Este documento explica los diferentes niveles de RAID (Redundant Array of Independent Disks), que proporcionan mayor rendimiento y fiabilidad en el almacenamiento mediante la combinación de varios discos. Los niveles más comunes son el 1, 3 y 5. El nivel 5 ofrece la mejor opción para aplicaciones con frecuentes lecturas y escrituras esporádicas, distribuyendo los datos y paridad entre todos los discos para mayor rendimiento.

1. Miguel Orquera

2. RAID

 Redundant Array of Independent Disks.
 Proporcionan mayor rendimiento y fiabilidad en el
almacenamiento, además de mayor capacidad.
 Almacenamiento compues-to de varios discos
pequeños de bajo coste como alternativa
económicamente efectiva al empleo de unidades
grandes y caras.

3. Mejora de la fiabilidad
mediante la redundancia

 Se guarda información adicional que normalmente
no se necesita pero que se puede utilizar en caso de
fallo de un disco para reconstruir la información
perdida.
 Discos con imagen: cada unidad lógica de
almacenamiento consta de dos unidades físicas y
cada proceso de escritura se lleva a cabo duplicado.
Si uno de los discos falla se pueden leer los datos del
otro.

4. Mejora del rendimiento
mediante el paralelismo

 Con la creación de imágenes de los discos la
velocidad a la que se pueden procesar las solicitudes
de lectura se duplica, dado pueden enviarse a
cualquiera de los discos.
 La velocidad de transferencia de cada proceso de
lectura es la misma que en los sistemas de disco
único, pero el número de procesos de lectura por
unidad de tiempo se ha duplicado.

5. Distribución de datos entre
varios discos

 En su forma más sencilla, la distribución de datos consiste en
dividir los bits de cada byte entre varios discos; esto se
denomina distribución en el nivel de bits. Por ejemplo, si se
dispone un raid de ocho discos, se puede escribir el bit i de cada
byte en el disco i. La disposición de ocho discos puede tratarse
como un solo disco con sectores que tienen ocho veces el
tamaño normal, y lo que es más importante, que tiene ocho
veces la velocidad de acceso habitual.
 Cada disco toma parte en todos los accesos (de lectura o de
escritura), por lo que el número de accesos que pueden
procesarse por segundo es aproximadamente el mismo que con
un solo disco, pero cada acceso puede octuplicar el número de
datos leídos por unidad de tiempo respecto a un solo disco.

6. Distribución a nivel de
bloques

 Trata la disposición de discos como un único disco
de gran capacidad y reparte los bloques de una
misma tabla entre varios discos. Cuando se realiza
una instrucción
select* from Clientes,
en cada lectura se leen tantos bloques como discos,
agilitando la lectura.
Cuando las lecturas son mas pequeñas, se pueden hacer
en paralelo, cada lectura es atendida por un disco
diferente.

8. NIVELES DE RAID

 Raid nivel 0: distribución en el nivel de bloques pero
sin redundancia.
 Raid nivel 1: Cada disco de datos tiene su disco
imagen, con distribución en nivel de bloques.
 Raid nivel 2: se utiliza una distribución de datos a
nivel de bits entre los discos, dejando un disco para
almacenar los bits de paridad de cada los bits
anteriores. Si un disco se daña se puede reconstruir
sus datos con el disco de paridad y los bits
almacenados en los otros discos.

9. NIVELES DE RAID

 Raid nivel 3: La misma organización que en el nivel 2. Mejora
respecto al nivel 2 al aprovechar que los controladores de disco, a
diferencia de los sistemas de memoria, pueden detectar si los
sectores se han leído correctamente, por lo que se puede utilizar un
solo bit de paridad para la corrección y para la detección de los
errores. El nivel 3 de RAID es tan bueno como el nivel 2, pero
resulta menos costoso en cuanto al número de discos adicionales
(sólo tiene un disco adicional), por lo que el nivel 2 no se utiliza en
la práctica.
 Raid nivel 4: organización de paridad con bloques entrelazados,
emplea la distribución a nivel de bloques, como RAID O, y,
además, guarda un bloque de paridad en un disco inde-pendiente
para los bloques correspondientes de los otros N discos. Si falla
uno de los discos, se puede utilizar el bloque de pari-dad con los
bloques correspondientes de los demás discos para restaurar los
bloques del disco averiado.

10. NIVELES DE RAID

 Raid nivel 5: paridad distribuida con bloques
entrelazados, mejora respecto al nivel 4 al dividir los
datos y la paridad entre todos los N + 1 discos, en
vez de guardar los datos en N discos y la paridad en
uno solo. En el nivel 5 todos los discos pueden
atender a las solicitudes de lectura, a diferencia del
nivel 4 de RAID, en el que el disco de paridad no
puede participar.

11. RAID NIVEL 5

El nivel 5 incluye al nivel 4, dado que ofrece mejor
rendimiento de lectura y escritura por el mismo coste, por lo
que el nivel 4 no se utiliza en la práctica.

12. Elección del RAID mas
adecuado

Los factores que se deben tener en cuenta para elegir el
nivel RAID son:
 El coste económico de los requisitos adicionales de
almacenamiento en disco.
 Los requisitos de rendimiento en términos de
número de operaciones de E/S.
 El rendimiento cuando falla un disco.
 El rendimiento durante la reconstrucción (esto es,
mientras los datos del disco averiado se reconstruyen
en un disco nuevo).

13. Elección del RAID mas
adecuado

 La reconstrucción resulta más sencilla para el RAID de nivel 1, ya
que se pueden copiar los datos de otro disco.
 El nivel 0 de RAID se utiliza en aplicaciones de alto rendimiento en
las que la seguridad de los da-tos no es crítica.
 Dado que los niveles 2 y 4 de RAID se han mejorado en el 3 y en el
5, respectivamente, la elección de nivel RAID se limita a los niveles
restantes.
 La distribución de bits (nivel 3) es inferior a la distribución de
bloques (nivel 5) ya que ésta permite velocidades de transferencia
de datos similares para las transferencias de gran tamaño y emplea
menos discos para las pequeñas.
 La elección entre el nivel 1 y el nivel 5 de RAID es más difícil de
tomar. El nivel 1 ofrece el mejor rendimiento para escritura. Para
las aplicaciones en las que los datos se leen con frecuencia y se
escriben raramente, el nivel 5 es la opción preferida.