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zoo · 27 Sep 2004

Tecnología RAID (Redundant Array of Independent Disks - Arreglo Redundante de Disco Independientes)

Qué es RAID?
Los dos grandes retos que enfrenta la industria del almacenamiento hoy en día son mantenerse al ritmo de la demanda de desempeño en los sistemas de cómputo al mejorar la velocidad de E/S de los datos y proporcionar acceso a los datos en caso de falla del disco.

La idea del RAID fue presentada primero por David A. Patterson, Garth Gibson y Randy H. Katz en la Universidad de California en Berkeley en 1998. RAID tiene el propósito de almacenar la misma información en diferentes lugares y en múltiples discos duros además de mejorar el desempeño del subsistema de almacenamiento. La ventaja de RAID es proporcionar un mejor desempeño en la transferencia de datos y/o tolerancia a fallas. El mejor desempeño se cumple al distribuir la carga de trabajo en paralelo entre múltiples discos duros físicos. La tolerancia a fallas se alcanza a través de la operación de redundancia, dónde si una (o más) de las unidades fallas o tiene un sector defectuoso, una copia espejo de los datos se puede encontrar en otra de las unidades.

Un RAID aparece en el sistema operativo como un solo disco duro lógico. El controlador RAID controla como los datos se almacenan y se acceden a través de los arreglos físicos y lógicos. El controlador RAID ayuda a los usuarios a asegurar que el sistema operativo solo ve las unidades lógicas y los usuarios no necesitan preocuparse acerca de la administración de este complicado esquema

Para resultados óptimos de desempeño, seleccione discos duros idénticos para los arreglos, esto ayuda al desempeño y al funcionamiento del arreglo como un solo disco duro.

zoo · 27 Sep 2004

Qué son los niveles RAID?

En Línea RAID 0

El nivel 0 es el arreglo de discos más rápido que pueda tener, es un método de mapeo de disco orientado al desempeño. Los datos en este arreglo se escriben a través de una línea o de diferentes discos para una mejor transferencia. Esta técnica tiene una línea pero no redundancia de datos. Ofrece el mejor desempeño pero no es tolerante a fallas. Escribe y lee sectores de datos entre múltiples unidades. Cuando un disco miembro del arreglo falla, afecta a todo el arreglo. El desempeño es mejor que un solo disco debido a que la carga de trabajo esta balanceada entre los miembros del arreglo. Este arreglo es para sistemas de alto desempeño. Se recomienda usar unidades de disco idénticas para ayudar al desempeño así como la eficiencia del almacenamiento de datos. La capacidad del arreglo de discos es igual al número de miembros multiplicado por el miembro de menor capacidad. Por ejemplo un disco de 40GB y uno de 60GB formaran una arreglo de 80GB (40GBx2).

zoo · 27 Sep 2004

Esquema lógico RAID 0

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zoo · 27 Sep 2004

Nivel RAID 1

Espejo(Mirror (RAID 1):

El RAID de nivel 1 usa al menos dos discos duros duplicados y almacena exactamente los mismos bloques de información entre ellos. Esta es el método de tolerancia a fallas más lento debido a que la información se debe replicar en los dos discos al mismo tiempo. Sin embargo, es el método más simple para proporcionar alta confiabilidad.

Si uno de los disco espejo sufre una falla mecánica o no responde, la unidad remanente continuará funcionando y proporcionando los datos correctos. Si una de la unidades tiene un error de sector físico, el disco espejo continuara la función.

Debido a la redundancia, la capacidad del arreglo es la mitad de la capacidad de las unidades de disco. Por ejemplo dos unidades de 40GB tienen una capacidad combinada de 80GB pero tendrán una capacidad de 40GB de almacenamiento usable. Con discos de diferentes capacidades, puede existir un espacio de almacenamiento no usado en la unidad más grande. RAID 1 incrementa el costo porque usa el doble de discos duros para construir el arreglo.

zoo · 27 Sep 2004

Esquema lógico RAID 1

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zoo · 27 Sep 2004

Raid 0+1 ó Raid 10

En Línea con Espejo (RAID 0 + RAID 1)
Como lo sugiere el nombre, RAID 0+1 es combinado. Este RAID combina la mejor de ambos. Toma el arreglo en línea usando dos discos, y hace espejo con otro juego de disco para la tolerancia a fallas. Los datos se escriben en línea a través de varios discos, cada disco tiene un compañero con la misma información. Usted obtiene el beneficio de una mayor velocidad de acceso a datos como en RAID 0, pero con la tolerancia a fallas de RAID 1. Esta configuración proporciona una velocidad y confiabilidad óptimos. Se necesita el doble de unidades de disco como en RAID 0, la mitad para cada lado del espejo. Al menos se requieren 4 discos para implementar el RADI 0+1. Existen otras configuraciones RAID además de las aquí mencionadas, pero estos son los tipos mas comunmente usados en la industria.

zoo · 27 Sep 2004

Esquema lógico RAID 10

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zoo · 27 Sep 2004

Otros Niveles RAID:

