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Gestión de redes - Arreglos RAID

Ing – Esp. Pedro Alberto Arias Quintero – Ing. William Mantilla Arenas Página 1

¿Qué es RAID?

Un arreglo de discos en RAID es un conjunto de discos que funcionan en conjunto

formando una sola unidad lógica. Por ejemplo, se pueden tener 5 discos de 100 Gb; de

estos, 4 se usan para almacenar la información y el 5o como paridad para verificar la

información. Dichos discos en conjunto, se verán como una unidad lógica de 400Gb

solamente.

Esto aplica principalmente a las SAN o Storage Area Network (Área de red de

almacenamiento), las cuales, se encargan de distribuir las cargas sobre arreglos de discos.

Otra versión son las NAS o Network Attached Storage (Almacenamiento Ligado a la Red).

Entre las características principales que puede tener un RAID, las cuales pueden ser

configuradas de acuerdo a lo que uno requiera, son:

Mirroring. Es cuando diversos discos tienen repetida información a través de ellos. Así, se logra tener una facilidad para poder soportar fallas de discos. Este se puede combinar con el hot swapping donde un disco se puede retirar sin problemas cuando falla y se inserta uno nuevo sin dar de baja el arreglo de discos.

Striping. En esta forma de configuración, se tienen secuencias de bloques guardados a través de los distintos discos que componen el RAID. Dicha configuración es muy rápida por el paralelismo que se tiene para acceder a la información.

Error correction. Esta forma es muy segura para prevenir pérdida de información, al incorporar un disco de paridad para poder validar cada bloque está siendo leido o escrito. Sin embargo, el lograr este tipo de tareas, hace que sea la configuración más lenta.

¿Qué NO es RAID?

RAID NO es respaldo de información. El hecho de tener un RAID no significa que se está

respaldando la información. Si previene pérdidas o fallas de discos simples o cierta

cantidad de información; sin embargo, siempre puede haber toda clase de situaciones que

pueden dañar un RAID completo: incendio, terremoto, obra humana intencional o no

intencional, falla del hardware, falla del software que distribuye la información, etcétera.

Entonces, para complementar nuestro RAID, deberemos tener una estructura especial para

realizar nuestros respaldos. Estos pueden hacerse hacia cinta o disco. Incluso puede ser

hacia otro RAID.

Niveles de RAID

Hay distintos niveles de RAID, van desde el 0 hasta el 6 más sus híbridos 0+1 y 1+0. Los

más comunes son el 0, 1, 5 y los híbridos. Los trataremos en este post. El resto los podrán

ver en Standard RAID levels.

RAID 0

http://en.wikipedia.org/wiki/Standard_RAID_levels



Conocido como stripe set o striped volume o simplemente stripe. No tiene paridad ni

redundancia, simplemente la distribución equitativa de los bloques de datos entre los

distintos discos que lo componen.

Si uno de los discos que lo componen es menor en capacidad, ésta determinará el tamaño

para el resto de discos aunque tengan una capacidad mayor.

Así, si tenemos 2 discos de 100Gb y uno de 80Gb, entonces la capacidad total del disco

será:

capacidad = 3 discos x 80Gb = 240Gb

RAID 1

En este nivel de RAID, se hace una copia de cada bloque guardado en los distintos discos

que conforman la unidad lógica. De manera ideal, se hace sobre pares de discos y

nuevamente, el disco más pequeño determina el factor para calcular el tamaño completo del

RAID.

Este nivel es útil cuando no se tiene tanto problema por espacio y se requiere un buen

rendimiento de lectura y confiabilidad de los datos. Así, mientras más discos sean

miembros del RAID, se incrementarán dichas ventajas.

http://orlandoolguin.files.wordpress.com/2010/06/raid_0.jpg



RAID 5

En este nivel de RAID, se hace un stripe a nivel de bloque más un bloque paridad para

mantener la seguridad en los bloques de los discos restantes. De esta forma, bajo este

esquema se tiene mucha seguridad en los datos sin sacrificar espacio en los discos.

Si tuviéramos un esquema RAID 1 y tenemos 4 discos de 100gb, el espacio para guardar la

información, sería de 200gb, porque hay que recordar que se replican los bloques en cada

disco. Pero en RAID 5, se puede tener hasta 300Gb.

Esta es una forma popular por la cuestión del tamaño de almacenamiento básicamente. Sin

embargo, al incluir el bloque de paridad, disminuye el rendimiento en cuanto a lectura y

escritura de datos.




