Raid, sistemas operativos (página 2)

4.6. Raid 5 : Independent Disk Array

Sistemas de discos independientes con integracion de codigo de error mediante una paridad En RAID 5 los datos y una paridad son guardados en los mismos discos por lo que conseguimos aumentar la velocidad de demanda , ya que cada disco puede satisfacer una demanda independiente de los demas . Con diferencia con el RAID 3 , el RAID 5 guarda la paridad del dato dentro de los discos y no hace falta un disco para guardar dichas paridades En el nivel 5 de Raid las unidades de disco actuan indeopendientemente , cada unidad es capaz de atender a sus propias operaciones de Lectura/Escritura ,lo que aumenta el numero de operaciones de entrada salida simultanea .Esta característica mejora considerablemente el teimpo de acceso , especialmente con multiples peticiones de pequeñas operaciones de entrada salida .

El nivel 5 de Raid asegura un mejor rendimiento de operaciones de entrada salida para aplicaicoens en la que el sistema realiza búsqueda aleatorias de muchos ficheros pequenos como sucede en las aplicaciones transaccionales , ofrece la posibilidad de soportar multiples operaciones de escriturea de forma que los datos pueden escribirse en un disco y su formación de paridad en otro .En este nivel no existe una unidad delicada para paridad sino que el controlador intercala los datos y las paridad en todo los discos del subsistemas .El inconveniebnte de este nivel es que presenta una operacion adicional de escritura al almacenar lso datos ya que tanto los datos como la información de actualidad se actualizan en oparciones distintas y en unidades de

disco diferentes. Las aplicaciones implican numerosas operaciones de escritura y sufren descensos en el rendimiento .

Ventajas

• Alto rendimiento en aplicaciones de velocidad de demanda interactiva • Costo efectivo .No desaprovecha un disco exclusivamente para paridad . • Se puden recuperar datos

Inconvenientes

• El rendiemiento en las escrituras de datos es bajo • No aumenta el rendiemiento en las aplicaciones , aunque la velocidad de transferencia de datos es alta .

Ambiente donde implementarlo Es recomedable para aplicaciones intensas de entrada salidas y lectura escritura , tal como procesamiento de transacciones }

4.7. Raid 6 Independent Disk Array

Sistemas independientes de disco con integracion de codigo de error mendiante una doble paridad .

Raid 6 es esencialmete una extensión del RAID 5 , para ello guarda , una segunda paridad .Este nivel proporciona muy buena integridad de lso datos y repara diversos errores en los discos .El nivel 6 de Raid añade un nivel mas de disco , resultando una organización con dos dimensiones de disco y una tercera que corresponde a los sectores de los discos la ventaja de este nivel consiste que no solamente se puede recuperar un error de entre dos discos , sino que es posible recuperar muchos errores de 3 discos .La oparcion de escritura es difícil debido a la necesidad de sincronizar todas las dimensiones .

Ventajas

• Podemos recuperar diversos errores simultaneamiente • Nivel de integridad muy elevado solucion perfecta para aplicaciones criticas

Inconvenientes

• El rendimiento emn escritura de datos es bastante lento • No se dsicpone de muchas implementaciones comerciales en el nivel de Raid 6

4.8. Raid 10

La información se distribuyen en bloques como el Raid 0 y adicionalmente , cada disco se duplica como raid 1 , creando un segundo nivel de arreglo se conoce como "Striping de arreglos duplicados " . Se requieren , dos canales , dos discos para cada canal y se utilizan el 50 % de la capacidad para información de control

Ventajas

• Este nivel ofrece un 100 % de redundancia de la información y un soporte para grandes volúmenes de datos , donde el precio no es un factor importante .

Ambientes donde implementarlo

Ideal para sistemas de emisión critica , donde se requiera mayor confiabilidad de la información , ya que pueden fallar dos discos inclusive (uno por cada canal) y los datos todavía se mantienen en linea .Es apropiado tambien en escritura aleatorias pequenas .

4.9. Raid 30

Es ideal para aplicaciones no interactiva , tal como señales de grafico e imágenes .Se conoce tambien como Striping de arreglos de paridad dedicada .La información es distribuidad atravez de los discos , como en Raid 0 y utiliza paridad dedicada , como Raid 3 , en un segundo canal , requiere minimo 6 discos.

Ventajas

• Proporciona una alta confiabilidad igual que el Raid 10 ya que tambien es capaz de tolerar dos fallas físicas en canales diferentes , manteniendo la información disponible

Ambientes donde implementarlo :

Raid 30 es mejor para aplicaciones no interactivas , tal como señales de video , graficos , que procesan secuencialmete grandes archivos y requieren alta velocidad y disponibilidad

4.10. Raid 50

Esta diseñado apar aplicaciones que requieren un almecenamiento altamente confiable una elevada tasa de lectura y un buen rendimiento en la transferencia de datos con un nivel de Raid 50 , la información se freparte en lso discos y se usa parida distribuidad , po eso se conoce como Striping de arreglo de paridad distribuidas .Se requiere minimo 6 discos

Ventajas

• Se logra confiabilidad de la información , un buen rendimiento en gral , y ademas soporta grandes volúmenes de datos. Igualmente si dos discos sufren fallas físicas en difirentes canales , la información no se pierde .

