Siempre es relevante la pregunta ¿por qué? o ¿para qué? necesito un Raid.
Los Raids fueron en principio creados para tener redundancia, es decir no correr el riesgo de perder datos por la falla de un medio de almacenamiento (normalmente discos duros), aunque en la actualidad también son usados para lograr mayor de velocidad de lectura o escrito de la que puede dar un solo disco ya sea mecánico o de estado sólido.
Su nombre viene de (Redundant Array of Independent Disks) que en español sería: Matriz Redundante de discos independientes y coloquialmente usamos el acrónimo RAID.
Y como lo describe su nombre consiste en formar un arreglo de discos, ya sea para proteger los datos o poder trabajar con ellos más rápido, en función de esto existen diferentes tipos de RAID’s
Tipos de RAID
Los RAIDs pueden ser construidos sobre un controlador por hardware (tarjeta controladora o chip) o software (solo software o híbrido).
RAID de hardware
Estos RAID’s se basan en un controlador por hardware del RAID, ya sea mediante una tarjeta que se adiciona al motherboard, o mediante un chip que está instalado en el mismo motherboard de la computadora.
Tarjeta controladora RAID: esta tarjeta de expansión se conecta en un slot PCIe o PCI-X del motherboard. La tarjeta contiene un procesador RAID y procesadores de E/S para los discos y la interfase de comunicación con el motherboard (placa base)
RAID-on-Chip: un solo chip en el motherboard (placa base) integra la interfaz del host, las interfaces de E/S para discos duros, y la comunicación con los componentes del motherboard (placa base)
RAID de software
RAID basado en software es una aplicación que utiliza el procesador, memoria y controladora de discos de la computadora para el acomodo de los datos en los discos, normalmente hay de dos tipos dos tipos: solo software que se ejecuta desde el sistema operativo o software híbrido que contiene un componente de hardware para aliviar la carga en la CPU.
El RAID de software es el menos costoso, y a menudo se incluye como una función nativa en el sistema operativo, tienden a ser más lentos que los basados en hardware y están limitados a la cantidad de discos que pueda soportar la controladora de discos del motherboard (placa base)
Niveles de RAID
Los niveles de RAID se refieren a como se distribuye la información en los discos que forman parte del arreglo, hay niveles de RAID pensados en exclusivamente mejorar la velocidad de lectura/escritura, hay otros pensados en generar redundancia y en la actualidad los más comunes, buscan lograr ambas ventajas, la velocidad y la redundancia.
RAID 0 (Disk striping)
El RAID 0 distribuye los datos en varios discos logrando incrementar la velocidad de lectura/escritura. Un archivo individual es leído o escrito en múltiples discos, esto permite combinar la velocidad de los discos y usar todo el espacio en ellos. Es por eso por lo que se llama striping (separación en español) y es para aumentar la velocidad, sin embargo, no provee ningún tipo de redundancia, ni tolerancia a fallas, ya que la información no se duplica en ningún lado, ni se genera información de paridad (hablaremos de esto más adelante). Los discos aparecen en el sistema operativo como una sola partición, así que, si alguno de los discos falla, se rompe el arreglo y se pierden los datos. El RAID 0 es bueno para trabajar con archivos donde la velocidad es de suma importancia y la confiabilidad en los datos no es importante.
Número mínimo de discos para hacer el arreglo: 2
Pros: Incremento en la velocidad (lectura y escritura)
Contras: Sin redundancia de datos
Uso más común: Streaming IPTV, etc.
RAID 1 (Espejo)
Los RAID 1 leen y escriben la información de forma idéntica en dos discos. Este proceso se llama “espejo de datos” y su principal función es proveed redundancia. Si alguno de los discos del arreglo falla, el sistema todavía puede acceder a los datos desde los demás discos, una vez que el disco dañado se cambia, los datos se copian desde los demás discos, para volver funcional el arreglo de nuevo. Los RAID 1 son la manera más sencilla de crear un almacenamiento a prueba de fallas.
