Si trabajas con el almacenamiento y la protección de grandes volúmenes de datos, seguro que has oído hablar del RAID. Esta técnica, cuyo nombre se traduce como «conjunto redundante de discos independientes», sirve para mejorar el rendimiento y la fiabilidad del almacenamiento, y es especialmente importante cuando la seguridad de los datos es esencial. En este artículo te explicamos qué es el RAID, para qué sirve y cómo se implementa. ¡Sigue leyendo!
En RAID y NAS, un rebuild o una inicialización sin diagnóstico puede reducir las posibilidades de recuperación. Antes de tocar nada, conoce la recuperación de RAID, con diagnóstico gratuito.
¿Qué es RAID?
El RAID es una técnica de almacenamiento que combina varios discos duros o SSD para aumentar la velocidad y/o la protección de los datos. RAID son las siglas en inglés de Redundant Array of Independent Disks, es decir, «conjunto redundante de discos independientes». La técnica consiste en crear un subsistema de almacenamiento con varios discos individuales, como si fueran piezas de construcción, de forma que el ordenador ve todos los discos como una sola unidad: por ejemplo, con dos discos de 2 TB en RAID 0, el sistema operativo ve un único disco de 4 TB. Hay distintos niveles de RAID para conseguirlo, como veremos más adelante. La técnica la presentaron en 1988 tres investigadores de la Universidad de California en Berkeley, en el artículo «A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID)». Más tarde, «discos baratos» (inexpensive) pasó a «discos independientes», para alejarse de esa idea de discos de bajo coste.
¿Para qué sirve el RAID?
El RAID sirve para aportar redundancia, rendimiento o ambas cosas. Redundancia significa que los datos (o la información necesaria para reconstruirlos) se guardan en más de un disco del conjunto, de modo que, si uno falla, los datos siguen disponibles en los demás y el sistema puede seguir funcionando con normalidad. Que el RAID ofrezca más seguridad, más rendimiento o ambas cosas depende del nivel utilizado. Veámoslo con más detalle:
Mayor seguridad
La redundancia del RAID aporta más seguridad: aunque falle uno de los discos, los demás evitan que se pierdan los datos porque contienen una copia o la paridad necesaria para reconstruirlos. Pero es importante saber que el RAID no sustituye a las copias de seguridad, que siguen siendo la mejor forma de proteger los datos. El RAID no protege contra el fallo simultáneo de varios discos, los problemas de alimentación, los virus o ransomware, el borrado accidental ni los errores de manejo, así que los datos pueden perderse igualmente.
Mejor rendimiento
El RAID también puede aumentar la velocidad de lectura y escritura al repartir el trabajo entre varios discos, aunque depende del nivel utilizado, como veremos más adelante. Además, en los niveles con redundancia, cuando falla un disco duro o un SSD el sistema puede seguir funcionando mientras se sustituye la unidad averiada.
¿Cuáles son los tipos de RAID?
Veamos con más detalle cómo funciona el RAID y sus tres técnicas básicas: distribución (striping), duplicación (mirroring) y paridad:
RAID por distribución (striping)
En la distribución, los datos se reparten en bloques entre varios discos. Los archivos no se repiten en los distintos discos, de modo que no se ocupa espacio con copias y los datos se procesan más rápido. Por eso, la distribución se centra en la velocidad de lectura y escritura y hace que el sistema sea más rápido. A cambio, pierde seguridad y fiabilidad: si falla un solo disco o SSD, los datos de todo el conjunto quedan inaccesibles. Ten en cuenta que la distribución por sí sola no ofrece redundancia; por eso, hay quien no la considera un RAID propiamente dicho.
RAID por duplicación (mirroring)
En la duplicación, como su nombre indica, los datos se copian en los distintos discos del conjunto: se guardan copias idénticas de los archivos en al menos otro disco. Su principal objetivo es la redundancia, que aporta más seguridad a los archivos. Por otro lado, la escritura no es más rápida, porque cada dato se graba en varios discos. Además, el coste suele ser mayor, ya que buena parte de la capacidad se dedica a las copias.
RAID de paridad
El RAID con paridad calcula información adicional (la paridad) y la guarda junto a los datos. Si falla un disco o SSD, esa información permite reconstruir los archivos sin perder datos. A diferencia de la duplicación, que hace una copia completa de los archivos en otro disco, la paridad solo ocupa el equivalente a uno o dos discos del conjunto. Por eso, el RAID con paridad equilibra seguridad, capacidad y rendimiento: permite reconstruir los datos sin dedicar la mitad del espacio a copias.
¿Cuáles son los niveles de RAID?
