| -Tecnologías
RAID - Notas técnicas |
| Sistemas Disk Array |
Un Sistema Disk Array (Arreglo de Discos) es un método por el cual se organizan dos o mas discos rígidos con el objetivo de mejorar su capacidad, su performance y -en algunos casos- de agregar la posibilidad de tolerar la falla de por lo menos uno de los discos. Esos discos rígidos se pueden organizar de distintas maneras, cada una con distintas ventajas: ésos son los niveles RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks). El entorno ideal para instalar un RAID son las redes Local Area Network, donde es inaceptable detener el Sistema por la falla de un disco. Además de la capacidad para tolerar fallas de discos, un Sistema Disk Array puede estar equipado para tolerar también fallas de otros componentes como fuentes de alimentación y ventiladores.
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| Hay
5 Niveles RAID, que ofrecen diferentes niveles de redundancia y performance: |
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* RAID 0: también conocido como Striping o JBOD (Just a Bunch of Drives). Los datos se distribuyen a través de los discos, sin proveer datos de redundancia.
Los Pro: Al repartir el trabajo de carga de los discos, mejora la performance de entrada y salida de los datos.
Los Contra:
No ofrece redundancia de discos. Si un disco falla, se pierde la
información
* RAID 1: También conocido como Mirroring o Discos Espejados. La redundancia de datos se obtiene almacenando copias exactas de pares de discos espejados: mientras se están grabando los datos en un disco, ocurre paralelamente otro proceso de grabación en un disco espejo. El RAID 1 requiere contar con pares de discos iguales. Se recomienda para Sistemas pequeños o medianos ya que los datos de redundancia ocupan un 50% de la capacidad total
Lo Pro: Este nivel es altamente confiable y optimiza la performance de lectura de datos.
Los Contra: Para altas capacidades, el sistema resulta caro ya que un 50% de la inversión en discos está dedicado a la redundancia.
* RAID 2: Los datos son distribuídos a nivel bit. Discos con múltiple corrección de errores proveen la redundancia. Este nivel RAID no se implementa comercialmente.
* RAID 3: Los datos son distribuídos a nivel byte y los datos de paridad se alojan en uno de los discos. El RAID Nivel 3 requiere un mínimo de 3 discos.
Lo Pro: Este nivel ofrece una alta transferencia de datos, y no disminuye la performance de grabación cuando un drive debe reconstruírse desde la paridad. La aplicación ideal de RAID 3 es un sistema de alta capacidad donde el tamaño promedio de un file transfer es de 750Kb
Los Contra: este nivel es poco eficiente para manejar pequeños bloques de datos.
* RAID 4: Los datos son distribuídos en bloques y uno de los drives aloja la información de paridad. Este nivel RAID casi no se implementa comercialmente.
* RAID 5: Los datos son distribuídos en bloques y la información de paridad rota entre todos los discos del array. El RAID Nivel 5 requiere un mínimo de 3 discos.
Los Pro: Este nivel RAID es ideal para sistemas de alta capacidad y es el que ofrece mejor capacidad y un alto I/O rate sobre todo en los casos de transferencia de pequeños bloques de datos (por ejemplo de 32-128Kb).
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| Combinación
de Niveles RAID |
Algunos Niveles RAID pueden combinarse en un mismo Arreglo de Discos. Es muy común encontrar Sistemas Disk Array que admiten la combinación de 0+1 es decir, un striping de discos (RAID 0) espejados (RAID 1). Esta combinación requiere de por lo menos 4 discos (un mínimo de 2 discos en striping más igual cantidad espejando ese striping). Esta combinación brinda alta confiabilidad y velocidad, pero es ideal para bajas capacidades (el 50% de los discos está dedicado a la redundancia).
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| Discos
en Hot-Spare y Warm Spare |
Un Sistema Disk Array configurado en Niveles RAID de 1, 3, 5 o 0+1, brindará entonces la tolerancia a una falla de disco: si un disco falla, con los datos de paridad se reconstruirán los datos perdidos en el disco fallado. En ese caso, el sistema continuará funcionando, pero si falla otro disco el sistema ya no tendrá protección. Por eso debe considerarse la conveniencia de agregar un disco en hot-spare, el cual estará instalado en el Disk Array a modo de 'repuesto' y automáticamente entrará a funcionar en reemplazo del disco fallado. Así el sistema tendrá tolerancia a 2 fallas de discos. Un disco warm-spare cumple la misma función que el hot-spate pero se diferencia en que el disco recién comenzará a girar cuando entre en reemplazo.
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| La
tolerancia a fallas y la capacidad |
Un Sistema Disk Array configurado en un Nivel RAID tolerante a fallas, ocupará determinada capacidad para albergar los datos de paridad.
Tomemos como ejemplo un Sistema Disk Array compuesto por 4 discos de 20GB cada uno, de modo que nuestro Sistema tendrá 80GB de capacidad total (4 x 20GB).
- Si lo configuramos en RAID 1, el 50% de la capacidad total estará dedicada a la redundancia, de modo que tendremos 40GB de capacidad disponible para albergar datos.
- Si al mismo sistema lo configuramos en RAID 3 o en RAID 5, un 20% de la capacidad total estará dedicada a los datos de paridad de manera que tendremos (aprox.) 60GB disponibles para almacenar datos.
- Si en cambio lo configuramos en RAID 3 o en RAID 5 más un disco en hot-spare para que tolere la falla de dos discos, tendremos entonces 40GB de capacidad disponible.
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| Componentes
Redundantes y Hot-swap |
Es conveniente que un Sistema Disk Array, además de su capacidad de tolerar la falla de discos-RAID 1 al 5 y 0+1 y el hot-spare- esté equipado para tolerar la falla de otros componentes vitales para el funcionamiento del Sistema como -por ejemplo- su fuente de alimentación. Un buen Disk Array debe estar equipado con por lo menos dos fuentes de alimentación redundantes de modo que si una de ellas falla, el sistema continúe funcionando. También los ventiladores que regulan la temperatura del Sistema pueden ser redundantes.
Por otro lado, esos componentes (discos, fuentes y ventiladores) pueden ser hot-swap, es decir que en caso de fallas, se pueden reemplazar con el sistema encendido y operando, sin necesidad de apagarlo.
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| El
Disk Array y el Back-Up |
Un Disk Array nos brinda seguridad de trabajo con nuestros datos, ya que en caso que falle algún componente o de hecho, se dañe alguno de los discos rígidos, el Sistema seguirá funcionando ininterrumpidamente y Ud. no perderá sus datos -dependiendo de los niveles de seguridad que Ud. haya elegido-.
Sin embargo, tener los datos en un Sistema Disk Array no significa que los datos estén resguardados. El resguardo de datos se hace para que sea lo que fuere que ocurra con nuestros discos rígidos, ya sean fallas del hardware, errores o siniestros -como robo, incendio, inundaciones, boicot, error humano, derrumbes en el edificio donde esté el sistema, etc.- que provoquen la pérdida parcial o total de nuestros datos; tengamos una copia de los datos de el día anterior o por lo menos de una semana atrás. Esa copia es el backup, que debe realizarse sobre una cinta o un medio óptico, y debe guardarse en un lugar físico distinto y alejado de donde se encuentran los discos. Entonces un Sistema Disk Array requiere indefectiblemente el Back-up.
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