Colegio Pureza de Maria

Trabajo de Sistemas Operativos

" Niveles Raid"

Integrantes: Anneth Afu

Maria Hernandez

Genesis Pineda

Jackie Yanguez

Grado 11ºA

Introducción

Los niveles raid dependen de las necesidades del usuario en lo que respecta a factores como seguridad, velocidad, capacidad, etc. Cada nivel raid ofrece una combinación especifica de redundancia y rendimiento, estos niveles son diseñados para satisfacer las necesidades de almacenamiento. No hay un nivel de Raid mejor que otro; cada uno es apropiado para determinadas aplicaciones y entornos informáticos. De hecho, resulta frecuente el uso de varios niveles Raid para distintas aplicaciones del mismo servidor. Oficialmente existen siete niveles diferentes de Raid (0-6), definidos y aprobados por el el RAID Advisory Board (RAB). Luego existen las posibles combinaciones de estos niveles (10, 50, ...). Los niveles Raid 0, 1, 0+1 y 5 son los más populares.

¿Que es un Raid?

El RAID es un conjunto redundante de discos independiente, originalmente era conocido como Redundant Array of Inexpensive Disks, conjunto redundante de discos baratos. Hace referencia a un sistema de almacenamiento que usa múltiples discos duros entre los que distribuye o replica los datos. Dependiendo de su configuración a la que suele llamarse nivel, los beneficios de un RAID respecto a un único disco son uno o varios de los siguientes: mayor integridad, mayor tolerancia a fallos, mayor throughput (rendimiento) y mayor capacidad. En sus implementaciones originales, su ventaja clave era la habilidad de combinar varios dispositivos de bajo coste y tecnología más antigua en un conjunto que ofrecía mayor capacidad, fiabilidad, velocidad o una combinación de éstas que un solo dispositivo de última generación y coste más alto.

En el nivel más simple, un RAID combina varios discos duros en una sola unidad lógica. Así, en lugar de ver varios discos duros diferentes, el sistema operativo ve uno solo. Los RAID suelen usarse en servidores y normalmente se implementan con unidades de disco de la misma capacidad. Los RAID se encuentran también como opción en los ordenadores personales más avanzados. Esto es especialmente frecuente en los computadores dedicados a tareas intensivas de almacenamiento, como edición de audio y vídeo.

Los niveles RAID más comúnmente usados son:
RAID 0: Conjunto dividido
RAID 1: Conjunto en espejo
RAID 5: Conjunto dividido con paridad distribuida.

RAID 0 Data Striping

Un RAID 0 también llamado conjunto dividido o volumen dividido, distribuye los datos equitativamente entre dos o más discos sin información de paridad que proporcione redundancia. Es importante señalar que el RAID 0 no era uno de los niveles RAID originales y que no es redundante. El RAID 0 se usa normalmente para incrementar el rendimiento, aunque también puede utilizarse como forma de crear un pequeño número de grandes discos virtuales a partir de un gran número de pequeños discos físicos.

Con un RAID 0, si todos los sectores accedidos están en el mismo disco, entonces el tiempo de búsqueda será el de dicho disco. Si los sectores a acceder están distribuidos equitativamente entre los discos, entonces el tiempo de búsqueda aparente estará entre el más rápido y el más lento de los discos del conjunto, pues todos los discos necesitan acceder a su parte de los datos antes de que la operación pueda completarse.

RAID 1

Un RAID 1 crea una copia exacta de un conjunto de datos en dos o más discos. Esto resulta útil cuando el rendimiento en lectura es más importante que la capacidad. Un conjunto RAID 1 sólo puede ser tan grande como el más pequeño de sus discos.

Un RAID 1 clásico consiste en dos discos en espejo, lo que incrementa exponencialmente la fiabilidad respecto a un solo disco; es decir, la probabilidad de fallo del conjunto es igual al producto de las probabilidades de fallo de cada uno de los discos.

RAID 2

Un RAID 2 divide los datos a nivel de bits en lugar de a nivel de bloques y usa un código de Hamming para la corrección de errores. Los discos son sincronizados por la controladora para funcionar al unísono. Éste es el único nivel RAID original que actualmente no se usa. Permite tasas de trasferencias extremadamente altas.

