Cualquiera que trabaje en el almacenamiento y protección de grandes volúmenes de datos probablemente haya oído hablar de RAID. La matriz redundante de discos independientes, como se puede traducir RAID, es una técnica utilizada para mejorar el rendimiento y la confiabilidad del almacenamiento de datos. Es especialmente importante en situaciones donde la seguridad de los datos es esencial. En este artículo aprenderemos todo sobre RAID, qué hacer y cómo aplicar esta técnica. ¡Síguenos!
¿Qué es RAID?
RAID es una técnica de almacenamiento que utiliza un conjunto de discos o discos SSD para aumentar la velocidad de procesamiento y/o la protección de los datos. RAID son las siglas de Redundant Array of Independent Drives, que puede traducirse como Conjunto Redundante de Discos Independientes. La técnica consiste en crear un subsistema de almacenamiento con varios discos individuales, como si fueran «bloques de construcción». De esta forma, el ordenador interpreta todos los discos disponibles como una sola unidad de almacenamiento: si tienes 2 discos de 2 TB,2 TB, el sistema operativo lo entiende como 1 solo disco de 4 TB. Existen distintos modelos de RAID para hacer esto, como veremos más adelante. Esta técnica fue presentada en 1988 por tres investigadores de la Universidad de California en Berkeley, en un artículo titulado«Un caso para matrices redundantes de discos económicos (RAID)«. El término se cambió posteriormente de «discos baratos» a «discos independientes», para alejarse de la idea de «discos baratos».
¿Cuál es la función de RAID?
La función del RAID es crear redundancia además de rendimiento. Redundancia significa que los datos se almacenan en más de un lugar entre todos los discos que componen el conjunto, de modo que si uno de los discos falla, los datos están a salvo en los demás discos. De esta forma, el sistema puede seguir funcionando con normalidad. Para que el RAID ofrezca mayor seguridad y/o mejor rendimiento en el almacenamiento de datos, depende del tipo utilizado. Veámoslo más de cerca:
Mayor seguridad
El sistema de redundancia RAID proporciona mayor seguridad. Aunque falle uno de los discos, los otros garantizan que no se pierdan los datos, porque almacenan los mismos archivos. Pero es importante saber que el RAID no sustituye a las copias de seguridad, que son la mejor forma de garantizar la recuperabilidad. Este sistema no puede soportar fallos simultáneos de los discos, como problemas de alimentación, infecciones de virus o errores operativos. Así que los datos siguen estando sujetos a una pérdida total.
Mejor rendimiento
RAID también puede aumentar la velocidad de lectura y escritura de datos dividiendo las tareas entre varios discos, pero esto depende del sistema utilizado, como veremos más adelante. La mejora del rendimiento del almacenamiento también es evidente en las soluciones del sistema a los problemas mecánicos de los discos. Cuando los discos o los SSD fallan, RAID permite que el sistema se recupere rápidamente y siga funcionando.
¿Cuáles son los tipos de RAID?
Empecemos a comprender con más detalle cómo funciona el RAID y los distintos tipos que existen: distribución, duplicación y paridad. Compréndelo ahora:
Distribución RAID
El RAID de distribución divide la grabación de datos en diferentes discos. En este método, los archivos no se repiten en los distintos discos, para no sobrecargarlos con un exceso de información y procesar los datos más rápidamente. Por tanto, la distribución RAID se centra en la velocidad de lectura y escritura de datos, lo que hace que el ordenador sea más rápido. Sin embargo, pierde en seguridad y fiabilidad, ya que la pérdida de datos en un disco o SSD también hace inaccesibles los datos de los demás discos. Así que date cuenta de que la distribución RAID no tiene redundancia. Por esta razón, algunas personas no lo consideran un tipo de RAID.
Replicación RAID
En el RAID de duplicación, como su nombre indica, los datos se duplican en los distintos discos del sistema. En otras palabras, se almacenan copias idénticas de los archivos originales en al menos otro disco del sistema. Su principal objetivo es asegurar la redundancia de los datos, lo que garantiza una mayor seguridad de los archivos. Por otro lado, la velocidad no mejora, ya que el proceso de grabación se replica en varios discos. Además, el coste de implementación suele ser mayor, ya que una gran parte de los discos se dedica a copias de los archivos.
RAID de paridad
El RAID de paridad crea datos adicionales almacenados junto a los archivos originales. Esto garantiza la seguridad del sistema porque, en caso de fallo de un disco o SSD, estos datos permiten reconstruir los archivos sin pérdida de información. La paridad difiere de la duplicación, que hace una copia completa de los archivos en discos diferentes. Por tanto, el RAID con paridad optimiza la seguridad y el rendimiento del sistema al mismo tiempo, ya que permite la recuperación completa de los datos sin ocupar espacio con copias de los archivos.
¿Cuáles son los niveles RAID?