Número mínimo de discos para hacer el arreglo:2
Pros: Tolerancia a falla y fácil recuperación de datos. Mejora la velocidad de lectura.
Contras: se necesitan pares de discos para alcanzar la capacidad deseada lo que genera un alto costo por megabyte
Uso más común: Aplicaciones donde la redundancia y disponibilidad de los datos es importante.
RAID 5 (striping with parity o en español separación con paridad)
Los RAID 5 separan bloques de datos a través de múltiples discos como el RAID 0, pero, además, almacenan información de paridad (pequeñas cantidades de información que pueden describir con exactitud grandes bloques de datos) que se usa para recuperar los datos en caso de falla de disco. Este nivel ofrece, tanto velocidad (los datos se accesan de múltiples discos) como redundancia, ya que los datos de paridad se graban a través de todos los discos. Si uno de los discos falla, los datos se reconstruyen de los datos distribuidos y los bloques de paridad que están en los demás discos. Se usa aproximadamente un tercio de la capacidad total del arreglo para almacenar los datos de paridad.
Número mínimo de discos para hacer el arreglo: 3
Pros: Tolerancia a falla y mayor rendimiento / velocidad (menor a un RAID 0).
Contras: Se reduce la velocidad cuando existen muchas operaciones de lectura escritura por el tiempo para crear los datos de paridad
Uso más común: almacenamiento de datos.
RAID 6 (striping with double parity o en español separación con doble paridad)
El RAID 6 es similar al RAID 5, pero provee mayor confiabilidad en los datos, dado que almacena un bloque más de paridad. Lo que significa que pueden fallar hasta dos discos simultáneamente si que se rompa el arreglo.
Número mínimo de discos para hacer el arreglo: 4
Pros: Mayor tolerancia a fallas que RAID 5 y mayor rendimiento / velocidad en lectura
Contras: Se reduce la velocidad cuando existen muchas operaciones de lectura escritura por el tiempo para crear los datos de paridad
Uso más común: almacenamiento de archivos grandes.
RAID 10 (Striping + Mirroring en español separación más espejo)
El RAID 10 combina, el espejo de un RAID 1 con la separación de un RAID 0, en otras palabras, combina la redundancia del RAID 1 con la velocidad del RAID 0. Se usa en ambientes donde es necesario velocidad y seguridad
Número mínimo de discos para hacer el arreglo: 4
Pros: Alto rendimiento / velocidad y tolerancia a fallas
Contras: poca capacidad utilizable, alto costo, escalabilidad limitada
Uso más común: Sistemas que utilizan gran cantidad de operaciones de escritura
Conclusiones
Primera y muy importante. Si bien algunos RAID’s te dan redundancia en los datos, no deben ser usados como dispositivos de respaldo para datos críticos. El RAID te protege contra fallas en el hardware de almacenamiento, pero no te protege contra errores humanos, corrupción de datos o actividad maliciosa.
Siempre ten un segundo medio de respaldo para los datos críticos.
Hemos mencionado los niveles de RAID más comunes, pero existen otros como el 50, que sería un RAID 0 de RAID’s 5 o 60 que es parecido al 50, omitimos estos niveles porque no suelen ser usados típicamente en aplicaciones gráficas.
Ya hablando de aplicaciones gráficas, la velocidad nunca sobra, más bien siempre falta, pero ya específicamente hablando de la velocidad del disco, es solo la parte más relevante en aplicaciones que requieran mover archivos grandes al mismo tiempo que se requiere gran capacidad de almacenamiento, como sería la edición de video, algunos tipos de animación, la gradación de color en video (dicho coloquialmente grading) y el streaming, en aplicaciones que requieren procesamiento intensivo como 3D, VR, ingeniería, no es tan importante la velocidad del disco.
El tipo de RAID más común en aplicaciones de video es el 5, dado que tiene velocidad, confiabilidad y en definitiva es menos costoso que un RAID10 y más seguro que un RAID 0, aunque en almacenamientos por red (NAS), es común ver particiones creadas con RAID 0 para cache y otros archivos y particiones con RAID 5 para almacenar el contenido importante.