Teóricamente, un RAID 2 necesitaría 39 discos en un sistema informático moderno: 32 se usarían para almacenar los bits individuales que forman cada palabra y 7 se usarían para la corrección de errores.

RAID 3

Un RAID 3 usa división a nivel de bytes con un disco de paridad dedicado. El RAID 3 se usa rara vez en la práctica. Uno de sus efectos secundarios es que normalmente no puede atender varias peticiones simultáneas, debido a que por definición cualquier simple bloque de datos se dividirá por todos los miembros del conjunto, residiendo la misma dirección dentro de cada uno de ellos. Así, cualquier operación de lectura o escritura exige activar todos los discos del conjunto.

RAID 4

Un RAID 4 usa división a nivel de bloques con un disco de paridad dedicado. Necesita un mínimo de 3 discos físicos. El RAID 4 es parecido al RAID 3 excepto porque divide a nivel de bloques en lugar de a nivel de bytes. Esto permite que cada miembro del conjunto funcione independientemente cuando se solicita un único bloque. Si la controladora de disco lo permite, un conjunto RAID 4 puede servir varias peticiones de lectura simultáneamente. En principio también sería posible servir varias peticiones de escritura simultáneamente, pero al estar toda la información de paridad en un solo disco, éste se convertiría en el cuello de botella del conjunto.

RAID 5

Un RAID 5 usa división de datos a nivel de bloques distribuyendo la información de paridad entre todos los discos miembros del conjunto. El RAID 5 ha logrado popularidad gracias a su bajo coste de redundancia. Generalmente, el RAID 5 se implementa con soporte hardware para el cálculo de la paridad.

Cada vez que un bloque de datos se escribe en un RAID 5, se genera un bloque de paridad dentro de la misma división. Un bloque se compone a menudo de muchos sectores consecutivos de disco. Una serie de bloques recibe el nombre colectivo de división.

RAID 6

Un RAID 6 amplía el nivel RAID 5 añadiendo otro bloque de paridad, por lo que divide los datos a nivel de bloques y distribuye los dos bloques de paridad entre todos los miembros del conjunto. El RAID 6 no era uno de los niveles RAID originales.

El RAID 6 es ineficiente cuando se usa un pequeño número de discos pero a medida que el conjunto crece y se dispone de más discos la pérdida en capacidad de almacenamiento se hace menos importante, creciendo al mismo tiempo la probabilidad de que dos discos fallen simultáneamente. El RAID 6 proporciona protección contra fallos dobles de discos y contra fallos cuando se está reconstruyendo un disco. En caso de que sólo tengamos un conjunto puede ser más adecuado que usar un RAID 5 con un disco de reserva.

RAID 5E Y RAID 6E

Se suele llamar RAID 5E y RAID 6E a las variantes de RAID 5 y RAID 6 que incluyen discos de reserva. Estos discos pueden estar conectados y preparados o en espera. En los RAID 5E y RAID 6E, los discos de reserva están disponibles para cualquiera de las unidades miembro. No suponen mejora alguna del rendimiento, pero sí se minimiza el tiempo de reconstrucción (en el caso de los discos hot spare) y las labores de administración cuando se producen fallos. Un disco de reserva no es realmente parte del conjunto hasta que un disco falla y el conjunto se reconstruye sobre el de reserva.

Niveles RAID anidados

Los RAID anidados se indican normalmente uniendo en un solo número los correspondientes a los niveles RAID usados, añadiendo a veces un «+» entre ellos.

Los niveles RAID anidados más comúnmente usados son:
Un RAID 0+1 : Un espejo de divisiones
RAID 1+0: Una división de espejos
RAID 30: Una división de niveles RAID con paridad dedicada
RAID 100: Una división de una división de espejos.

RAID 0+1

Un RAID 0+1 es un RAID usado para replicar y compartir datos entre varios discos. La diferencia entre un RAID 0+1 y un RAID 1+0 es la localización de cada nivel RAID dentro del conjunto final: un RAID 0+1 es un espejo de divisiones

RAID 1+0

Un RAID 1+0, a veces llamado RAID 10, es parecido a un RAID 0+1 con la excepción de que los niveles RAID que lo forman se invierte: el RAID 10 es una división de espejos.
En cada división RAID 1 pueden fallar todos los discos salvo uno sin que se pierdan datos. Sin embargo, si los discos que han fallado no se reemplazan, el restante pasa a ser un punto único de fallo para todo el conjunto.

