Explicación de los niveles de RAID: ¿cuál debería utilizar?

2023/10/21

Un buen disco duro no es barato, por lo que no sorprende que los usuarios opten por crear un RAID. El único problema es que existen diferentes niveles de RAID. Si no comprende los requisitos, beneficios y desventajas de utilizar cada uno de ellos, puede terminar decepcionado.

Este no tiene que ser usted. Hemos compilado este artículo para desacreditar los diferentes niveles de RAID para que pueda configurar el correcto según su hardware.

¿Qué es RAID?

Se trata de una tecnología de redundancia de datos que se utiliza con frecuencia para mejorar el rendimiento de un disco duro. Lo hace creando una solución de respaldo al duplicar sus discos para protegerlos contra fallas del disco duro .

Dado que crea múltiples discos duros virtuales, también amplía la capacidad de almacenamiento de su unidad sin degradación del rendimiento.

¿Cuáles son los diferentes niveles de RAID?

Antes de llegar a los niveles de RAID, debe comprender que puede configurar RAID de dos maneras: hardware o software.

RAID de hardware : en este tipo de configuración de almacenamiento, se utiliza hardware dedicado para realizar las funciones de almacenamiento y recuperación de datos de una matriz RAID. El único inconveniente es que el controlador puede integrarse en la placa base o instalarse como una tarjeta adicional, por lo que necesitará una placa base compatible, un controlador de controlador RAID y un chipset. Lo bueno es que si todos los sistemas funcionan, un RAID de hardware es muy rápido porque permite la lectura y escritura simultánea de datos en múltiples unidades.
Software RAID : Software RAID es cuando los discos duros se instalan en su computadora y su sistema operativo los administra a través de software. Utiliza tecnología de virtualización para combinar varios discos físicos en un disco virtual. El software RAID utiliza menos energía de la CPU que el RAID de hardware porque no necesita una unidad de procesamiento separada. Sin embargo, es más lento que un RAID basado en hardware porque utiliza memoria del sistema en lugar de memoria dedicada para el procesamiento del disco.

1. RAID 0 (matriz rayada)

Descripción general de RAID 0

En esta matriz, cada unidad recibe la misma cantidad de datos. Esto se hace separando los datos en cada unidad, de ahí el nombre Matriz rayada . El resultado es que todas las unidades pueden leer y escribir al mismo tiempo, lo que aumenta el rendimiento.

Si desea utilizar este nivel de RAID, asegúrese de que sea para operaciones no críticas debido al problema de la volatilidad de la pérdida de datos.

Beneficios de usar RAID 0

Velocidad : ofrece una velocidad excelente a su computadora porque utiliza varios discos a la vez.
Escalabilidad : dado que le permite utilizar más de un disco a la vez, puede crear matrices con cualquier cantidad de unidades.
Capacidad de almacenamiento : dado que se utilizan dos o más unidades, obtiene capacidad de almacenamiento adicional.
Ahorro de costos : se pueden combinar dos o más discos en una sola unidad lógica sin necesidad de hardware o software especial.

Desventajas de usar RAID 0

Sin redundancia : cuando el disco duro falla, todos los datos almacenados en él se perderán para siempre. Entonces, si tiene 2 discos en RAID 0 y uno falla, todos sus datos desaparecerán para siempre.
Problemas de integridad de datos : estos problemas ocurren cuando los datos se escriben o leen de los discos en un orden inconsistente, lo que genera inconsistencias dentro del propio sistema.
Los niveles de rendimiento dependen de las velocidades de lectura/escritura de las unidades . Si tiene unidades lentas, el rendimiento será bajo porque cada escritura debe pasar por ambos discos antes de completarse.

2. RAID 1 (matriz reflejada)

Descripción general de RAID 1

Esta tecnología de almacenamiento proporciona tolerancia a fallas mediante el uso de dos o más discos para almacenar datos idénticos.

Cuando un disco falla, el otro disco puede seguir funcionando sin problemas en su lugar. Mientras al menos un disco de la matriz siga funcionando correctamente, todos los datos permanecerán disponibles.

Puede configurar fácilmente RAID 1 desde su aplicación de Configuración, por lo que no sorprende que sea el tipo de RAID más popular.

Beneficios de usar RAID 1

Confiabilidad : debido a que cada unidad tiene su propio controlador y lee y escribe en su propio disco físico, si una unidad falla, se puede reemplazar sin afectar la integridad de sus datos.
Protección de datos : si falla una sola unidad, no perderá ningún dato porque se refleja en otra unidad. Puede seguir trabajando con el otro hasta que instale la unidad de reemplazo.
Rentable : su simplicidad de implementación en comparación con otros tipos de matrices RAID que requieren más de una unidad de disco para su implementación lo convierte en la opción ideal para la mayoría de los usuarios.

