Transcript Niveles RAID - Centro de Capacitacion ALTHIA

RAID
Arreglo redundante de
disco independiente
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.
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
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
¿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).
¿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.
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)“.
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
frente a los sistemas SCSI
económica
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.
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
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.
CARACTERISTICAS DE RAID

Los sistemas RAID profesionales deben
incluir los elementos críticos por
duplicado: fuentes de alimentación y
ventiladores redundantes y Hot Swap.
CONTROLADORA RAID
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
Hardware y Software RAID

Existen dos formas de
realizar un sistema
basado en tecnología
RAID:
– Software RAID
– Hardware RAID.
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.
Hardware RAID

Independientes de la plataforma o SO.

Más rápidos.

Más caros.
Software RAID

Solución menos costosa por que se puede usar
discos IDE o SCSI.

Más caras las controladoras RAID o los chasis hotswap.

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
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
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
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.
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.
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.
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.
Nivel RAID 1

RAID 1: Mirroring "Redundancia.
Igual de rápido, pero más seguro”

También llamado "Mirroring" o
"Duplicación" (Creación de discos en
espejo).
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.
Nivel RAID 1
Nivel RAID 1
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.
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
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.
Nivel RAID 1

Desventajas:
– Gran consumo de necesidades hardware,
100% paridad y coste alto pues es
necesario el doble de discos.
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
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.
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.
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.
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.

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.
Nivel RAID 3
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.

El RAID 4 es parecido al RAID 3 excepto
porque divide a nivel de bloques en lugar de
a nivel de bytes
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.
Niveles RAID

Nivel 4
– Ventajas
Buen rendimiento en la escritura de datos.
 Integridad de datos.

– Desventajas
Si perdemos disco paridad perdemos
redundancia.
 Menor rendimiento en lecturas.

Nivel RAID 5

RAID 5: "Comprobación y rapidez.
Seguridad
y
velocidad.
Acceso
independiente con paridad distribuida.”
Nivel RAID 5
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.
Nivel RAID 5
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
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.
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.
Niveles de RAID - RAID 0+1/10
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.
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.
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
Niveles de RAID - RAID 0+1/10
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.