RAID 2: "Acceso paralelo con discos especializados. Redundancia a través del código Hamming":
El RAID nivel 2 adapta la técnica comúnmente usada para detectar y corregir errores en memorias de estado sólido. En un RAID de nivel 2, el código ECC (Error Correction Code) se intercala a través de varios discos a nivel de bit. El método empleado es el Hamming. Puesto que el código Hamming se usa tanto para detección como para corrección de errores (Error Detection and Correction), RAID 2 no hace uso completo de las amplias capacidades de detección de errores contenidas en los discos. Las propiedades del código Hamming también restringen las configuraciones posibles de matrices para RAID 2, particularmente el cálculo de paridad de los discos. Por lo tanto, RAID 2 no ha sido apenas implementado en productos comerciales, lo que también es debido a que requiere características especiales en los discos y no usa discos estándares.
Debido a que es esencialmente una tecnología de acceso paralelo, RAID 2 está más indicado para aplicaciones que requieran una alta tasa de transferencia y menos conveniente para aquellas otras que requieran una alta tasa de demanda I/O.

RAID 3: "Acceso síncrono con un disco dedicado a paridad":
Dedica un único disco al almacenamiento de información de paridad. La información de ECC (Error Checking and Correction) se usa para detectar errores. La recuperación de datos se consigue calculando el O exclusivo (XOR) de la información registrada en los otros discos. La operación I/O accede a todos los discos al mismo tiempo, por lo cual el RAID 3 es mejor para sistemas de un sólo usuario con aplicaciones que contengan grandes registros.
RAID 3 ofrece altas tasas de transferencia, alta fiabilidad y alta disponibilidad, a un coste intrínsicamente inferior que un Mirroring (RAID 1). Sin embargo, su rendimiento de transacción es pobre porque todos los discos del conjunto operan al unísono.
Se necesita un mínimo de tres unidades para implementar una solución RAID 3.

RAID 4: "Acceso Independiente con un disco dedicado a paridad":
Basa su tolerancia al fallo en la utilización de un disco dedicado a guardar la información de paridad calculada a partir de los datos guardados en los otros discos. En caso de avería de cualquiera de las unidades de disco, la información se puede reconstruir en tiempo real mediante la realización de una operación lógica de O exclusivo. Debido a su organización interna, este RAID es especialmente indicado para el almacenamiento de ficheros de gran tamaño, lo cual lo hace ideal para aplicaciones gráficas donde se requiera, además, fiabilidad de los datos. Se necesita un mínimo de tres unidades para implementar una solución RAID 4. La ventaja con el RAID 3 está en que se puede acceder a los discos de forma individual.

RAID 5: "Acceso independiente con paridad distribuida":
Este array ofrece tolerancia al fallo, pero además, optimiza la capacidad del sistema permitiendo una utilización de hasta el 80% de la capacidad del conjunto de discos. Esto lo consigue mediante el cálculo de información de paridad y su almacenamiento alternativo por bloques en todos los discos del conjunto. La información del usuario se graba por bloques y de forma alternativa en todos ellos. De esta manera, si cualquiera de las unidades de disco falla, se puede recuperar la información en tiempo real, sobre la marcha, mediante una simple operación de lógica de O exclusivo, sin que el servidor deje de funcionar.
Así pues, para evitar el problema de cuello de botella que plantea el RAID 4 con el disco de comprobación, el RAID 5 no asigna un disco específico a esta misión sino que asigna un bloque alternativo de cada disco a esta misión de escritura. Al distribuir la función de comprobación entre todos los discos, se disminuye el cuello de botella y con una cantidad suficiente de discos puede llegar a eliminarse completamente, proporcionando una velocidad equivalente a un RAID 0.
RAID 5 es el nivel de RAID más eficaz y el de uso preferente para las aplicaciones de servidor básicas para la empresa. Comparado con otros niveles RAID con tolerancia a fallos, RAID 5 ofrece la mejor relación rendimiento-coste en un entorno con varias unidades. Gracias a la combinación del fraccionamiento de datos y la paridad como método para recuperar los datos en caso de fallo, constituye una solución ideal para los entornos de servidores en los que gran parte del E/S es aleatoria, la protección y disponibilidad de los datos es fundamental y el coste es un factor importante. Este nivel de array es especialmente indicado para trabajar con sistemas operativos multiusuarios.
Se necesita un mínimo de tres unidades para implementar una solución RAID 5.
Los niveles 4 y 5 de RAID pueden utilizarse si se disponen de tres o más unidades de disco en la configuración, aunque su resultado óptimo de capacidad se obtiene con siete o más unidades. RAID 5 es la solución más económica por megabyte, que ofrece la mejor relación de precio, rendimiento y disponibilidad para la mayoría de los servidores.

