RAID
• “Redundant Array of Inexpensive/Independent Disks”, Tabla de Discos Redundates (comenzó siendo baratos)
• RAID – múltiples discos que proporcionan fiabilidad a través de redundancia
- Antiguamente también para velocidad
• El RAID se ordena en seis diferentes niveles: RAID 0, RAID 1, RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 5, RAID 6
Mejoras generales
• Hay varias mejoras en las técnicas de disco que implican el uso de múltiples discos trabajando cooperativamente
• La técnica “disk striping” usa un grupo de discos como una única unidad de almacenamiento
• Los esquemas RAID mejoran la ejecución y mejoran la fiabilidad del sistema de almacenamiento almacenando datos redundantes.
- Las técnicas de mirroring o shadowing mantienen duplicados de cada disco
- La técnica de block interleaved parity usa mucha menos redundancia
RAID 0
• Un disco duro virtual se divide en franjas (“strips”)
- Strip 0: sector 0, …, i-1
- Strip 1: sector i, …, 2i-1
- Etc.
• Distribución de strips sobre discos independientes
- Posible lectura/escritura en paralelo
• RAID 0 soporta manejo eficiente de una enorme cantidad de datos (p.e. para streaming de vídeo)
• El fallo de uno de los discos destruye el RAID
• Capacidad de almacenamiento : Sum(Ni)
RAID 1
• Todos los discos se mantienen redundantes
• El proceso de escritura necesita escribir en el disco
original y en el de respaldo (“backup”)
• La lectura se puede distribuir entre el disco original y el disco de respaldo
- Balance de carga
- Velocidad de transferencia doble
• Un fallo de disco (backup u original) mantiene en pie el RAID
RAID 2
• Almacena cada bit en un disco por separado
- Almacena bits de paridad en discos adicionales
- Como un código de correción de errores (ECC) en RAM pero implementado en discos: 4 + 3
- Posible cuando muchos discos están disponibles pero no se aplica a menudo
RAID 3
- Se sabe qué sector/disco ha fallado
- Un único disco de paridad de bit permite corregir
- Se necesitan menos recursos que en RAID 2
RAID 4
• Organización de la distribución de la paridad por bloques (block interleaved parity).
• El striping es como en RAID 0 pero un disco mantiene el bloque de paridad para los N-1 discos restantes
• El proceso de escritura de grandes escrituras puede actualizar la paridad mientras escribe
• Las pequeñas escrituras sufren porque no se pueden ejecutar en paralelo y el disco de paridad tiene que ser accedido por separado
• Reconstrucción posible de un disco (fallido)
Una escritura requiere de cuatro accesos (lectura- modificación-escritura)
•Leer datos viejos y paridad
•Escribir datos nuevos y paridad
RAID 5
• Paridad distribuida en bloques entrelazadados (Block- interleaved distributed parity)
• Datos y paridad dispersos entre N+1 discos
• Capacidad de almacenamiento (N ≡ capacidad de todos los discos): N-1
• Ningún fallo de un disco destruye el RAID (como RAID4)
RAID 6
• Esquema de redundancia P+Q (Ej.: Red-Solomon)
• Es como RAID 5 pero almacena más información extra para posibles múltiples fallos de HD.
• En lugar de paridad se usan códigos de corrección de errores coo el RED SOLOMON CODE.
• Ejemplo: se almacenan 2 bits por cada 4 bit; se puede recuperar el fallo de dos discos
RAID 0+1
• Combinación de RAID 0 y RAID 1
• Mejor rendimiento que RAID 5
• Capacidad de almacenamiento (N ≡ capacidad de todos los discos): N/2
- Bastante caro
- Compromiso entre redundancia y rendimiento
• El conjunto de discos se desarma y después se hacen copias espejo
RAID 1+0 (RAID10)
• Parecido a RAID 0+1 (RAID 01)
• Primero se hace una copia espejo del disco y después se desarma
• Ventaja teórica
- Un disco falla en RAID01: un strip entero no está disponible (el otro strip sí lo está)
- Un disco falla en RAID10: el disco que falla no está disponible pero su espejo sí lo está
“Hot spare disk”
• Un disco no usado para datos.
• Reemplaza un disco fallido durante la ejecución, permitiendo así reconstruir el array.
• Posibilita el reestablecimiento automático del nivel de RAID
Selección del nivel RAID
• RAID 0 sólo para administración de datos de alto rendimiento sin seguridad en caso de fallo
• Reconstrucción rápida: RAID 1
- sólo copia el disco
- tiene un gran coste en recursos en relación al almacenamiento
• RAID 0+1 y 1+0: ambas a la vez
• RAID 5 es un compromiso entre el gran volumen de almacenamiento y la fiabilidad
• RAID 2, 3, 6 apenas se implementan – no tienen relevancia en el mercado hoy día
