¿Qué es la Raid Informática? y ¿Para qué Sirve?

Todo usuario de computador se limita a conectar sus discos duros y hacerles que trabajen por separado, pero igualmente se puede lograr que operen de forma conjunta. Esto es lo que se denomina almacenamiento de datos distribuido o RAID, este es un sistema que adicionalmente permite la redundancia de información. Gracias a la tecnología RAID en Informática se puede configurar un arreglo de discos duros que trabajan conjuntamente.

Raid informatica

¿Qué son los Niveles RAID en Informática?

En el siguiente artículo son descritos los conceptos concernientes a la tecnología RAID, un método de almacenaje de información de mucha utilidad durante procedimientos críticos, a lo largo de las cuales no ha de perderse ni el más mínimo dato a causa de fallas, de carácter mecánico o eléctrico, de los discos duros en los cuales se encuentran guardados dichos datos.

Como es bien sabido, tanto para compañías como para profesionales, cualquier pérdida de datos se traduce en enormes daños. La tecnología RAID, debidamente afianzada y en uso desde hace años, es una manera muy efectiva de resguardar los datos y, para todo negocio significa asegurar la continuidad de su negocio. En los siguientes párrafos aprenderemos a conocer cómo funciona esta tecnología y sus más relevantes ventajas.

¿Qué es RAID?

RAID quiere decir “Redundant Array of Independent Disks”, lo que en español se traduce como «Arreglo Redundante de Discos Autónomos». Es una tecnología mediante la cual una serie de discos duros se encuentran relacionados para conformar una única unidad lógica, en la cual idéntica información es almacenada en dicha series de discos (redundancia). En otros términos, es un grupo de discos rígidos que operan como si fuesen uno solo.

Este tipo de arreglo posibilita contar con una elevada tolerancia ante fallos, ya que si un disco presenta problemas, los otros prosiguen operando, pudiendo utilizar el usuario sus datos como si nada estuviese ocurriendo. La tecnología RAID se ha afianzado desde hace muchos años, habiendo sida concebida en la Universidad de Berkeley, en California (EUA) a fines de la década de 1980.

Raid informatica

Para poder configurar el RAID, se requiere usar al menos un par de discos rígidos. El sistema operativo, en casos como éste, combinará los discos como una sola unidad lógica. Al grabarse los datos, los mismos suelen ser repartidos entre los discos de dicho arreglo, generalmente de acuerdo al nivel de RAID aplicado, como se podrá ver más adelante. Por medio de la implementación de RAID, además de garantizarse la disponibilidad de la información en caso de fallar algún disco, es factible igualmente balancear el acceso a ella, para que no se presenten “cuellos de botella”.

Los Niveles y Tipos de RAID

La tecnología RAID suele operar en diversas modalidades, a las cuales se les conoce como “niveles de RAID”. Son seis sus niveles básicos, entre otros, los que reseñaremos a continuación:

RAID Nivel O

A este nivel asimismo se le conoce como “Striping” o “Fraccionamiento”, en el cual la información es dividida en pequeñas fracciones que son repartidas entre los discos. Este nivel no brinda tolerancia ante fallas, ya que no hay redundancia. Ello quiere decir que un desperfecto en cualquiera de los discos duros puede provocar pérdida de datos. Por dicho motivo, el RAID 0 es utilizado para mejorar el desempeño del computador, ya que la repartición de la información entre los discos provee una enorme velocidad en la escritura y lectura de información.

Tanto más discos se encuentren disponibles, mayor velocidad es obtenida. Esto se debe a que si los datos fuesen grabados en un único disco, este proceso sería ejecutado de modo secuencial. Empleando RAID, la información que es almacenada en cada disco se graba de forma simultánea. El RAID 0, por contar con dichas características, es muy utilizado en aplicaciones CAD y manipulación de imágenes y vídeos.

Raid informatica

RAID Nivel 1

Igualmente denominado como “Mirroring” o “Espejado”, el RAID 1 opera agregando discos duros paralelos a los discos duros principales que ya existen en el computador. De esta forma, si por ejemplo, un computador cuenta con dos discos, se puede agregar un disco duro para cada uno, acumulando cuatro. Los discos que fueron agregados, operan como un espejo del primero. De tal modo que, si el disco principal recibe datos, el disco adjunto igualmente los recibe. De allí la denominación de “espejado”, pues un disco duro pasa a ser una copia casi exacta del otro.