En el artículo de la Universidad de California que dio a conocer el término RAID, los autores ya describían varios niveles. Cada nivel define cómo se organizan los discos y qué técnica se usa para lograr redundancia y/o rendimiento. Hoy existen más niveles, variantes y combinaciones, pero estos son los principales:
RAID 0
En el RAID 0, también llamado striping, los datos se reparten entre todos los discos para que se lean y escriban en paralelo. Es, por tanto, un RAID de distribución: sacrifica la seguridad, porque no hay copias en los demás discos, a cambio de más rendimiento. Por eso mucha gente no considera el RAID 0 un RAID propiamente dicho. Se suele usar en aplicaciones que manejan grandes volúmenes de datos y necesitan mucha velocidad, como el tratamiento de imágenes o la edición de vídeo.
Ventajas
- Aumenta la velocidad de lectura y escritura;
- Aprovecha toda la capacidad de los discos;
- Es fácil de configurar.
Desventajas
- Si falla un disco, se pierden los datos de todo el conjunto;
- No tiene duplicación ni paridad.
Fuente: Dicas de Infra
RAID 1
El RAID 1 protege contra el fallo físico de un disco. En este nivel, los datos se copian en uno o varios discos del conjunto, y cada cambio se aplica en todos ellos. Es, por tanto, un RAID de duplicación (espejo): prioriza la seguridad sobre la velocidad de escritura, porque cada dato se graba en todos los discos. El RAID 1 es uno de los más utilizados, sobre todo en equipos que no pueden permitirse perder datos ni dejar de funcionar, ya que mantiene el sistema disponible aunque falle un disco.
Ventajas
- Protege los datos con copias idénticas en los demás discos;
- Mantiene el equipo funcionando si falla un disco.
Desventajas
- La capacidad útil es solo la mitad de la capacidad total (con dos discos);
- Aumenta el coste por gigabyte de almacenamiento;
- La escritura no es más rápida que con un solo disco.
Fuente: Dicas de Infra
RAID 2
El RAID 2 es uno de los niveles que han caído en desuso, porque los discos actuales ya incorporan la corrección de errores que aportaba. Es parecido al RAID 0, ya que reparte los datos entre los discos (a nivel de bit), pero añade códigos de detección y corrección de errores (Hamming) que ofrecen protección adicional en caso de fallo.
Ventajas
- Añade una capa de protección de datos;
- Aumenta la velocidad de lectura y escritura;
Desventajas
- Está obsoleto frente a los discos actuales.
- No tiene duplicación ni paridad.
RAID 3
A partir del RAID 3, todos los niveles utilizan paridad. En el RAID 3, los datos se dividen en bloques muy pequeños entre los discos, y los bits de paridad se guardan en un disco dedicado, que permite detectar y corregir los errores de las unidades.
Ventajas
- Aumenta la velocidad de lectura y escritura secuencial;
- Protege contra el fallo de un disco.
Desventajas
- Es difícil de implementar por software.
RAID 4
El RAID 4 es otro nivel con paridad. Se parece al RAID 3, pero reparte los datos en bloques más grandes, que pueden reconstruirse con la paridad guardada en un disco adicional. Por ejemplo, puedes tener tres discos que guardan los datos y un cuarto que guarda la paridad. Es decir, basta con un disco adicional para proteger los datos, mientras que el RAID 1 necesita duplicarlos por completo.
Ventajas
- Protege los datos mediante paridad;
- Reduce el coste de la protección de datos.
Desventajas
- Si falla un disco, reconstruir los datos es más complejo y lento que en un RAID 1, que ya los tiene en espejo;
- Es una técnica antigua que ha quedado superada.
RAID 5
El RAID 5 es una evolución de los niveles anteriores y también se conoce como striping con paridad distribuida. En este caso, la paridad no se guarda en un disco dedicado, como en el RAID 4, sino que se reparte por todos los discos. Si falla un disco, se puede iniciar un proceso de reconstrucción (rebuild) para recuperar sus datos en un disco nuevo. Sin embargo, la reconstrucción suele tardar mucho y, si falla otro disco durante ese proceso, se pueden perder los datos.
Ventajas
- Ofrece una protección de datos más sólida;
- La lectura es rápida;
- Mantiene la unidad disponible aunque falle un disco o esté en reconstrucción.
Desventajas
- La escritura es algo más lenta por los cálculos de paridad;
- Su complejidad hace que la reconstrucción de los datos sea lenta.
Fuente: Dicas de Infra
RAID 6
El RAID 6, también llamado striping con doble paridad, funciona como el RAID 5, pero aguanta el fallo simultáneo de dos discos, porque guarda dos bloques de paridad distintos repartidos entre los discos. Así, aunque fallen dos discos, el conjunto sigue funcionando y los datos siguen accesibles mientras se reconstruyen.
