Fundamentos y Tipologías de Almacenamiento RAID: Rendimiento y Tolerancia a Fallos

Introducción a la Tecnología RAID

El acrónimo RAID (Redundant Array of Independent Disks) hace referencia a un sistema de almacenamiento que utiliza múltiples discos duros entre los que distribuye o replica la información. Dependiendo de su configuración, los beneficios de un RAID respecto a un único disco son uno o varios de los siguientes:

• Mayor integridad de los datos.
• Mayor tolerancia a fallos.
• Mayor throughput (rendimiento).
• Mayor capacidad de almacenamiento.

Tipos de Niveles RAID

A continuación, se describen los niveles RAID más comunes y sus características operacionales:

RAID 0: Segmentación (Striping)

RAID 0 distribuye los datos equitativamente entre dos o más discos sin información de paridad que proporcione redundancia. Su principal beneficio es el alto rendimiento y la velocidad de acceso, pero carece de tolerancia a fallos.

RAID 1: Duplicación (Mirroring)

RAID 1 crea una copia exacta (o espejo) de un conjunto de datos en dos o más discos. Esto resulta útil cuando la tolerancia a fallos y el rendimiento en lectura son más importantes que la capacidad total, ya que solo se aprovecha el 50% del espacio físico.

RAID 2: Código de Hamming (Obsoleto)

RAID 2 divide los datos a nivel de bloques y utiliza un código de Hamming para la corrección de errores. Los discos son sincronizados por la controladora para funcionar al unísono. Este es el único nivel RAID original que actualmente no se utiliza. Aunque permitía tasas de transferencias extremadamente altas, su complejidad lo hizo inviable.

RAID 3: Segmentación a Nivel de Byte con Paridad Dedicada

RAID 3 utiliza división a nivel de bytes con un disco de paridad dedicado. Se usa rara vez en la práctica. Uno de sus inconvenientes es que normalmente no puede atender varias peticiones simultáneas, debido a que cualquier bloque de datos se divide entre todos los miembros del conjunto. Por lo tanto, cualquier operación de lectura o escritura exige activar todos los discos, lo que genera cuellos de botella. Los discos son paralelos, pero no independientes.

RAID 4: Segmentación a Nivel de Bloque con Paridad Dedicada

RAID 4, también conocido como IDA (Acceso Independiente con Discos Dedicados a la Paridad), utiliza división a nivel de bloques con un disco de paridad dedicado. Necesita un mínimo de 3 discos físicos. Es similar a RAID 3, excepto porque opera a nivel de bloques en lugar de a nivel de bytes.

RAID 5: Segmentación con Paridad Distribuida

RAID 5 utiliza división de datos a nivel de bloques, pero distribuye la información de paridad entre todos los discos miembros del conjunto. Ha logrado gran popularidad gracias a su bajo coste de redundancia y buen equilibrio entre rendimiento y protección. Generalmente, se implementa con soporte hardware para el cálculo de la paridad. RAID 5 necesita un mínimo de 3 discos para su implementación.