Sistemas RAID

En informática, el acrónimo RAID (originalmente del inglés Redundant Array of Inexpensive Disks, ‘conjunto redundante de discos baratos’, en la actualidad también de Redundant Array of Independent Disks, ‘conjunto redundante de discos independientes’) hace referencia a un sistema de memoria que usa múltiples discos duros entre los que distribuye o replica los datos. Dependiendo de su configuración (a la que suele llamarse «nivel»), los beneficios de un RAID respecto a un único disco son uno o varios de los siguientes: mayor integridad, mejor tolerancia a fallos, más throughput (rendimiento) y más capacidad. En sus implementaciones originales, su ventaja clave era la habilidad de combinar varios dispositivos de bajo coste y tecnología más antigua en un conjunto que ofrecía mayor capacidad, fiabilidad, velocidad o una combinación de éstas que un solo dispositivo de última generación y coste más alto.

En el nivel más simple, RAID combina múltiples discos en una sola unidad lógica. Entonces en lugar de ver diferentes discos, el sistema operativo sólo ve uno. Con el descenso en precios de los discos duros y la amplia variedad de opciones RAID en las placas base, los RAIDs se encuentran también como opción en los ordenadores personales más avanzados. Esto es especialmente frecuente en los computadores dedicados a tareas intensivas de almacenamiento, como edición de audio y vídeo.

La especificación RAID original sugería cierto número de «niveles RAID» o combinaciones diferentes de discos. Cada una tenía ventajas y desventajas teóricas. Con el paso de los años, han aparecido diferentes implementaciones del concepto RAID. La mayoría difieren sustancialmente de los niveles RAID idealizados originales, pero se ha conservado la costumbre de llamarlas con números. Esto puede resultar confuso, dado que una implementación RAID 5, por ejemplo, puede diferir sustancialmente de otra. Los niveles RAID 3 y RAID 4 son confundidos con frecuencia e incluso usados indistintamente.

La misma definición de RAID ha estado en disputa durante años. El uso de término «redundante» hace que muchos objeten sobre que el RAID 0 sea realmente un RAID. De igual forma, el cambio de «barato» a «independiente» confunde a muchos sobre el pretendido propósito del RAID. Incluso hay algunas implementaciones del concepto RAID que usan un solo disco. Para el propósito de este artículo, diremos que cualquier sistema que emplee los conceptos RAID básicos de combinar espacio físico en disco para los fines de mejorar la fiabilidad, capacidad o rendimiento es un sistema RAID.

Implementaciones
La distribución de datos en varios discos puede ser gestionada por hardware dedicado o por software. Además, existen sistemas RAID híbridos basados en software y hardware específico.

Con la implementación por software, el sistema operativo gestiona los discos del conjunto a través de una controladora de disco normal (IDE/ATA, Serial ATA, SCSI o Fibre Channel). Considerada tradicionalmente una solución más lenta, con el rendimiento de las CPUs modernas puede llegar a ser más rápida que algunas implementaciones hardware, a expensas de dejar menos tiempo de proceso al resto de tareas del sistema.

Una implementación de RAID basada en hardware requiere al menos una controladora RAID específica, ya sea como una tarjeta de expansión independiente o integrada en la placa base, que gestione la administración de los discos y efectúe los cálculos de paridad (necesarios para algunos niveles RAID). Esta opción suele ofrecer un mejor rendimiento y hace que el soporte por parte del sistema operativo sea más sencillo (de hecho, puede ser totalmente transparente para éste). Las implementaciones basadas en hardware suelen soportar sustitución en caliente (hot swapping), permitiendo que los discos que fallen puedan reemplazarse sin necesidad de detener el sistema.

En los RAIDs mayores, la controladora y los discos suelen montarse en una caja externa específica, que a su vez se conecta al sistema principal mediante una o varias conexiones SCSI, Fibre Channel o iSCSI. A veces el sistema RAID es totalmente autónomo, conectándose al resto del sistema como un NAS.

Los RAIDs híbridos se han hecho muy populares con la introducción de controladoras RAID hardware baratas. En realidad, el hardware es una controladora de disco normal sin características RAID, pero el sistema incorpora una aplicación de bajo nivel que permite a los usuarios construir RAIDs controlados por la BIOS. Será necesario usar un controlador de dispositivo específico para que el sistema operativo reconozca la controladora como un único dispositivo RAID. Estos sistemas efectúan en realidad todos los cálculos por software (es decir, los realiza la CPU), con la consiguiente pérdida de rendimiento, y típicamente están restringidos a una única controladora de disco.

Una importante característica de los sistemas RAID por hardware es que pueden incorporar un caché de escritura no volátil (con alimentación de respaldo por batería) que permite aumentar el rendimiento del conjunto de discos sin comprometer la integridad de los datos en caso de fallo del sistema. Esta característica no está obviamente disponible en los sistemas RAID por software, que suelen presentar por tanto el problema de reconstruir el conjunto de discos cuando el sistema es reiniciado tras un fallo para asegurar la integridad de los datos. Por el contrario, los sistemas basados en software son mucho más flexibles (permitiendo, por ejemplo, construir RAIDs de particiones en lugar de discos completos y agrupar en un mismo RAID discos conectados en varias controladoras) y los basados en hardware añaden un punto de fallo más al sistema (la controladora RAID).

Todas las implementaciones pueden soportar el uso de uno o más discos de reserva (hot spare), unidades preinstaladas que pueden usarse inmediatamente (y casi siempre automáticamente) tras el fallo de un disco del RAID. Esto reduce el tiempo del período de reparación al acortar el tiempo de reconstrucción del RAID.

Bién, hace un tiempo inicié un post al cual esperaba poder dedicar más tiempo pero son tantos los temas que quiero dejar reflejados en este pequeño blog que me pongo a escribir sobre otras cosas y en alguna ocasión estos articulos iniciados se han quedado en su primera parte y no han sido completados. Ahora y con la ayuda de la Wikipedia quiero dejar completo el tema de RAID el cual considero muy interesante sobre todo para sistemas servidor aunque son cada día más los equipos domésticos que hacen uso de esta tecnología.

Sin mas os dejo el enlace al articulo original el cual contiene muchisimo más contenido y explicaciones de los diferentes tipos de configuración de RAID que hay y que espero os resulten interesantes.

Sistemas RAID – La Wikipedia

Un saludo.

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