Niveles RAID

Agrupar discos en un RAID puede conllevar distintas ventajas e inconvenientes, que no se pueden explicar en general ya que las propiedades específicas de una matriz dependen del nivel RAID o level que se haya elegido. Estos estándares en parte muy distintos establecen cuántos discos hacen falta como mínimo, de qué manera se combinan los soportes de datos implicados y qué proceso de almacenamiento aplican para los datos.

Te explicamos en qué se diferencian los niveles RAID y qué consecuencias tienen los distintos enfoques. Asimismo, comparamos entre sí los niveles RAID más frecuentes, centrándonos especialmente en el coste, la seguridad ante fallos y el rendimiento.

Los niveles RAID como RAID 5 y RAID 6 aplican distintos enfoques para agrupar discos en una matriz que funciona como una única unidad lógica. Cuando la tecnología RAID se presentó por primera vez en 1988, la atención se centraba en el ahorro de costes que se lograba con estos clústeres de hardware. Hoy día, el factor costes solo desempeña un papel menor en la evaluación de los distintos niveles.

Las características determinantes que distinguen a los distintos niveles RAID son las siguientes:

El objetivo principal de los RAID es aumentar la seguridad de los datos almacenados. De esta manera, si un disco falla, se compensa y no se pierden los datos. Para ello, los niveles RAID usan técnicas distintas para almacenar los datos de manera redundante. Un procedimiento clásico es, por ejemplo, el método del espejo, en el cual toda la información se guarda por duplicado en el clúster de discos. Otra alternativa que aplican otros niveles RAID es la información de paridad, que se almacena junto con los datos de usuario en un soporte de datos, que, en caso de que una unidad falle, permite restaurar los datos de manera sencilla y rápida.

Para aumentar el rendimiento, muchos niveles RAID aplican el striping (del inglés “stripes”, divisiones). Aquí, los datos almacenados se dividen en divisiones y se reparten uniformemente entre todos los discos conectados. De este modo, es posible optimizar la velocidad de escritura y lectura, cuyo grado de aumento depende del método de redundancia utilizado.

Muchos niveles RAID ofrecen una mayor seguridad ante fallos y un mejor rendimiento en comparación con las unidades individuales. Sin embargo, la regla general es: cuanto mayor sea la protección contra fallos, menor será el aumento del rendimiento.

Asimismo, la capacidad de almacenamiento máxima disponible para los datos de usuario también depende del método utilizado para generar redundancia. Los RAID levels basados en el método espejo solo pueden acceder automáticamente al 50 % del espacio de almacenamiento. En los RAID que trabajan con paridad, la capacidad de almacenamiento para los datos de usuario aumenta conforme incrementa la cantidad de discos.

La relación entre fiabilidad, rendimiento, capacidad de almacenamiento y por último también el factor coste cambia considerablemente entre niveles RAID. Algunos enfoques como RAID 0 y RAID 1 están desde el principio diseñados con una sola característica en mente. Mientras que RAID 0 proporciona únicamente un mayor rendimiento en la lectura y escritura, en un sistema RAID 1 se da tanta prioridad a almacenar los archivos dos veces, que solo se consigue una ligera mejora de lectura (con una controladora RAID adecuada).

En la siguiente tabla, contraponemos los niveles RAID habituales para resaltar con una comparación directa sus características, ventajas e inconvenientes.

Los sistemas RAID fueron durante muchos años el no va más para almacenar datos de manera fiable y centrándose en el rendimiento. Pero mientras tanto han surgido distintas tecnologías alternativas que cabe mencionar en este momento.

El Multi‑Copy Mirroring es una útil alternativa al RAID en la que se crean varias copias coincidentes de los datos, como en el método espejo del RAID 1. No obstante, a diferencia del RAID, estas copias se encuentran en distintos hosts de la red y tienen un modo de comprobar continuamente el estado de los datos. Si este mecanismo de restauración se topa con datos dañados o inaccesibles, los repara de inmediato gracias a una copia. Es el propio usuario el que determina la cantidad de copias, por lo que cada copia ocupa siempre tanto espacio de almacenamiento como el original. Esto puede hacer que el MCM acabe siendo rápidamente un enfoque costoso.

El Erasure Coding se sirve de los algoritmos para dividir los datos en bloques o subconjuntos; de manera muy similar al método striping que caracteriza a niveles RAID como el 0 o el 5. Entonces, los grupos de datos pueden distribuirse cómodamente en lugares de almacenamiento separados. El Erasure Coding también tiene un mecanismo de comprobación que garantiza la legibilidad y disponibilidad de los datos. El espacio de memoria adicional del que dispone esta alternativa RAID es del 33 %, lo que la convierte en una de las opciones más rentables para asegurar los datos. Por último, el Erasure Coding es adecuado para grandes conjuntos de datos, ya que la división en bloques es particularmente eficiente.

En el artículo mencionamos por encima que un sistema RAID no debe entenderse nunca como una alternativa a una copia de seguridad, por lo que una copia de seguridad tampoco debe recomendarse como una alternativa de pleno derecho para un RAID. Las copias de seguridad en la nube tienen la única finalidad de almacenar los datos en otro lugar, pero no ofrecen un aumento de la seguridad ante fallos ni una mejor velocidad de lectura y escritura. Sin embargo, si el objetivo no es optimizar el hardware, la copia de seguridad en la nube puede ser la solución adecuada para almacenar los datos propios de manera segura.