RAID 30

El RAID 30 o división con conjunto de paridad dedicado es una combinación de un RAID 3 y un RAID 0. El RAID 30 proporciona tasas de transferencia elevadas combinadas con una alta fiabilidad a cambio de un coste de implementación muy alto. La mejor forma de construir un RAID 30 es combinar dos conjuntos RAID 3 con los datos divididos en ambos conjuntos.

RAID 100

Un RAID 100, a veces llamado también RAID 10+0, es una división de conjuntos RAID 10. El RAID 100 es un ejemplo de «RAID cuadriculado», un RAID en el que conjuntos divididos son a su vez divididos conjuntamente de nuevo.
Todos los discos menos unos podrían fallar en cada RAID 1 sin perder datos. Sin embargo, el disco restante de un RAID 1 se convierte así en un punto único de fallo para el conjunto degradado.

RAID 50



Un RAID 50, a veces llamado también RAID 5+0, combina la división a nivel de bloques de un RAID 0 con la paridad distribuida de un RAID 5, siendo pues un conjunto RAID 0 dividido de elementos RAID 5.
Un disco de cada conjunto RAID 5 puede fallar sin que se pierdan datos. Sin embargo, si el disco que falla no se reemplaza, los discos restantes de dicho conjunto se convierten en un punto único de fallo para todo el conjunto. Si uno falla, todos los datos del conjunto global se pierden.

Niveles RAID propietarios

Aunque todas las implementaciones de RAID difieren en algún grado de la especificación idealizada, algunas compañías han desarrollado implementaciones RAID completamente propietarias que difieren sustancialmente de todas las demás.

Paridad doble

hay dos conjuntos de información de chequeo de paridad, pero a diferencia de aquél, el segundo conjunto no es otro conjunto de puntos calculado sobre un síndrome polinomial diferente para los mismos grupos de bloques de datos, sino que se calcula la paridad extra a partir de un grupo diferente de bloques de datos.

RAID 1.5
RAID 1.5 es un nivel RAID Por la poca información disponible, parece ser una implementación correcta de un RAID 1. Cuando se lee, los datos se recuperan de ambos discos simultáneamente y la mayoría del trabajo se hace en hardware en lugar de en el controlador software.

RAID 7
RAID 7 que añade cachés a un RAID 3 o RAID 4 para mejorar el rendimiento.

RAID S o RAID de paridad
RAID S es un sistema RAID de paridad. Cada volumen reside en un único disco físico, y se combinan arbitrariamente varios volúmenes para el cálculo de paridad.

Matrix RAID
Matrix RAID es una característica . No es un nuevo nivel RAID.
El Matrix RAID utiliza dos o más discos físicos, asignando partes de idéntico tamaño de cada uno de ellos diferentes niveles de RAID.

Y Tambien existen otros tipos de RAID como
Linux MD RAID 10, IBM ServeRAID 1E, RAID Z.

Conclusión

En dicho Blog hemos visto, cada una de las características y funciones de los niveles raid, vimos que el nivel 0, es aquel en el que se separan y se distribuyen los distintos datos, en el nivel 1 se da lo que es la creación de discos espejos, el nivel 2 detecta y corrige errores, nivel 3 Dedica un único disco al almacenamiento de información de paridad, nivel 4 se dedica a guardar la información de paridad calculada en los datos guardados en otros discos, nivel 5 optimiza la capacidad del sistema y el nivel 6 tiene un doble acceso a la información de paridad. En cuanto a los niveles raid anidados podemos decir que se indican normalmente uniendo en un solo número los correspondientes a los niveles Raid usados, añadiendo a veces un «+» entre ellos. Por ejemplo, el Raid 10 (o RAID 1+0) consiste conceptualmente en múltiples conjuntos de nivel 1 almacenados en discos físicos con un nivel 0 encima, agrupando los anteriores niveles 1.

Bibliografia

www.smdata.com/nivelesRAID.htm

www.sindominio.net/amp/articulos/raid/niveles.html

Gracias.