De tal manera que, si uno de los discos duros llega a fallar, el otro, de forma inmediata, puede asumir el control y proseguir con la operación, ya que dispone de idéntica información. La desventaja en casos como éste, es que la grabación de datos se ralentiza, ya que debe ser efectuada en dos ocasiones. No obstante, la lectura de dicha información suele ser más rápida, ya que podría ser tomada de dos fuentes. Por dicho motivo, una aplicación muy frecuente del RAID 1 es su utilización en servidores de archivos.

RAID Nivel 2

Esta modalidad de RAID, aplica el mecanismo de detección de fallas en discos duros que se mantiene activo en  memoria. De tal forma que, todos los discos del arreglo suelen ser “monitoreados” por el mecanismo. En la actualidad, el RAID Nivel 2 no es de uso frecuente, ya que casi la totalidad de los discos duros traen incorporado de fábrica dicho mecanismo de detección de fallas.

RAID Nivel 3

En este nivel, la información es repartida entre los discos del arreglo, salvo uno, que guarda datos de paridad. De tal manera que, todos los bytes de los datos cuentan con su paridad (incremento de 1 bit, que posibilita detectar errores) guardada en un disco particular. Por medio de la verificación de dicha información, se puede  garantizar la integridad de los datos, en casos de requerir su recuperación.

Por lo anterior y por posibilitar el empleo de datos repartidos entre diversos discos, el nivel de RAID 3 suele brindar mayores tasas de transferencia y confianza en los datos. Para poder implementar el nivel RAID 3, se requieren de al menos 3 discos rígidos.

RAID Nivel 4

Esta modalidad de RAID, esencialmente, reparte la información entre los discos, dedicándose uno de dichos discos de forma exclusiva para paridad. La desemejanza entre el nivel 4 y el nivel 3, es que en caso de desperfecto de alguno de los discos, la información podría ser reconstruida en tiempo real por medio del uso de la paridad calculada en base a los otros discos, pudiendo ser accedido cada uno de ellos de forma separada.

El RAID 4 es el recomendado para el almacenado de archivos enormes, donde se requiere asegurar la integridad de los datos. Eso debido a que, en este nivel, cada proceso de grabación demanda un nuevo cálculo de paridad, lo que otorga mayor fiabilidad al almacenamiento (pese a que tal operación suele hacer más lentas las grabaciones de información).

RAID Nivel 5

Este nivel de RAID es bastante parecido al Nivel 4, con la excepción de la circunstancia de que la paridad no está limitada a un único disco, sino a todo el arreglo. Eso ocasiona que la grabación de información sea mucho más rápida, ya que no se requiere acceder a un disco de paridad exclusivo en cada grabación.

Pese a ello, como la paridad se encuentra repartida entre todos los discos, el nivel 5 suele tener un desempeño algo inferior al RAID 4. El RAID 5 es el nivel más frecuentemente usado y que brinda resultados bastante satisfactorios en programas no muy pesados. Este nivel requiere al menos de tres discos rígidos para su funcionamiento.

RAID 0 + 1

El RAID 0 + 1 es una mezcla de los niveles 0 (Striping) y 1 (Mirroring), en el cual los datos son repartidos entre los discos para que su incorporación sea mejorada, pero igualmente usan otros discos para copiar la información. De esta forma, es posible emplear el favorable ingreso del nivel 0 con la redundancia del nivel 1. No obstante, se requieren al menos de cuatro discos para implementar un RAID de tipo 0 + 1. Dichas características hacen del RAID 0 + 1 el de mayor rapidez y seguridad, pese a ello es el más costoso de implementar.

Los Tipos de RAID

Hay dos tipos de RAID, uno se basa en hardware y el otro en software, contando cada uno con ventajas y desventajas. El primero de ellos es el que más ampliamente se usa ya que no depende de un sistema operativo (ya que estos suelen ver al RAID como un único disco enorme) y son sumamente rápidos, lo que permite explorar de forma íntegra sus recursos. Su primordial desventaja es que son costosos.

