Niveles RAID anidados

Los niveles RAID anidados , también conocidos como RAID híbrido , combinan dos o más niveles RAID estándar (donde " RAID " significa "matriz redundante de discos independientes" o "matriz redundante de discos económicos") para obtener rendimiento, redundancia adicional o ambas cosas, como resultado de combinar propiedades de diferentes configuraciones RAID estándar. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

Los niveles RAID anidados suelen numerarse mediante una serie de números, donde los niveles más comunes utilizan dos números. El primer número de la designación numérica indica el nivel RAID más bajo en la "pila", mientras que el de la derecha indica el nivel RAID más alto; por ejemplo, RAID  50 superpone la distribución de datos de RAID 0 sobre la paridad distribuida de RAID 5. Los niveles RAID anidados incluyen RAID  01, RAID  10, RAID  100, RAID  50 y RAID  60, que combinan la distribución de datos con otras técnicas RAID; como resultado del esquema de capas, RAID  01 y RAID  10 representan niveles RAID anidados significativamente diferentes. ^{[ 3 ]}

RAID  01 , también llamado RAID  0+1 , es un nivel RAID que utiliza un espejo de franjas, logrando tanto la replicación como el intercambio de datos entre los discos. ^{[ 3 ]} La capacidad útil de una  matriz RAID 01 es la misma que en una  matriz RAID 1 hecha de las mismas unidades, en la que una mitad de las unidades se utiliza para reflejar la otra mitad.${\displaystyle (N/2)\cdot S_{\mathrm {min} }}$, dónde${\displaystyle N}$es el número total de unidades y${\displaystyle S_{\mathrm {min} }}$es la capacidad de la unidad más pequeña en el conjunto. ^{[ 4 ]}

En una configuración RAID 01 estándar se requieren al menos cuatro discos  , pero también se utilizan matrices de mayor tamaño.

RAID  03 , también llamado RAID  0+3 y a veces RAID  53 , es similar a RAID  01 con la excepción de que se utiliza el seccionamiento a nivel de byte con paridad dedicada en lugar de la duplicación. ^{[ 5 ]}

RAID  10 , también llamado RAID  1+0 y a veces RAID  1&0 , es similar a RAID  01 con la excepción de que los dos niveles RAID estándar utilizados están dispuestos en orden inverso; por lo tanto, RAID  10 es una franja de espejos. ^{[ 3 ]}

RAID  10, reconocido por la asociación de la industria del almacenamiento y generalmente implementado por los controladores RAID, es una  matriz RAID 0 de espejos, que pueden ser espejos de dos o tres vías, ^{[ 6 ]}  y requiere un mínimo de cuatro unidades. Sin embargo, se creó una definición no estándar de "RAID 10" para el controlador Linux MD ; Linux "RAID  10" puede implementarse con tan solo dos discos. Las implementaciones que admiten dos discos, como Linux RAID  10, ofrecen una variedad de diseños. ^{[ 7 ]} También son posibles matrices de más de cuatro discos.

Según las especificaciones del fabricante y las pruebas de rendimiento oficiales independientes, en la mayoría de los casos RAID  10 ^{[ 8 ]} proporciona un mejor rendimiento y latencia que todos los demás niveles RAID ^{[ 9 ]} excepto RAID  0 (que supera en rendimiento). ^{[ 10 ]} Por lo tanto, es el nivel RAID preferible para aplicaciones con uso intensivo de E/S, como servidores de bases de datos, correo electrónico y web, así como para cualquier otro uso que requiera un alto rendimiento del disco. ^{[ 11 ]}

RAID  50 , también llamado RAID  5+0 , combina la distribución de datos a nivel de bloque de RAID  0 con la paridad distribuida de RAID  5. ^{[ 3 ]} Como una  matriz RAID 0 distribuida entre  elementos RAID 5,  la configuración mínima de RAID 50 requiere seis unidades. A la derecha se muestra un ejemplo donde tres conjuntos de  RAID  5 de 120 GB se distribuyen para obtener  un espacio de almacenamiento total de 720 GB.

Una unidad de cada conjunto RAID  5 podría fallar sin pérdida de datos; por ejemplo, una  configuración RAID 50 que incluya tres  conjuntos RAID 5 puede tolerar un máximo de tres fallos simultáneos de unidades (pero solo uno por conjunto RAID 5). Dado que la fiabilidad del sistema depende del reemplazo rápido de la unidad defectuosa para que la matriz pueda reconstruirse, es común incluir discos de reserva en caliente que puedan comenzar a reconstruir la matriz inmediatamente después de un fallo. Sin embargo, esto no resuelve el problema de que la matriz se somete a una tensión máxima al leer cada bit para reconstruirla en el momento en que es más vulnerable. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

RAID  50 mejora el rendimiento de RAID  5, especialmente durante las escrituras, y proporciona una mayor tolerancia a fallos que un único nivel RAID. Este nivel se recomienda para aplicaciones que requieren alta tolerancia a fallos, capacidad y rendimiento de acceso aleatorio. A medida que aumenta el número de unidades en un conjunto RAID y su capacidad, el tiempo de recuperación ante fallos se ve afectado, ya que el intervalo para reconstruir el conjunto RAID aumenta. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

RAID  60 , también llamado RAID  6+0 , combina la distribución de datos a nivel de bloque de RAID  0 con la paridad doble distribuida de RAID 6, lo que da como resultado una matriz  RAID 0 distribuida entre elementos RAID 6. Requiere al menos ocho discos. ^{[ 14 ]}  

RAID  100 , a veces también llamado RAID  10+0 , es una distribución de RAID  10. Esto es lógicamente equivalente a una  matriz RAID 10 más amplia, pero generalmente se implementa utilizando RAID  0 por software sobre RAID  10 por hardware. Al estar distribuido en dos direcciones, RAID  100 se describe como un " RAID a cuadros ". ^{[ 15 ]}

La siguiente tabla ofrece una visión general de algunas consideraciones para los niveles RAID anidados. En cada caso:

• La eficiencia del espacio se expresa en función del número de unidades, n ; esta expresión designa un valor fraccionario entre cero y uno, que representa la fracción de la suma de las capacidades de las unidades que está disponible para su uso. Por ejemplo, si se organizan tres unidades en RAID  3, esto da una eficiencia del espacio de la matriz de 1 − 1/ n = 1 − 1/3 = 2/3 ≈ 67% ; por lo tanto, si cada unidad en este ejemplo tiene una capacidad de 250  GB, entonces la matriz tiene una capacidad total de 750  GB, pero la capacidad que se puede utilizar para el almacenamiento de datos es solo de 500  GB. A veces es necesario utilizar${\displaystyle m}$en lugar de${\displaystyle n}$debido a la naturaleza inherente de la configuración (de uso en RAID 10). La tolerancia a fallos utiliza${\displaystyle m}$para representación, en lugar de${\displaystyle n}$, en ciertos niveles RAID anidados (véase más abajo el cálculo de tolerancia a fallos).${\displaystyle m}$es el número de discos en cada espejo, en lugar del número total de discos.
• La tolerancia a fallos es el número de fallos de disco permitidos, donde min es el número garantizado de fallos que el RAID puede gestionar y max es el máximo posible sin fallo garantizado.

• Arquitecturas de unidades sin RAID
• Niveles RAID no estándar

• "Aprendiendo sobre RAID" . Support.Dell.com. Dell . 2009. Archivado del original el 20 de febrero de 2009. Consultado el 15 de abril de 2016 .