Ventajas
- La lectura es rápida;
- Mantiene los datos disponibles aunque fallen dos discos.
Desventajas
- La escritura es más lenta que en el RAID 5 por el cálculo adicional de paridad;
- Su complejidad hace que la reconstrucción sea más lenta.
Fuente: Dicas de Infra
RAID 10
El RAID 10 (o 1+0) combina el RAID 1 y el RAID 0, con sus ventajas e inconvenientes. Los datos se duplican en espejo en otros discos (característica del RAID 1), lo que aporta más seguridad, y además se reparten entre varios pares de discos (característica del RAID 0) para ganar velocidad. Así, cuando falla un disco, la reconstrucción es mucho más rápida, porque basta con copiar los datos de su espejo. A cambio, el coste es mayor, ya que la mitad de la capacidad se dedica a la duplicación.
Ventajas
- Protege los datos mediante duplicación;
- Aumenta la velocidad de transferencia y de reconstrucción.
Desventajas
- Es una forma cara de conseguir redundancia;
- Ampliarlo sale caro (necesita un mínimo de 4 discos).
¿Cómo se implementa un RAID?
Ahora que ya sabes qué es el RAID y qué técnicas y niveles existen, veamos en la práctica cómo se monta un conjunto de discos. El RAID puede implementarse de dos formas: por software o por hardware. Para elegir, hay que valorar la infraestructura de la empresa, el objetivo del RAID (seguridad o rendimiento) y los recursos disponibles, ya que cada opción tiene su coste. Elijas la que elijas, conviene que lo haga un profesional o una empresa cualificada: un error en la configuración puede dejar los discos inutilizables o borrar sus datos. Así que ten cuidado. Así funciona cada opción:
Mediante software
En la implementación por software, el sistema operativo gestiona el RAID desde su administrador de discos. Suele ser más flexible y barata, pero puede restar rendimiento al equipo, porque el procesador se encarga de calcular dónde se guardan los datos. Necesitas dos o más discos, a ser posible iguales en velocidad y capacidad. Ten en cuenta que los discos que uses se borrarán, así que copia antes sus datos. Con los discos instalados, abre la «Administración de discos» de Windows (en Herramientas administrativas o con el botón derecho en el menú Inicio). Haz clic con el botón derecho en el espacio no asignado de uno de los discos y elige «Nuevo volumen seccionado» (RAID 0) o «Nuevo volumen reflejado» (RAID 1); la opción «Nuevo volumen distribuido» solo encadena discos y no es un RAID. Después, selecciona los discos que formarán parte del conjunto y el tamaño, asigna una letra de unidad y termina el asistente con un formato rápido. A partir de ahí, ya tienes el RAID en funcionamiento.
Mediante hardware
La implementación por hardware suele ser más eficiente, pero también más compleja. Necesitas al menos dos discos duros y una controladora RAID (puede ser la de la propia placa base) que permita configurar un RAID 0 o un RAID 1. Primero, instala el hardware y conecta los discos a los puertos gestionados por la controladora. Después, configura el RAID para que los discos funcionen juntos: entra en la BIOS/UEFI de la placa base y cambia el modo de los puertos SATA (de «AHCI» o «IDE») a «RAID». Reinicia y, durante el POST (Power-On Self Test, el autodiagnóstico de arranque), entra en la utilidad de configuración de la controladora, que indicará que aún no hay ningún RAID creado. Desde ahí puedes crear el volumen RAID, elegir el nivel (RAID 0 o RAID 1) y el tamaño. Atención: crear el volumen borra los datos de los discos. Por último, prepara el sistema operativo para trabajar con el RAID: es probable que el instalador no reconozca el volumen y necesite el controlador (driver) de la controladora, que puedes cargar desde una memoria USB durante la instalación. Una vez instalado, el sistema operativo verá los discos como una sola unidad. Ahora ya sabes qué es un RAID, para qué sirve y cómo se usa. Estas soluciones son habituales en empresas y organizaciones que trabajan con grandes volúmenes de datos y necesitan proteger esos datos y mantener el rendimiento de sus equipos. Pero cualquier usuario puede montar un RAID, siempre que tenga los conocimientos técnicos necesarios o cuente con ayuda profesional. En Bot ofrecemos servicios de recuperación de datos RAID y también de recuperación de datos de discos duros, SSD, tarjetas de memoria, memorias USB y dispositivos afectados por ransomware. Si necesitas recuperar los datos de cualquier configuración RAID, confía en los profesionales de Bot, con más de 200.000 casos.
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