jueves, 14 de diciembre de 2017

Garantizar confiabilidad con RAIDs y servidores de almacenamiento

El uso de Raids es una práctica muy recomendable para garantizar la fiabilidad, la tolerancia a fallos, la mejora del rendimiento/velocidad y la alta disponibilidad, aunque esto depende del nivel de Raid que se utilice. El objetivo de la entrada de hoy será entender un poco la base teórica de los sistemas Raid y explicar brevemente los principales niveles de Raid.



¿Qué es un Raid?

Un Raid es una matriz redundante de discos independientes, combinando varias unidades físicas para formar una unidad lógica en la que se almacenan los datos de manera redundante.

La información se reparte entre varios discos para proporcionar redundancia [aunque no todos los niveles Raid proporcionan redundancia], reducir el tiempo de acceso y proporcionar un mayor ancho de banda.

Es importante decir que de cara a un sistema operativo, se verá como una única unidad, como un único disco duro lógico. Además los sistemas Raids deberán incluir elementos críticos por duplicado como fuentes de alimentación y Hot-Swap, ya que de nada sirve el tener un nivel Raid 5 por ejemplo, pero que ahora nos falle una fuente de alimentación.

Niveles de Raid 

Se comentarán brevemente los niveles Raid más importantes, que son:

Raid 0: Disk Stripping, alta velocidad pero sin tolerancia a fallos

En este nivel de Raid los datos se desgloban en fragmentos más pequeños y se distribuyen por todos los discos. En este nivel de Raid no se realizan copias redundantes de los datos, por lo que ante cualquier fallo, el sistema se para y se trendrá que arreglar con la incorporación de una copia de seguridad.

Un Raid 0 es una combinación de unidades conectadas en paralelo y que transfieren datos de forma simultánea. Esto los dota de una alta velocidad que incrementa en función del número de discos, ya que al estar en paralelo y transmitir de forma simultánea, cuantos más discos, mayor velocidad.

Estos niveles de Raid son ideales en entornos de edición de imagen, audio y/o vídeo, es decir, servicios que requieran de una alta velocidad pero no una alta disponibilidad ni confiabilidad de los datos, dado que no es su objetivo. 

Para implementar esta solución Raid se necesitan implementar 2 unidades como mínimo.



Raid 1: Mirroring, redundancia, igual de rápido pero más seguro


Este nivel de Raid, se basa en realizar una copia redundante de todos los datos en discos adicionales que se han modificado. Esta acción presenta una alta disponibilidad de los datos, ya que en caso de fallo el sistema puede seguir con la ejecución del mismo, pues dispone de los discos adicionales en los que se han almacenado la copia redundante del{os} disco{s} caído{s}.

Los datos pueden ser leídos desde la unidad duplicada sin problema y sin interrupciones del sistema. No obstante, este nivel de Raid, es una solución cara, ya que se requiere que las unidades sean añadidas por pares para incrementar la capacidad de almacenamiento.

Este nivel de Raid es ideal para aplicaciones la cual requiere redundancia cuando hay sólo 2 unidades.



Raid 5: Comprobación y rapidez, seguridad y velocidad. Acceso independiente con paridad distribuida

Ofrece una alta disponibilidad con tolerancia a fallos y optimiza la capacidad de almacenamiento del conjunto de discos. Esto es posible gracias a que se realiza el cálculo de la información de paridad.

En caso de fallo, se puede recuperar la información en tiempo real, con el server trabajando de forma ininterrumpida. Y es que Raid 5 utiliza discos de paridad distribuidos de forma alternativa entre las demás unidades para reducir el cuello de botella, aunque con el número de discos suficientes, sería posible reducirlo a, prácticamente 0.

Es este el nivel Raid más eficiente y el más barato en cuando a la relación rendimiento-coste, y puede ser usado para las aplicaciones servidoras básicas y especialmente recomendado para sistemas multiusuarios.

Para su implementación se requieren de 3 discos, aunque no es el nivel Raid que más requiere. No obstante, el rendimiento óptimo, lo podremos encontrar con 7 discos.


Raid 0+1 ó 10

Es una mezcla de la solución Raid 0 y la 1, por lo que traerá consigo las ventajas de ambas soluciones; por un lado, la velocidad del Raid 0 y por otro la redundancia de los datos y la tolerancia a fallos.A pesar de esto, su principal desventaja es que para su implantación se necesitan 4 discos y 2 están dedicados para el almacenamiento. 

A mayores, este nivel Raid obliga a que sus unidades sean añadidos por pares. En cuanto a rendimiento, es el que mejor y más alto rendimiento ofrece, dado que tolera fallos en varias unidades al mismo tiempo.

Esta solución Raid es ideal para sitios que requieran de un alto rendimiento y tolerancia, pero no una gran capacidad. Por ejemplo, es muy usado para servidores de aplicaciones o servidores webs que permiten al usuario entrar al sistema para localizar y consultar información.




Hasta aquí la base teórica de los Raids más utilizados, hay otros como el 2,3,4 y 6, pero eso, ya es motivo para otra entrada.

¿Hackeamos el Mundo?

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