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Optimización del sistema de almacenamiento RAID en su empresa

Descubra cómo puede optimizar su sistema de almacenamiento RAID (Redundant Array of Independent Disks, matriz redundante de discos independientes) mediante la elección de un alojamiento adecuado para sus unidades RAID y de los niveles RAID que mejor se ajustan a las necesidades de su negocio.

A la hora de implantar un sistema RAID, deberá plantearse diversas cuestiones. En especial, deberá determinar el alojamiento más adecuado para las unidades RAID, elegir controladores RAID basados en software o en haDRware, y decidir qué niveles RAID se ajustan mejor a sus necesidades empresariales.

El primer aspecto que debe considerarse es el alojamiento de las unidades RAID. Las redes de área de almacenamiento (SAN, Storage Area Network) permiten albergar docenas de estas unidades, y dotar al sistema RAID de un elevado rendimiento, pero pueden resultar demasiado costosas para algunas pymes.

El mercado ofrece, además, otras opciones para el alojamiento de las unidades RAID, a saber:

NAS: Los dispositivos NAS (Network-Attached Storage, almacenamiento conectado a la red) facilitan la configuración de las escasas versiones RAID que ofrecen, así como el mapeo de los usuarios de la red corporativa en la matriz RAID de almacenamiento conectado.

eSATA: Las cajas de almacenamiento eSATA (external Serial Advanced Technology Attachment), separadas recientemente de las matrices NAS, constituyen carcasas diseñadas para establecer una conexión con el puerto eSATA del oDRenador. Suelen ofrecer distintos niveles RAID y otras funcionalidades, tales como la sustitución "en caliente" (extracción de una unidad e introducción de otra de recambio mientras el sistema sigue ejecutándose), o la posibilidad de añadir una unidad con el sistema en ejecución.

En sus oDRenadores: En teoría, añadir un dispositivo RAID a su red corporativa es tan sencillo como conectar las unidades al controlador RAID que incorporado a la placa base.

Controladores RAID basados en software frente a controladores RAID basados en haDRware

Uno de los factores clave de los dispositivos RAID en relación con el rendimiento del sistema es la clase de controlador que se emplee. Existen múltiples tipos de controladores, pero todos ellos se agrupan en dos categorías básicas: controladores basados en software y controladores basados en haDRware.

Los controladores RAID basados en software, como los que suelen venir incorporados en la placa base, utilizan la CPU y la RAM para realizar los intensos cálculos necesarios para gestionar el uso de las unidades RAID del sistema. Sin embargo, los controladores RAID basados en software (o adaptadores RAID de la placa base) pueden interferir en el rendimiento de los servidores, por lo que se configuran como la opción menos interesante.

Los controladores basados en haDRware emplean el dispositivo físico de la propia tarjeta del controlador para llevar a cabo los cálculos y las funciones de control necesarias para gestionar la matriz RAID. Por lo general, como el proceso en sí se realiza en la tarjeta del controlador, el oDRenador está libre para otras operaciones.

Los sistemas NAS y las cajas de almacenamiento eSATA recurren también a los controladores basados en haDRware para conectar la red o la interfaz eSATA con el oDRenador, así como para gestionar las matrices RAID instaladas en sus carcasas. Aunque pueden surgir problemas de rendimiento asociados a la red de conexión del dispositivo NAS, y a pesar de que velocidad del flujo de datos se vea limitada por la capacidad de la red y de sus componentes, es muy probable que los atascos en el envío y la recepción de datos a través de la red (o del enlace eSATA) no estén originados por el controlador de la caja externa.

Otras recomendaciones sobre el rendimiento de los dispositivos RAID

El tipo de unidad que instale en la matriz RAID puede influir en el rendimiento final y en el período de vida útil del dispositivo. A nivel del usuario individual y de la pequeña empresa, las unidades que más se utilizan son las de tipo SATA. La tecnología SATA tiene sus ventajas: es relativamente barata, posee una interfaz sencilla que facilita su uso por parte de los desarrolladores del sistema, y proporciona un gran volumen de almacenamiento. Sin embargo, la velocidad de ejecución de las unidades SATA es inferior a la que ofrecen las unidades SAS y SCSI, en cuyo diseño priman la solidez y el rendimiento. Además, las unidades SATA no están concebidas para ofrecer una vida útil tan prolongada como la de las unidades SAS y SCSI. Por último, cabe destacar que el rendimiento continuo que a menudo de espera de las matrices RAID no es una de las grandes prestaciones que presenta el diseño de las unidades SATA.

