuras específicas que requieren un alto rendimiento pero no un alto nivel de escalabilidad.

Para la mayoría de las pequeñas y medianas empresas, RAID 0, 1, 5 y en algunos casos 10 son suficientes para una buena tolerancia a fallos y rendimiento. Para la mayoría de los usuarios domésticos, nivel 5 puede ser excesivo, pero la duplicación en espejo RAID 1 proporciona una tolerancia a fallos decente.

Es importante recordar que esto no es una copia de seguridad, ni sustituye a una estrategia de copia de seguridad, preferiblemente una automatizada. Hacer una copia de seguridad en un dispositivo RAID bien podría ser parte de tal estrategia. Poseer un dispositivo habilitado para RAID, que se utiliza como servidor principal o dispositivo de almacenamiento, no lo es. Esto puede ser una excelente forma de optimizar el rendimiento del servidor y del dispositivo NAS y de recuperarse rápidamente de un fallo de hardware, pero es sólo una parte de una solución general de recuperación de desastres.

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