En el artículo de la Universidad de California que introdujo el uso del término RAID, los autores ya presentaron los distintos niveles de RAID que pueden existir. Representan los tipos de disposición de los discos y la tecnología que utilizan para obtener redundancia y/o rendimiento. Hoy en día existen más niveles, variaciones y combinaciones, pero vamos a presentar los principales:
RAID 0
En el RAID 0, también llamado striping, el contenido se reparte entre todos los discos duros para que lean y escriban los datos simultáneamente. Es, por tanto, un tipo de RAID de distribución, que compromete la seguridad al no tener copias en los otros discos, pero refuerza el rendimiento. Por esta razón, mucha gente no considera que el RAID 0 sea un tipo de RAID. El RAID 0 se suele utilizar en aplicaciones que manejan grandes volúmenes de datos y deben tener velocidades de procesamiento rápidas, como el tratamiento de imágenes y la edición de vídeo.
Ventajas
- Aumenta la velocidad de procesamiento;
- Reduce el coste de la ampliación de memoria;
- Es una técnica fácil de aplicar.
Desventajas
- Compromete la seguridad de los datos;
- Sin duplicación ni paridad de datos.
Fuente: Infra Tips
RAID 1
El RAID 1 proporciona seguridad ante fallos físicos en los discos de almacenamiento. En este nivel, los datos se copian en uno o varios discos del sistema. Cada vez que se produce un cambio en los datos, se modifica en todos los discos. Por tanto, utiliza el tipo de RAID en espejo, que se centra en la seguridad de los datos en detrimento de la velocidad, ya que el procesamiento debe realizarse en cada disco. El RAID 1 es uno de los más utilizados, sobre todo en unidades que no pueden sufrir pérdidas de datos ni tiempos de inactividad. Su función es garantizar la disponibilidad de la máquina incluso en caso de fallos.
Ventajas
- Proporciona seguridad de los datos, con copias idénticas en los otros discos;
- Garantiza la disponibilidad de la máquina en caso de avería.
Desventajas
- La capacidad efectiva de almacenamiento es sólo la mitad de la capacidad total de la unidad;
- Aumenta el coste de la ampliación de memoria;
- Puede afectar a la velocidad de procesamiento.
Fuente: Infra Tips
RAID 2
RAID 2 es uno de los niveles RAID que ha caído en desuso, ya que su funcionamiento se ha incorporado a los discos actuales. Es similar al RAID 0 en que el contenido se divide entre los discos, pero añade algoritmos de control y corrección de errores, que proporcionan protección adicional en caso de fallos.
Ventajas
- Ofrece una capa de protección de datos;
- Aumenta la velocidad de procesamiento.
Desventajas
- Es una técnica obsoleta frente a los discos actuales;
- Sin duplicación ni paridad de datos.
RAID 3
A partir del RAID 3, todos los mecanismos utilizan recursos de paridad. En RAID 3, los datos se dividen en pequeños bloques, que reciben bits adicionales -los bits de paridad- en un nuevo disco, que se encarga de identificar y corregir los errores de las unidades.
Ventajas
- Aumenta la velocidad de lectura y escritura de datos;
- Ofrece protección contra los fallos de los discos.
Desventajas
- Difícil de configurar en la aplicación mediante software.
RAID 4
RAID 4 es otro nivel que utiliza recursos de paridad. Es similar al RAID 3, pero los datos se dividen entre los discos y pueden reconstruirse utilizando los bits de paridad de un disco adicional. Puedes tener tres discos, por ejemplo, que almacenen efectivamente los datos, mientras que un cuarto disco almacena la paridad. En otras palabras, sólo necesitas un disco adicional para proteger los datos, mientras que el RAID 1 requiere varios discos duplicados.
Ventajas
- Garantiza la seguridad de los datos por paridad;
- Reduce el coste de la protección de datos.
Desventajas
- Si falla un disco, reconstruir los datos es más difícil que con el RAID 1, que ya tiene los datos en espejo;
- Utiliza una técnica antigua que ha sido superada.
RAID 5
RAID 5 representa una evolución de los niveles anteriores. También puede denominarse striping con paridad. En este caso, los recursos de paridad no se almacenan en un disco exclusivo adicional como en el RAID 4. Se distribuyen alternativamente en varios discos. Si falla un disco, se puede activar un proceso llamado «reconstrucción» para reconstruir los datos. Sin embargo, si falla un disco, la reconstrucción suele tardar mucho tiempo. Y si otro disco falla durante la reconstrucción, pueden perderse datos.
Ventajas
- Ofrece un sistema de protección de datos más sólido;
- Es más rápido leer los datos e identificar los errores del disco;
- Garantiza la disponibilidad de la unidad aunque falle un disco o esté en reconstrucción.
Desventajas
- Es un poco más lento escribir los datos debido a los cálculos de paridad;
- Tiene una técnica compleja que retrasa el tiempo de restauración de los datos.
Fuente: Infra Tips
RAID 6
El RAID 6, también llamado striping de doble paridad, funciona como el RAID 5, pero ofrece una mayor seguridad de los datos en caso de que fallen dos unidades simultáneamente. Esto se debe a que el RAID 6 escribe los datos de paridad en dos discos diferentes. De este modo, si falla un disco, la matriz RAID sobrevive si falla el segundo. Por tanto, tiene acceso a los datos aunque se restauren los discos.
