Los recursos de datos empresariales de misión crítica deben estar fácilmente disponibles para permitir que las organizaciones cumplan con sus objetivos comerciales. Los dispositivos de almacenamiento empleados para proporcionar a los usuarios y las aplicaciones acceso a estos valiosos datos deben exhibir niveles elevados de rendimiento y resistencia. Una forma de mantener el flujo de datos es protegerlos almacenándolos en arreglos RAID.
RAID significa matriz redundante de discos independientes. Es una metodología de almacenamiento que utiliza varios dispositivos y técnicas de hardware para garantizar que los datos permanezcan disponibles si uno o varios componentes del arreglo fallan.
Este artículo analiza cómo la variedad de implementaciones de RAID ofrece a las empresas varios niveles de protección de datos y rendimiento. También analizamos los problemas que pueden surgir con las matrices RAID y presentamos las razones por las que se debe implementar un monitoreo efectivo.
Cómo se construyen las matrices RAID
Las matrices RAID se construyen utilizando una combinación de hasta tres conceptos fundamentales de almacenamiento de datos. Como veremos en breve, se construyen diferentes niveles de RAID utilizando estos conceptos para proporcionar distintos niveles de rendimiento y protección de datos.
Duplicación de disco
En la duplicación de discos, los datos se escriben simultáneamente en varios discos. La duplicación ofrece protección contra fallas de hardware al hacer que los mismos datos estén disponibles en varios dispositivos físicos.
Si un disco duplicado falla, el rendimiento se mantiene cambiando inmediatamente a un dispositivo alternativo. La duplicación elimina el tiempo necesario para restaurar un disco y reconstruir un sistema de archivos si falla un dispositivo de almacenamiento no duplicado. Los discos espejados brindan resistencia y redundancia, lo que los convierte en una opción adecuada para almacenar datos críticos para el negocio.
Seccionamiento de discos
Disk striping es una técnica que también utiliza múltiples dispositivos físicos para aumentar la funcionalidad de una sola unidad. Cuando se implementa la fragmentación de discos, varios discos físicos se tratan como un único dispositivo lógico. Los bloques de datos se segmentan y almacenan en dispositivos de almacenamiento conectados lógicamente. La creación de bandas en discos proporciona ventajas y desventajas con respecto a la disponibilidad y el rendimiento de los datos.
Los beneficios de la fragmentación de discos incluyen:
- Administración de recursos simplificada ya que varios discos físicos se ven como una entidad lógica unificada.
- Las solicitudes de lectura y escritura multiproceso en varios discos mejoran el rendimiento.
Una desventaja que puede afectar a los sistemas de almacenamiento que emplean la fragmentación de discos es su fragilidad. Cuando falla un disco, puede ser imposible acceder a los datos almacenados en otros discos donde se escribieron los datos. Existe la posibilidad de que se pierdan datos si no hay una capacidad de intercambio en caliente integrada en el entorno.
Paridad
El uso de comprobaciones de paridad es el tercer componente posible de una implementación de RAID. Cuando la verificación de paridad está en juego, se agrega un bloque de paridad a cada byte de datos. Los bits de paridad se verifican para garantizar la precisión de los datos y se pueden usar para reconstruir datos de unidades fallidas. La verificación de errores de paridad implica comparar datos de diferentes ubicaciones y puede afectar negativamente el rendimiento de E/S.
¿Qué proporcionan los diferentes niveles de RAID?
En la implementación de diferentes niveles de RAID se utilizan varias combinaciones de duplicación, creación de bandas y verificación de paridad. Comprender las diferencias entre los niveles es clave para tomar la mejor decisión para su negocio a partir de las opciones disponibles de su proveedor de servicios en la nube.
La siguiente tabla resume las características y los requisitos de los niveles de RAID implementados con mayor frecuencia.
Problemas que afectan a las matrices RAID
Una matriz RAID puede fallar parcial o completamente debido a una variedad de razones. Una matriz fallida no debe usarse hasta que se resuelvan los problemas para evitar más daños o pérdida de datos. Las siguientes son las razones más comunes por las que falla una matriz RAID.
- Múltiples fallas de disco – Una matriz fallará si fallan demasiados discos al mismo tiempo. Si bien los arreglos se pueden ejecutar en modo degradado cuando se produce un error en el disco, no se recomienda esta práctica, ya que puede provocar una falla total del arreglo.
- Controlador RAID fallido – Todas las operaciones de la matriz están dirigidas por el controlador RAID. Las subidas de tensión u otros tipos de problemas pueden hacer que el controlador falle. El arreglo puede experimentar múltiples problemas de rendimiento y puede volverse inaccesible.
- Problemas de infraestructura – Si el servidor que aloja la matriz RAID falla, el sistema de almacenamiento puede volverse inaccesible.
- Reconstrucciones de volumen defectuosas – Un volumen RAID reconstruido incorrectamente puede provocar un acceso degradado a los datos o una falla total del arreglo.
Las fallas de la unidad deben abordarse y resolverse lo antes posible. Permitir que un arreglo continúe funcionando a una capacidad degradada abre la puerta a más problemas y aumentará el tiempo necesario para reparar el sistema. Una matriz RAID grande y compleja que ha experimentado una falla puede tardar mucho tiempo en reconstruirse.
Supervisión de matrices RAID
Las matrices RAID no supervisadas pueden verse afectadas por un rendimiento degradado y una posible pérdida de datos. El monitoreo se puede realizar mediante software patentado suministrado por los fabricantes de hardware de la matriz. También se puede lograr con herramientas de monitoreo de infraestructura general que brindan la visibilidad necesaria de los componentes de la matriz de discos físicos y lógicos.
Cuando las matrices RAID se implementan internamente, el equipo de almacenamiento de una organización suele ser responsable de monitorear el sistema. Según el tipo de servidor que obtenga de un proveedor de la nube, el proveedor puede encargarse de monitorear la matriz y asegurarse de que sus datos estén seguros y accesibles.
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La elección de implementar un servidor dedicado permite a los clientes elegir entre estas opciones de almacenamiento:
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