El RAID que se fundamenta en hardware, emplea dispositivos llamados “controladores RAID”, que usualmente son conectados en ranuras PCI de la tarjeta madre de la computadora. El RAID que se basa en software no es muy empleado, ya que pese a ser menos caro, es de mayor lentitud, presenta mayores problemas a la hora de ser configurado y está supeditado al sistema operativo para obtener un desempeño satisfactorio. Este tipo va a depender del poder de proceso del computador en que es utilizado.

Consideraciones Acerca de la Tecnología RAID

La tecnología RAID es una de las más importantes nociones en lo referente al almacenado seguro de información. Su eficacia ha sido extensamente confirmada ya que es una tecnología que se ha venido empleando desde hace algunas décadas y que aún se mantiene vigente.

Importantes empresas, como lntel, brindan soluciones RAID, y esa tecnología se puede conseguir inclusive en computadoras personales. Hay muchas probabilidades de que el RAID vaya a presentar a futuro nuevas funciones, expandiendo con ello su utilización para los más variados tipos de necesidades de almacenamiento y acceso a información.

Lo que RAID Puede Hacer

RAID puede mejorar el uptime:  Los niveles RAID 1, 0+1 o 10, 5 y 6 (sus variedades como el 50) posibilitan que un disco falle en lo mecánico y que, pese a ello, los datos del conjunto continúen siendo accesibles. En vez de exigir que se haga una restauración onerosa en tiempo desde una cinta, DVD o algún otro medio de respaldo del tipo lento, un RAID posibilita que los datos sean recuperados en un disco de sustitución desde los restantes discos del grupo, al tanto que, en paralelo, queda disponible en una modalidad degradada.

RAID puede mejorar el rendimiento de ciertas aplicaciones. Los niveles RAID 0, 5 y 6 emplean variantes de repartición (stripping) de datos, lo que posibilita que varios discos atiendan al mismo tiempo las operaciones de lectura lineales, incrementando la tasa de transferencia que se ha sostenido. Los programas de escritorio que operan con archivos grandes, como edición de vídeo e imágenes, suelen beneficiarse de esta mejora.

Lo que RAID no Puede Hacer

RAID no protege los datos. Un grupo RAID cuenta con un sistema de archivos, lo que implica un punto único de fallo al estar expuesto a una amplia diversidad de peligros aparte del desperfecto físico de disco, por lo que RAID no impide la pérdida de datos por dichos motivos. RAID no podrá evitar que un virus afecte los datos, que éstos se puedan corromper, que sean alterados o borrados accidentalmente por el usuario, ni que un desperfecto físico en otro componente del sistema perjudiquen los datos.

RAID no simplifica la recuperación de un desastre. Cuando suele trabajarse con un único disco, a éste se puede acceder regularmente por medio de un controlador ATA o SCSI incorporado en la mayor parte de los sistemas operativos. No obstante, las controladoras RAID requieren de drivers de software particulares. Las herramientas de restauración que operan con discos sencillos en controladoras genéricas requieren de drivers especiales para el acceso a información de los conjuntos RAID. Si estas herramientas no reconocen las controladoras, no se podrá acceder a la información.

RAID no mejora el rendimiento de todas las aplicaciones. Esto es particularmente cierto en las configuraciones habituales de escritorio. La mayor parte de los programas de escritorio y videojuegos aprovechan el buffering y los tiempos de acceso de los discos. Una tasa más elevada de transferencia sostenida es poco beneficiosa para los usuarios de dichas aplicaciones, al ser la mayor parte de los archivos a los que se accede de poco tamaño.

RAID no facilita el traslado a un sistema nuevo. Al ser utilizado un solo disco, es más o menos fácil desplazar el disco a un sistema nuevo: suficiente con conectarlo, si dispone de la misma conexión. Con un RAID no es tan fácil: la BIOS RAID debe tener la capacidad de leer los metadatos de los integrantes del conjunto para que sean reconocidos de forma apropiada y hacerles disponibles al sistema operativo.

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