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¿Para qué sirve la configuración RAID de los discos duros?

Esta semana en TecnoXplora, he publicado un artículo relacionado con la configuración RAID de los discos duros; es decir, una funcionalidad que nos permite poder combinar varios discos duros y “manejarlos” como si fuesen uno único.

El tema, en mi opinión, es bastante interesante; quizás, hace unos años, la configuración RAID nos quedaba algo lejana y limitada a servidores o usuarios avanzados que tenían más de un disco duro en su PC. Sin embargo, hoy en día es algo que está de bastante actualidad puesto que los NAS (sistemas de almacenamiento en red) cada vez son más habituales en el ámbito doméstico y, por tanto, los usuarios se encuentran, con mayor frecuencia, ante sistemas con más de un disco duro y, por tanto, deben elegir la configuración RAID más adecuada a sus necesidades.

¿Qué es un RAID?

El RAID, que nada tiene que ver con la famosa marca de insecticidas, es el acrónimo de Redundant Array of Independent Disks; es decir, conjunto redundante de discos duros independientes.

Como comentaba al inicio, con la configuración de discos duros en RAID podemos manejar varios discos duros como si fuesen uno único, bien sumando sus capacidades o bien redundando la información o haciendo una combinación de ambas cosas. Además, esto es algo que podemos hacer mediante hardware (si la controladora de disco soporta esta función, lo cual es bastante normal en servidores y en placas base para PC de sobremesa) o bien mediante software (Windows lo soporta de manera nativa y en Linux podemos usar el paquete mdadm)

Imaginemos que tenemos un NAS comercial de 2 bahías (es decir, capaz de alojar 2 discos duros SATA) y disponemos también de 2 discos duros de 4 TB cada uno. Dependiendo de la configuración RAID que seleccionemos, podremos ver un único volumen de 8 TB de espacio o bien un volumen de 4 TB redundados y, por tanto, capaz de seguir funcionando aunque uno de los discos duros se estropee (la información se almacena en ambos discos como si de un “espejo” se tratase).

Básicamente, este es uno de los escenarios más típicos que podemos encontrar a la hora de montar un RAID de discos duros. Si en vez de trabajar con 2 discos trabajamos con 3, podremos “repartir” la información por los 3 y acompañarla de un bloque de datos de paridad y, de esta forma, poder recuperar la información en caso de avería de uno de los discos.

Tipos de configuración RAID

La mejor manera de entender las distintas opciones que nos podemos encontrar pasa por conocer qué tipos de configuración RAID existen:

  • RAID 0, también conocida como striping, no es una configuración orientada a la redundancia de datos. La idea es aumentar un volumen de almacenamiento mediante la suma de capacidades de los discos que formen parte del RAID. En este caso, el sistema lo que haces es repartir, de manera equitativa, los datos entre los discos duros aunque, eso sí, si un disco sufre una avería, al no haber redundancia tendremos que recurrir a nuestras copias de seguridad.
  • RAID 1, también denominada espejo o mirroring, es una configuración destinada a proteger fuertemente nuestros datos. Usamos 2 discos duros que, a efectos prácticos, se ven como si fuese uno único y, por tanto, la información está almacenada en ambos (y si un disco se avería, el otro seguirá funcionando con nuestros datos).
  • RAID 5 es una configuración muy habitual en servidores de archivos y que se conoce como “almacenamiento distribuido con paridad”. Como mínimo necesitamos 3 discos duros para esta configuración y lo que se hace es distribuir la información por bloques entre los discos y, además, se genera un bloque de paridad que también se distribuye por los mismos. De esta forma, si un disco sufre una avería, con los bloques de información que nos quedan y los bloques de paridad, sería posible reconstruir la información y no perderíamos datos.
  • RAID 6, también denominado “almacenamiento distribuido de doble paridad”, es una configuración parecida al RAID 5 pero que requiere de, como mínimo, 4 discos duros puesto que se generan 2 bloques de paridad para proteger los datos y poder reconstruirlos.

Configuración RAID 0+1

Además de estas configuraciones RAID básicas, podemos complicar la configuración introduciendo combinaciones de las mismas aunque, eso sí, necesitaremos aumentar el número de discos duros que necesitaremos (lo cual puede disparar nuestro presupuesto):

  • RAID 0+1 es es una combinación de RAID 0 y de RAID 1. Por un lado se monta con una pareja de discos un RAID 0 (división de la información entre los dos discos) y sobre este volumen de almacenamiento se configura un RAID 1, es decir, se hace un espejo de estos dos discos sobre los otros dos discos restantes (consiguiendo así la redundancia).
  • RAID 1+0 (o RAID 10) es una combinación del RAID 1 y RAID 0. Cada par de discos implementa un RAID 1, es decir, un espejo. Ahora, con cada espejo, se configura un RAID 0 para distribuir la información; por tanto, con esta configuración de 4 discos duros se consiguen 2 espejos sobre los que vamos repartiendo la información que se está almacenando en nuestro PC o en nuestro servidor.

También es posible aplicar configuraciones complejas sobre RAID 5 y RAID 6. Por ejemplo, con un RAID 50 lo que haremos es montar dos grupos de RAID 5 (3 discos con paridad) y hacer que funcionen con un reparto de datos (distribuyéndose la información de manera uniforme), por tanto necesitaremos 6 discos duros. En el caso de implementar un RAID 60, necesitaremos como mínimo 4 discos duros para cada RAID 6 que implementemos y lo que haremos es distribuir la información entre ambos bloques de discos (aplicando el striping del RAID 0).

Configuración RAID 50

En International Computer Concepts podemos encontrar una herramienta muy interesante llamada RAID Calculator que nos permite realizar los cálculos necesarios para elegir adecuadamente la configuración RAID que se adapte a nuestras necesidades. La herramienta está, sobre todo, orientada a administradores de sistema y nos permite consignar el tamaño de los discos duros que formarán parte del RAID y seleccionar la configuración que queramos para ver, como resultado, el espacio del volumen resultante (y así ver que, por culpa de la paridad, perderemos algo de espacio en el volumen disponible porque siempre será algo menor que la suma de las capacidades de los discos duros que usemos).

Casos más comunes de uso

Dejando a un lado una cabina de almacenamiento para un data center, lo más normal es que nos encontremos en el caso de un PC con varios discos duros o un NAS doméstico con 2 o 4 bahías. Todo dependerá del grado de protección que queramos aplicar a nuestros datos pero, particularmente, en un mi NAS de dos discos he aplicado una configuración RAID 1, es decir, he implementado un espejo con mis dos discos de 4 TB para así tener la información debidamente redundada. ¿Por qué he aplicado esta configuración? Básicamente, en esta cabina tengo mis vídeos y fotografías, he centralizado ahí la información y también guardo mis backups, por tanto, es un repositorio que debe estar protegido adecuadamente.

Configuración RAID Synology DiskStation - SynologyNAS

Si lo que buscamos es ampliar el almacenamiento disponible, tanto en un PC como en un NAS, una configuración de RAID 0 puede ser interesante para “crear un volumen de varios discos” y, en el caso de contar con 3 o 4 discos (un NAS de 4 bahías) podemos optar por un RAID 5 o un RAID 6 y, de esta forma, ganar en capacidad a la vez que estamos protegiendo nuestros datos adecuadamente.

Imágenes: Blake Patterson y Wikipedia

Publicado enTecnología

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