NIVELES RAID

Tipos de Raid

El acrónimo RAID (del inglés Redundant Array of Independent Disks), O en español conjunto redundante de discos independientes, hace referencia a un sistema de almacenamiento que usan múltiples discos duros o SSD entre los que se distribuyen o replican los datos. Dependiendo de su configuración o los niveles como tambien se les llama.

1-. Raid 0 conjunto divido :

Los sistemas RAID 0 también suelen llamarse conjuntos o volúmenes divididos ya que distribuyen los datos equitativamente entre dos o más discos sin información de paridad que proporcione redundancia, es decir, nuestro primer nivel de matriz de discos redundantes, no es redundante. Esto se debe a que no era uno de los niveles RAID originales.

En la animación Cada número representa un dato (0, 1,..., 4, 5) y cada letra (A, B, C y D) un dispositivo. Cada par letra-número representa un bloque de datos. Así vemos como el dato 0 se divide en bloques (A0, B0, C0, D0) que van siendo almacenados a lo largo de los dispositivos.

¿Que finalidad tiene?

• La finalidad del RAID 0 es mejorar el rendimiento.

• El espacio de almacenamiento estará limitado al tamaño del disco más pequeño utilizado en el conjunto.

• La fiabilidad del conjunto es inversamente proporcional al número de discos del conjunto. Al no haber redundancia, cuando uno de los discos falla se pierden esos datos.

• El tiempo de búsqueda aparente depende de la distribución de los sectores. Siendo mayor cuando los sectores accedidos están en el mismo disco que cuando están distribuidos equitativamente entre todos los discos, en cuyo caso cada uno de los discos necesita acceder a su parte de los datos antes de que la operación pueda completarse y el tiempo de búsqueda sería cercano al del peor de los discos.

2-. Raid 1 Conjunto en espejo :

Conocido “RAID en espejo”. Este sistema realiza una copia exacta de los datos en dos o más discos. No es difícil adivinar que su utilidad está dirigida a sistemas en los que es más importante el rendimiento en la lectura y la protección de la información sobre la capacidad.

El nivel más clásico de este nivel de RAID utiliza dos discos en espejo. Al escribir el conjunto se comporta como un solo disco, con lo que el rendimiento no mejora pero si se trata de la lectura, el tiempo se reduce considerablemente ya que los sectores a buscar pueden dividirse entre los discos, subiendo considerablemente la tasa de transferencia.

Los datos se duplican en los dos discos, quedando el Disco B como copia exacta del Disco A, de ahí el apelativo de “espejo”. Este tipo de almacenamiento de la información ofrece una redundancia total, que en la práctica significa que si falla uno de los discos, el RAID seguirá trabajando con los datos guardados en su espejo sin ninguna pérdida de información.

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.

En el gráfico se puede observar cómo funciona la distribución de la información. Cada número representa un dato (0,1,..., 4,5) y cada letra (A, B, C y D) un dispositivo.

Cada par letra-número (A0, B0,..., B5, C5) representa un byte de datos. Así vemos como el dato 0 se divide en bloques de bytes (A0, B0, C0) que van siendo almacenados a lo largo de los dispositivos.

Como se puede ver, en el último disco, el D, no se almacena ningún byte de datos, si no que se almacena la información de Paridad, por eso se dice que los sistemas RAID 3 disponen de un disco de paridad dedicado.

En cuanto a la lectura de datos desde el RAID, una petición, por ejemplo, del dato 0 que está formado por los bytes A0, B0 y C0 requiere que los tres discos de datos busquen el comienzo (A0) y devuelvan su contenido. Una petición simultánea de cualquier otro dato debería esperar a que terminara la anterior.

4-. Raid 4

Distribuye la información a nivel de bloques y dedica un solo disco a almacenar la información de paridad, lo que permite que cada disco funcione independiente cuando se realiza una petición al sistema, ya sea de lectura o de escritura. Si su controladora lo permite, un sistema RAID 4 puede servir varias peticiones de lectura o de escritura simultáneamente. El atasco se da en el disco dedicado a la información de paridad.

Con un funcionamiento similar al RAID 3, utilizando una división por bloques en vez de hacerlo por bytes como lo hace su antecesor. Cada número representa un dato (0,1,..., 4,5) y cada letra

(A, B, C y D) un dispositivo.

Cada par letra-número (A0, B0,..., B5, C5) representa un bloque de datos. Así vemos como el dato 0 se divide en bloques (A0, B0, C0) que van siendo almacenados a lo largo de los dispositivos. En el último disco, el D, no se almacena ningún byte de datos, si no que se almacena la información de Paridad.

5-. Raid 5

La principal característica de esta distribución de discos es que optimiza la capacidad del sistema, permitiendo que se aproveche hasta el 80% de la capacidad del conjunto de 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.

Cada par letra-número (A0, B0,..., C5, D5) representa un bloque de datos. Así vemos como el dato 0 se divide en bloques (A0, B0, C0) que van siendo almacenados a lo largo de los dispositivos. Además se añade un bloque de Paridad (P0) que en el caso del dato 0 va a ser almacenado en el dispositivo D. Para los siguientes datos, el bloque de Paridad será distribuido entre los dispositivos, quedando guardado en el Dispositivo A para el dato 1 (P1), en el B para el dato 2 (P2) y así consecutivamente.

En cuanto a la lectura de información, una petición del bloque A0 sería servida por el Disco A. Una petición simultánea del bloque A2 tendría que esperar ya que se encuentra en el disco A, pero una petición de, por ejemplo, el bloque B1 podría ejecutarse simultáneamente ya que sería servido por el disco B.

Los bloques de Paridad sólo se leen cuando la lectura de un sector de datos provoca un error de CRC (Control de Redundancia Cíclica).Si esto ocurre, para recuperar la información se une el sector en la misma posición relativa dentro de cada uno de los otros bloques de datos junto con el correspondiente

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