Ventajas
- Es rápido para leer datos e identificar errores en los discos;
- Garantiza la disponibilidad de los datos incluso en caso de doble fallo.
Desventajas
- Escribe los datos más lentamente que el RAID 5 debido a los cálculos adicionales de paridad;
- Tiene una tecnología compleja que afecta a la velocidad de reconstrucción.
Fuente: Infra Tips
RAID 10
El RAID 10 puede considerarse una combinación de RAID 1 y RAID 0, con sus ventajas e inconvenientes. Este sistema tiene los datos reflejados en discos secundarios (característica del RAID 1), lo que garantiza una mayor seguridad, pero también utiliza la distribución de datos (característica del RAID 0) para acelerar el procesamiento. Así, cuando falla un disco, el tiempo de recuperación de los datos de la unidad es mucho más rápido, ya que están duplicados. Por otro lado, el coste de almacenamiento es mayor, ya que la mitad de la capacidad se destina a la duplicación.
Ventajas
- Garantiza la seguridad de los datos con la duplicación;
- Aumenta la velocidad de transferencia y recuperación de datos.
Desventajas
- Es una solución cara para la redundancia;
- Tiene un alto coste de ampliación de memoria (requiere un mínimo de 4 discos).
¿Cómo se implementa el RAID?
Ahora que entiendes mejor qué es RAID y qué tipos y niveles hay, vamos a echar un vistazo práctico a cómo implementar una matriz de discos. RAID puede implementarse de dos formas: mediante software y mediante hardware. Para decidir qué opción es la mejor, es importante evaluar la infraestructura de la empresa, tus objetivos al instalar RAID (centrarte en la seguridad o el rendimiento) y la disponibilidad de recursos, ya que cada solución tiene un coste. Independientemente de la opción que elijas, es importante contar con profesionales o empresas cualificadas para llevar a cabo este tipo de procedimiento. Un paso en falso en la implementación puede afectar al funcionamiento de los discos y hacer inviable su uso. Así que ten cuidado. He aquí cómo funcionan los procedimientos:
Mediante software
En la implementación por software, el sistema operativo gestiona el RAID a través del gestor de discos. Esta forma de implementación suele ser más flexible y barata, pero puede comprometer el rendimiento de la máquina al ocupar al procesador con cálculos sobre dónde deben almacenarse los datos. Para ello, necesitas tener dos o más discos con la misma velocidad y capacidad. Una vez instalados los volúmenes en tu ordenador, tienes que configurar el RAID en Windows. A continuación, ve al Administrador de discos de Windows en Herramientas administrativas. Allí, busca el disco que no tenga un volumen asignado, haz clic con el botón derecho del ratón sobre él y elige la opción «Crear volumen distribuido». A continuación, selecciona los volúmenes no asignados que deben formar parte de tu sistema RAID y establece su tamaño. Finaliza la configuración, establece una letra para la unidad y termina el proceso formateando rápidamente la unidad. Después, ya tienes un RAID operativo.
Mediante hardware
La implementación mediante hardware parece ser más eficiente, pero también más compleja. Para hacer esto, necesita al menos discos duros y un controlador, que le permita configurar un RAID 0 o un RAID 1. En primer lugar, debe instalar los componentes de hardware. Conecte los discos a los puertos administrados por el controlador RAID. A continuación, configure el RAID para que los discos funcionen juntos. Para ello deberás acceder a la configuración de la placa base y cambiar los puertos utilizados de «IDE» a «RAID». Luego, ingrese al modo de configuración POST (Power-On Self Test), que muestra que el sistema RAID aún no está funcionando y le permite configurarlo. En este modo, puede crear un volumen RAID, establecer el nivel (RAID 0 o RAID 1) y el tamaño de la partición. Por último, sólo necesita configurar el sistema operativo para que funcione RAID. Es probable que el sistema no reconozca el volumen RAID y necesite una unidad para instalarlo. Entonces utiliza una memoria USB o una tarjeta de memoria con la unidad. Después de la instalación, el sistema operativo debería reconocer los dos volúmenes como una sola unidad. Ahora ya sabes qué es un RAID, cuáles son sus funciones y cómo utilizarlo. Estas soluciones se utilizan generalmente en empresas y organizaciones que trabajan con grandes volúmenes de datos y necesitan garantizar la seguridad de los datos y el rendimiento de sus máquinas. Pero RAID puede ser implementado por cualquier usuario, siempre que tenga los conocimientos técnicos para hacerlo, por supuesto, con ayuda profesional. La empresa de recuperación de datos RAID Bot tiene centros desde el norte hasta el sur de Portugal. Además de ofrecer servicios de Recuperación de datos RAID , también trabajamos con recuperación de datos disco, SSD, tarjetas de memoria, memorias USB y dispositivos afectados por ransomware. Además, el Bot ofrece análisis y reconocimiento gratuitos de dispositivos en cualquier dirección en Portugal. Luego es necesario recuperar cualquier configuración RAID, confiada a los profesionales de Bot, que ha resultado con éxito en más de 100.000 casos.
