RAID 5, RAID 0+1 y RAID 1+0: Análisis Comparativo de Niveles RAID

RAID 5: Distribución de Paridad y Tolerancia a Fallos

RAID 5 divide los datos a nivel de bloques, distribuyendo la información de paridad entre todos los discos del conjunto. Ofrece un equilibrio entre capacidad, rendimiento y seguridad. Se implementa con soporte hardware para el cálculo de la paridad y requiere un mínimo de 3 discos.

Funcionamiento de RAID 5

Cada vez que se escribe un bloque de datos, se genera un bloque de paridad dentro de la misma división (stripe). Un bloque se compone de sectores consecutivos de disco. Si se modifica un bloque, el bloque de paridad se recalcula y se vuelve a escribir. Los bloques de paridad se utilizan para la recuperación de datos en caso de error de lectura (CRC). Si falla un disco, los bloques de paridad de los restantes discos se combinan para reconstruir los datos del disco fallido, permitiendo que el sistema siga funcionando con un rendimiento degradado.

Consideraciones Importantes de RAID 5

• Reconstrucción: La reconstrucción de datos es un proceso que puede llevar tiempo y afectar al rendimiento.
• Fallo de Disco: El fallo de un segundo disco provoca la pérdida completa de los datos.
• MTBF: A medida que aumenta el número de discos, el tiempo medio entre fallos (MTBF) puede disminuir.
• Escrituras Pequeñas: El rendimiento se ve afectado negativamente con cargas de trabajo que incluyen muchas escrituras más pequeñas que el tamaño de una división.
• Agujero Negro: Si la paridad de una división queda en un estado inconsistente con los datos durante escrituras activas y no se detecta, puede provocar la pérdida de datos durante la reconstrucción.

RAID 0+1: Espejo de Divisiones

RAID 0+1 es un RAID multinivel que combina stripping y espejado. Primero se distribuye la información (stripping) y luego se crea un espejo de las divisiones. Requiere un mínimo de 4 unidades de disco.

Ventajas de RAID 0+1

• Tolerancia a Fallos: Misma tolerancia a fallos que RAID 5 y un disco espejo.
• Velocidad de I/O: Altas velocidades de entrada/salida.

Desventajas de RAID 0+1

• Reemplazo: Un simple fallo en una unidad causa el reemplazo de todo el array.
• Coste: Muy caro y con elevada carga.
• Escalabilidad: Limitada escalabilidad.

RAID 1+0: División de Espejos

RAID 1+0 realiza primero el espejado y luego la distribución de la información (stripping). Es un modelo muy utilizado en entornos de alta disponibilidad.

Ventajas de RAID 1+0

• Tolerancia a Fallos: Misma tolerancia a fallos que RAID nivel 1.
• Redundancia: Ofrece un 100% de redundancia de la información.
• Volúmenes de Datos: Soporte para grandes volúmenes de datos.

Desventajas de RAID 1+0

• Coste: Muy caro y con alta carga.
• Escalabilidad: Muy limitada escalabilidad.