Desventajas de usar RAID 1

Degradación del almacenamiento : pierde la mitad de su capacidad de almacenamiento disponible porque cada unidad almacena datos idénticos.
Rendimiento reducido : debido a que es necesario acceder a ambas unidades en una matriz reflejada en todo momento, el resultado es un rendimiento más lento que si hubiera usado dos discos separados.
Escalabilidad : si necesita más espacio para sus datos, no es fácil agregar más capacidad porque está limitada a dos unidades. Sólo puede reemplazar la unidad defectuosa, pero no puede agregar otro disco duro a su matriz.
El reemplazo del disco puede fallar : aunque puede reemplazar una unidad si falla, no es tan fácil como cree. Si está operando un servidor grande, es posible que necesite apagar todo el sistema, lo que provocará interrupciones.

3. RAID 4 (separación y paridad)

Descripción general de RAID 4

RAID 4 es un poco como RAID 1 pero con franjas. La diferencia es que RAID 4 elimina los datos de todas las unidades de la matriz. Esto le brinda más rendimiento que RAID 1.

Si alguna de las unidades del conjunto falla, las otras unidades se pueden utilizar para reconstruir los datos en una unidad de reemplazo. Generalmente se utiliza en servidores donde se requiere un alto rendimiento.

Beneficios de usar RAID 4

Mejoras de rendimiento : mejora el rendimiento al distribuir la carga de escritura entre varios discos.
Redundancia de datos : en caso de falla de la unidad, utiliza los bits de paridad para calcular qué bloques de datos deben reemplazarse después de que ocurre una falla.
Almacenamiento eficiente : este tipo de RAID no desperdicia espacio en sus discos. Cada byte se utiliza con fines de almacenamiento.
Escalabilidad : permite aumentar la capacidad agregando unidades adicionales según sea necesario.

Desventajas de usar RAID 4

Velocidades de lectura/escritura lentas : es menos eficiente en la escritura porque los bloques de paridad deben escribirse en un disco físico separado.
Requiere grandes bloques de datos : aunque puede extraer datos en pequeñas cantidades, es absurdo porque su costo puede superar sus beneficios.
Disponibilidad : la tecnología RAID 4 no está disponible en todas las configuraciones de almacenamiento en la actualidad.

4. RAID 5 (matriz redundante)

Descripción general de RAID 5

RAID 5 es similar a RAID 4 pero con algunas diferencias. La matriz se compone de varios discos que se dividen en bloques llamados franjas. La cantidad de discos en una matriz y la cantidad de espacio asignado en cada disco determina la capacidad de la matriz.

También proporciona tiempos de acceso más rápidos y un rendimiento más consistente. Esto se debe a que se puede acceder a todas las unidades a la vez en lugar de esperar a que una unidad complete su operación antes de que otra pueda acceder a ella.

Esta es una opción común para servidores que necesitan altos niveles de protección de datos y mayor rendimiento.

Beneficios de usar RAID 5

Mejora del rendimiento : dado que RAID 5 distribuye información de paridad entre todas las unidades, el rendimiento se puede aumentar distribuyendo los datos de manera uniforme entre todas las unidades del conjunto.
Redundancia : el riesgo de falla es bajo porque hay varias copias de sus datos en diferentes unidades, por lo que incluso si una unidad falla, quedarán suficientes datos en otra unidad para reconstruirla automáticamente.
Flexible : existe una mayor flexibilidad en la forma de utilizar el espacio del disco duro porque puede agregar más unidades más adelante o eliminarlas si ya no son necesarias.
Reemplazo de unidad sin problemas : cuando falla una unidad, puede cambiarla fácilmente por una nueva sin necesidad de apagar un servidor completo.

Desventajas de usar RAID 5

Degradación del rendimiento : a medida que agrega más unidades a su matriz, el rendimiento se degrada ya que cada unidad tiene su propia carga de trabajo y perfil de rendimiento únicos. Con el tiempo, esto hará que la matriz se vuelva menos eficiente y más lenta en comparación con una sola unidad.
Proceso de reconstrucción complejo : el proceso de reconstrucción requiere más pasos en comparación con otros niveles de RAID. Pueden pasar varios días o incluso semanas antes de que su computadora vuelva a la normalidad después de perder un disco en su matriz.
Alto mantenimiento : RAID 5 requiere reconstrucción después de una falla en la unidad y también requiere un mantenimiento regular para evitar la corrupción de datos.

5. RAID 6 (división de paridad doble)

Descripción general de RAID 6

Este tipo de RAID proporciona redundancia de datos y beneficios de rendimiento. Utiliza dos discos de paridad para proteger contra la pérdida de datos y puede sobrevivir hasta dos fallas simultáneas de la unidad.