Ambientes donde implementarlo

Raid 50 es ideal para aplicaiones que requieran un almacenamiento altamente confiable , una elevada tasa de lectura , y un buen rendimiento en la transferencia de datos .A este nivel se encuentran aplicaciones de oficina con muchos usuarios accediendo apequeños archivos , al igual que procesamiento de transacciones .

5. Como seleccionar un disco RAID

El seleccionar un disco raid puede ser una dura tarea , ya que no existen criterios establecidos , para saber , cual es la mejor solucion . Una equivacion bastante común es juntar todos los discos Raid en el mismo nivel , porlo que debe,mos elegir una solucion correcta para el grupo comleto de disco , no metiendo todos en el mismo nivel sino estructurando los discos deopendiendo de las necesidades en seguruidad e integridad de los datos .

Para seleccionar un disco Raid en primer lugar tenemos que conocer nuestra necesidades , o saber los tipos de aplicaciones que se emplean .Podemos separa las aplicaciones en dos tipo:

• Aplicaciones de demanda :

Podriamos seleccionar el Raid 5 ya que ofrece una alta velocidad de demanda , tanto en escrituras como lecturas .

• Apliaciones de Transferencias :

La mejor opcion pasaria por Raid 3 ya que ofrece una alta velocidad de tranferencia para gráficos e imágenes y aplicaciones en gral en las que necesitamos gran transferencia de datos .

Ademas del tipo de aplicación , abremos de tener en cuanta los factores que nos guiaran a octar por la elección de un Raid u otro como son :

-Integridad y costo :

normalmente llegaremos a una solucion Raid que asegure la integridad de los datos del disco , ya que de esta manera tendremos preservados , nuestros datos sobre posibles errores del disco .El Raid 0 es el unico nivel que no proporciona integridad .

-Costo :

El costo vendra marcado por nuesto poder adquisitivo sera uno de los factores mas importantes a la hora de seleccionar nuestro disco .No solo tenemos que pensar en la integridad de los datos , sino en cuando se estropee un disco tenemos que apagar el sistema . A para ello existe varios dispositivos como Hot Swap , Hot Spare , Duplex Controler , Redundant Power Supplies .

La siguiente tabla muestra las opciones mas acertadas , a la hora de elegir el nivel Raid que mejor se adapte a nuestra necesidades teniendo en cuenta todos estos factores :

Maximas y minimas cantidades de Hd que se pueden ordenar para los diferentes niveles de RAID.

6. Acrónimos

RAID Redundant Array of independent Disks SLED Single Large Expensive Disk HD Hard Disk MTBDL Mean Time before Data Loss MTBF Mean Time Between failures DSA Data Striping Without Parity MDA Mirrored Disk Array PDA Parallel Disk Array IDA Independient Disk Array

7. Glosario:

Duplex controler: Controladora doble. Son controladoras de disco que pueden trabajar de modo simple o de forma doble, para que la carga de la controladora sea distribuida y más eficaz. Hot swap: Son discos que se reemplazan en caliente. Esto quiere decir que si alguno de los discos RAID se estropeara físicamente bastaría con quitarlo y poner otro sin tener que apagar el sistema. Hot spare: Disco sobrante. Es un disco que permanece siempre en el sistema esperando a que uno se estropee y entre directamente en funcionamiento. Integridad de los datos: Es la capacidad que tiene un disco de aguantar un error de grabación de corrupción o perdida de datos. Para tal efecto se tiene que seleccionar un disco RAID o alguna alternativa. El nivel de integridad es uno de los primeros criterios que ser han de investigar. Mirroring: Haciendo espejo. Es un nivel de RAID (el nivel 1) que pasa por hacer una copia integra de un disco en otro. Paridad: Es una información redundante que es guardada para regenerar datos perdidos por un error en el disco. La paridad se genera haciendo XOR sobre los datos de los discos y guardándolo en otro disco o en un disco dedicado a ese efecto, esto dependerá del nivel de RAID que usemos.

Reconstrucción o regeneración: Cuando un disco falla la información redundante en los discos y los datos en los discos buenos son usados para regenerar la información del disco averiado.

Redundat Power Supplies: Fuente de alimentación redundante. El sistema consta de dos fuentes de alimentación. Si uno se estropea se pone en marcha, pudiéndose cambiar la estropeada en caliente.

Sistemas Basados en Velocidad de Demanda: Son aquellos en que se requieren un gran numero de demandas de E/S en el menor tiempo posible. Una alta velocidad de demanda es típica en sistemas multiusuario o en aplicaciones de bases de datos en las que se generan un gran numero de pequeñas demandas de E/S. En este caso cada disco del conjunto puede procesar una demanda simultáneamente. Sistemas Basados en Velocidad de Transferencia: Son aquellos que intentan satisfacer una sola demanda con la máxima velocidad. Un claro ejemplo son las aplicaciones de ingeniería científicas imágenes, etc. En estos sistemas el tamaño de la demanda es mucho más grande que en los sistemas basados en velocidad de demanda, para el que emplea todos los discos del conjunto en paralelo para satisfacer una mayor demanda en el mínimo tiempo posible. Striping: Es el acto de unir dos o más discos físicos en un solo disco lógico con el fin de dividir los datos entre los diferentes discos para ofrecer una significativa mejora en el rendimiento del conjunto de los discos.

Autor:

Marin Ivana Sistemas Operativos Universidad Tecnologica Nacional . panty_da[arroba]hotmail.com