RAID 6: "Acceso independiente con doble paridad":
Similar al RAID 5, pero incluye un segundo esquema de paridad distribuido por los distintos discos y por tanto ofrece tolerancia extremadamente alta a los fallos y a las caídas de disco, ofreciendo dos niveles de redundancia. Hay pocos ejemplos comerciales en la actualidad, ya que su coste de implementación es mayor al de otros niveles RAID, ya que las controladoras requeridas que soporten esta doble paridad son más complejas y caras que las de otros niveles RAID. Así pues, comercialmente no se implementa.

[AC]ChangO · 27 Sep 2004

muy buena informacion, si conocia el raid 0, pero no los otros 2 gracias hombre!

Carlo · 27 Sep 2004

Muy buena info! ya habia leido sobre esto, y estoy super antojado de hacer un Raid 0 con dos discos Sata de 80G!!

Voy a ver como le hago! jejejej

zoo · 27 Sep 2004

Texto Originalmente Escrito por =Chango's KnoT=
muy buena informacion, si conocia el raid 0, pero no los otros 2 gracias hombre!

Bueno al parecer son 6 tipos de arreglos diferentes (RAID 0,1,2,3,...6) y por lo que se ve el RAID 5 es el mejor en cuanto a rendimiento, seguridad y velocidad, pero es costozo, porque solo se puede montar con 3 o mas unidades, no menos.

(leer arriba para mas info).

Saludos

SET · 27 Sep 2004

zoo.rprendente. :-D

Muy buen trabajo man, felicitaciones.

Que forma tan ilustrativa de explicar.

:Þ

zoo · 27 Sep 2004

Texto Originalmente Escrito por SET
zoo.rprendente. :-D

Muy buen trabajo man, felicitaciones.

Que forma tan ilustrativa de explicar.

:Þ

Gracias men, la verdad lo hago con gusto

Como dije en otro tema por alli en este mismo Site: -Me gusta leer todo lo que tenga que ver con PCs y no me canso, jaja... Así que cada vez que veo algo interesante por aquí, lo posteo por aquí para que todos nos ilustremos

Saludos

kglacius · 19 Oct 2004

Muy buena la info, pero ahora...
Que se necesita para montar un sistema RAID, tiene que venir con soporte en la placa madre, o se puede instalar con una tarjeta de expansion tipo las SCSI?

Raptor · 20 Oct 2004

bastante buena esta informacion

zoo · 20 Oct 2004

Texto Originalmente Escrito por kglacius
Muy buena la info, pero ahora...
Que se necesita para montar un sistema RAID, tiene que venir con soporte en la placa madre, o se puede instalar con una tarjeta de expansion tipo las SCSI?

Hay tarjetas madres que ya vienen con soporte para RAID 1,0 y hasta 1+0. Tambien puedes adquirir una tarjeta PCI para hacer un RAID de discos SATA o una SCSI con soporte para soporte para hacer RAID.

Las especificaciones para hacerlo, son solo 2:

1.- Tener 2 discos duros de la misma marca e interface. (eso tengo entendido)
2.- Tener una tarjeta RAID.

Saludos

kglacius · 20 Oct 2004

Tambien puedes adquirir una tarjeta PCI para hacer un RAID de discos SATA o una SCSI con soporte para soporte para hacer RAID.

1º Osea no existe tarjeta PCI para RAID de discos IDE?.

2º Cuanto cuesta aproximadamente (en U$S) una tarjeta PCI para hacer un RAID de discos SATA?

lemolina · 10 Nov 2004

Excelente información Zoo...
Anotate 1 punto!

tuxnet · 1 Abr 2005

Quiero montar un RAID 0 en mi PC. Poseo una board MSI KT6 Delta LSR, tiene 2 conectores SATA, tengo pensado conseguir discos de 80 GB para montar el RAID, mis preguntas son:

Debo montar el raid desde la utilidad de la board y luego instalar??
Como instalo un XP sobre el arreglo de discos?
MI XP detectará mi raid?
Teniendo una sola unidad lógica de 160 gb (asi es como funciona no?), puedo crear particiones sobre esa unidad lógica?
Con que programa puedo hacerlo?

GRACIAS!!!

zoo · 1 Abr 2005

tuxnet dijo:
Quiero montar un RAID 0 en mi PC. Poseo una board MSI KT6 Delta LSR, tiene 2 conectores SATA, tengo pensado conseguir discos de 80 GB para montar el RAID, mis preguntas son:

Debo montar el raid desde la utilidad de la board y luego instalar??
Como instalo un XP sobre el arreglo de discos?
MI XP detectará mi raid?
Teniendo una sola unidad lógica de 160 gb (asi es como funciona no?), puedo crear particiones sobre esa unidad lógica?
Con que programa puedo hacerlo?

GRACIAS!!!

Exáctamente. Usas el BIOS para crear el arreglo. Procedes a la instalación de windows. INSTALAS LOS DRIVERS ADECUADOS PARA LAS CONTROLADORAS (si tienes mas de una en la TM) PARA LA TM. Windows reconoce ambos discos y que están montados en RAID. Creas las particiones que gustes y comience la instalación de windows.

Saludos

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