La información de paridad adicional aumenta el rendimiento al permitir que los bloques se lean y escriban simultáneamente en lugar de tener que esperar a que finalicen primero los cálculos de paridad.

Beneficios de usar RAID 6

Rendimiento mejorado : RAID 6 mejora el rendimiento al dividir los datos en varios discos en lugar de escribirlos solo una vez en un disco.
Admite más unidades : esto hace posible utilizar mayores cantidades de almacenamiento sin tener que preocuparse por problemas de rendimiento, como cuellos de botella en el sistema.
Protección de datos : RAID 6 ofrece un alto nivel de protección contra fallas del disco. Si una unidad falla, se puede usar otra para reconstruir la matriz y restaurar sus datos.

Desventajas de usar RAID 6

Más complejos de configurar y administrar : los arreglos RAID 6 utilizan algoritmos más complejos que los arreglos RAID 5, lo que los hace más complejos de configurar y administrar.
Velocidades de escritura lentas : debido a los datos de paridad que deben calcularse y escribirse en paralelo con sus datos, RAID 6 tiene velocidades de escritura más lentas que otras configuraciones RAID.
Requiere más potencia de CPU : debido a los cálculos RAID en paridad y las reconstrucciones en caso de falla del disco, RAID 6 requiere más potencia de CPU para procesar dichas tareas.
Mayor tiempo de recuperación : después de una falla de la unidad, el tiempo de recuperación es significativamente más largo en comparación con otros niveles RAID debido al tiempo de reconstrucción para que la información de paridad se reconstruya y se vuelva a escribir en el disco.

6. RAID 10

Descripción general de RAID 10

RAID 10 es un nivel RAID que combina el rendimiento y la redundancia de RAID 0 con la duplicación de RAID 1. Esto significa que los datos se escriben en varias unidades, pero también se escriben como bloques individuales en todas las unidades.

De esta manera, si una unidad falla, los otros discos pueden seguir funcionando y permitirle reconstruir los datos de los discos restantes de la matriz.

Es una excelente opción para aplicaciones sensibles al rendimiento donde se necesitan lecturas y escrituras rápidas sin sacrificar la protección contra fallas de la unidad.

Beneficios de usar RAID 10

Flexibilidad : RAID 10 le ofrece un alto rendimiento sin sacrificar la tolerancia a fallos, o viceversa. También se puede configurar como RAID basado en hardware o software.
Mejor escalabilidad : puede agregar más discos más adelante para ampliar su capacidad de almacenamiento sin tener que volver a crear la matriz.
Rendimiento : la creación de bandas por sí sola puede ofrecer un rendimiento excelente con varias unidades. Sin embargo, cuando se combina con la duplicación, se obtiene lo mejor de ambos mundos.
Confiabilidad : debido a que cada unidad mantiene su propia copia de los datos, RAID 10 proporciona protección de respaldo contra fallas de una unidad.

Desventajas de usar RAID 10

Costos adicionales : una matriz RAID 10 requiere al menos cuatro discos duros con la misma capacidad y velocidad. Los discos duros no son baratos, por lo que esto puede dañar tus bolsillos. Para reducir el costo, puede realizar RAID en discos duros externos .
Mayor consumo de energía : una matriz RAID 10 requiere más energía que otras matrices porque cada unidad tiene que realizar más trabajo al escribir datos en la matriz.

¿Qué nivel de RAID debo usar? (también incluya ¿Cuál es el nivel RAID más seguro?)

Cada nivel de RAID ofrece diferentes ventajas e inconvenientes, por lo que es importante comprender las ventajas y desventajas antes de tomar una decisión. Su respuesta debe guiarse por algunos factores: costo, capacidad, redundancia y rendimiento.

Si el rendimiento es su principal preocupación, elija RAID 10, RAID 6 si la redundancia de datos es más importante y RAID 5 si la capacidad es más importante que el rendimiento o la redundancia de datos.

Al seleccionar el nivel RAID más seguro, busque uno con propiedades de duplicación de disco. Dependiendo de sus necesidades, puede optar por RAID 1 o RAID 10.

En última instancia, el nivel de RAID que elija dependerá de sus necesidades específicas. Con la selección correcta, puedes tener más espacio de almacenamiento sin preocuparte por perder ninguno de tus datos.

Con suerte, este artículo le ha ayudado a comprender cómo funcionan los diferentes niveles de RAID y lo ha hecho más fácil y se sentirá preparado para la tarea de poner en práctica estas habilidades.

Nos encantaría conocer su experiencia con cualquiera de los niveles RAID mencionados anteriormente, así que contáctenos en la sección de comentarios a continuación.