Cuando se produce un fallo en una unidad, la matriz RAID puede llegar a peDRer todos sus datos, lo que dependerá del nivel RAID que estemos utilizando y del buen estado del resto de las unidades. Si usted está utilizando un sistema RAID externo compatible tanto con SATA como con SAS, quizá debería ponderar la seguridad de sus datos en detrimento del menor costo que ofrece SATA. Además, una unidad SAS que se ejecute a 10.000 rpm de velocidad de giro es capaz de almacenar y procesar datos más rápidamente que las unidades SATA. Puede que sólo haya unos cuantos segundos de diferencia en el procesamiento de archivos pesados, pero en algunos negocios, este intervalo de tiempo, por pequeño que sea, cuenta.

Por último, la elección del nivel RAID se configura como un pulso entre la variable del rendimiento y la de la seguridad de los datos. En resumen, estas son las opciones más habituales:

RAID 0

RAID 0 representa el nivel de mayor rendimiento disponible. Con RAID 0, se realiza una secuenciación de los datos de una unidad con respecto a la siguiente. Durante la lectura de datos, mientras la unidad en cuestión transfiere la información al usuario, una segunda unidad (o una tercera, una cuarta, etc.) puede procesar, paralelamente, el siguiente bloque de datos. Este sistema elimina prácticamente los tiempos de espera durante el procesamiento de datos. La capacidad de lectura es excelente, pero no existe ningún sistema de protección de los datos. Si se produce un fallo en una de las unidades, se pieDRen todos los datos, que pueden considerarse irrecuperables.

RAID 1

RAID 1 replica las unidades. En efecto, se produce una réplica exacta en otra unidad de todos los datos de lectura o escritura que se procesan en una determinada unidad. La capacidad de lectura es adecuada: mientras una unidad procesa un sector, la segunda unidad lee el siguiente. Si se genera un fallo en una unidad, los datos están a salvo, ya que se han replicado en otra unidad. Aunque el nivel RAID 1 es más caro e implica la realización de réplicas de las unidades, ofrece un gran rendimiento.

RAID 5

RAID 5 constituye, probablemente, el nivel de mayor disponibilidad. Los sistemas de almacenamiento NAS y los dispositivos eSATA incorporan dicho nivel, que, además, suele ser compatible con el dispositivo RAID de la placa base y con los controladores RAID. RAID 5 garantiza la seguridad de los datos al dividirlos entre unidades, y gracias a la redundancia que ofrece la información de paridad, que permitiría restaurar los datos si una unidad fallara. El rendimiento de RAID 5 no es tan elevado como el que proporcionan RAID 1 o RAID 0, pero existen nuevos niveles que ofrecen solución a algunos de los problemas asociados a la capacidad de lectura.

RAID 10

RAID 10 es en realidad una combinación de RAID 1 y RAID 0. En este nivel, la información se divide entre las distintas unidades para proporcionar una gran velocidad de lectura de los datos de las unidades. Las unidades con que trabajan en RAID 0 se replican a efectos de la seguridad de los datos. Dado que esta configuración requiere, al menos, cuatro unidades (dos para la matriz de nivel 0 y otras dos para el duplicado), su costo resulta más elevado. Por otra parte, no todas las carcasas diseñadas para los sistemas de las pymes tienen capacidad para albergar más de cuatro unidades.

Aunque existen más niveles RAID, los que acabamos de describir son los más citados en la investigación sobre esta tecnología, y cada uno de ellos presenta sus propios problemas en términos de prestaciones.

El rendimiento de los sistemas RAID es sólo una de las variables que deben tenerse en cuenta a la hora de evaluar qué opción RAID es la más conveniente para su empresa. La información que se desglosa en este artículo puede orientarle a la hora de valorar los pros y los contras de cada opción, para así tomar una decisión más fundada.

Sobre el autor: Mark Brownstein es periodista especializado en tecnología, y posee una amplia experiencia en el mundo de la edición de publicaciones informáticas sobre sistemas de almacenamiento. Además, administra sus propias redes, es dueño de un laboratorio de pruebas en el que él mismo trabaja, ha escrito libros sobre diferentes temas de informática, y ostenta el título de administrador de sistemas certificado por Microsoft (MCSA, Microsoft Certified Systems Administrator). Realiza una labor continua de evaluación de los nuevos productos y tecnologías que surgen, así como de búsqueda de nuevas oportunidades profesionales como freelance. En los ratos libres que le deja la investigación informática, reside en Northridge (California, EE.UU.).

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