RAID 0+1 (híbrido)

También conocido como RAID 01, este es un híbrido resultado de mezclar el RAID 0 y el

RAID 1. Es un espejo de stripes. Es decir, al mismo tiempo que es un stripe, se maneja otro

conjunto de discos que hace un espejo de dicho stripe.

Tiene un mínimo de 4 discos y al estar mezclando los dos tipos de RAID mencionados,

asegura la información un poco más sin desperdiciar la eficiencia al consultar la

información guardada en ellos.




RAID 1+0 (híbrido)

También conocido como RAID 1&0 o RAID 10, este también es un híbrido del RAID 0 y

del RAID 1. Sin embargo, están invertidos con respecto del otro híbrido. En este caso, es un

stripe de discos espejos. Esta opción de arreglo de discos, es muy rápida, nada más

superada por el RAID 0 que ya vimos en este post. Dicha eficiencia la tiene manteniendo un

estándar de seguridad de los datos similar al RAID 1 y el RAID 0+1.

APLICACIÓN EN LINUX REDHAT

http://orlandoolguin.files.wordpress.com/2010/06/raid_0_1.jpg

http://orlandoolguin.files.wordpress.com/2010/06/raid_1_0.jpg



1. Antes de iniciar la instalación de Linux creamos las dos unidades de almacenamiento sobre las cuales se creará el RAID 1. Nota: Ambas deben tener el mismo tamaño y ser de la misma tecnología.

Iniciamos la instalación de Red Hat Linux de modo normal.

2. Una vez lleguemos al menú que nos permite seleccionar las unidades de

almacenamiento para nuestro sistema operativo, escogemos la opción Crear

diseño personalizado y avanzamos con el botón Siguiente.

3. A continuación, seleccionamos el primer disco que conformará el RAID y hacemos clic en el botón Modificar. Esto despliega la ventana Añadir partición,



la cual nos pide el tipo de sistema de archivos. Allí seleccionamos la opción software RAID y hacemos clic en el botón Aceptar. Este procedimiento puede apreciarse mejor en las dos siguientes figuras. Nota: Hacemos lo mismo con el segundo dispositivo de almacenamiento (/dev/sdb).



4. En la siguiente figura podemos observar que ya han sido definidos los dos discos con el tipo seleccionado en el paso anterior. A continuación pulsamos el botón RAID y se abrirá la ventana Opciones de RAID, en la cual seleccionamos la opción 2 (Crear un dispositivo RAID [default=/dev/md0]).



5. A continuación seleccionamos el Punto de montaje y el Nivel de RAID, tal como se aprecia en la siguiente figura.

En esta figura ya se puede observar el dispositivo RAID con su respectivo punto de montaje y su tipo de file system. Pulsamos el botón Siguiente.

En la siguiente figura se pueden apreciar las opciones del Gestor de arranque. Como es de esperar, solo tenemos un sistema operativo (nuestro sistema Red Hat Linux), el cual está asociado con el dispositivo /dev/md0. Pulsamos el botón Siguiente y en adelante se sigue el proceso de instalación normal.



MATERIAL DE APOYO PARA CREACION Y VERIFICACION DE UN RAID DE NIVEL 1 EN LINUX

En este documento se describen los pasos necesarios para la creación de un RAID (software) de nivel 1 con dos discos duros de tecnología SATA en Linux. Nota: Este procedimiento también puede ser realizado con dos discos virtuales. 1. Asumiendo que los dos discos son /dev/sdb y /dev/sdc, crear las particiones tipo RAID en Linux, mediante el programa fdisk. Ejemplo: fdisk /dev/sdb Una vez dentro de la aplicación fdisk, ingresar las siguientes opciones: n -> para crear la nueva partición (esta debe ser una partición primaria), se debe seleccionar todo el tamaño del disco. t -> para seleccionar el tipo de sistema fd -> para seleccionar el tipo RAID w -> guardar y salir Realizar el mismo procedimiento con el disco /dev/sdc



2. Terminado el paso anterior ejecutar el comando partprobe desde la línea de comandos de Linux. 3. Combinar los dos discos hacia un dispositivo RAID:

mdadm –C /dev/md0 –l 1 –n 2 /dev/sdb1 /dev/sdc1 Nombre del RAID Nivel del RAID (1) Numero de particiones o dispositivos que intervienen en el RAID Nombres de las particiones del RAID 4. Formatear el RAID:

mkfs.ext3 /dev/md0

5. Crear un directorio para montar el RAID:

mkdir /mnt/raid1

6. Adicionar una entrada al archivo /etc/fstab para que el RAID sea montado de forma automática al reiniciar el sistema: /dev/md0 /puntodemontaje ext3 defaults 1 2 Ejemplo: /dev/md0 /mnt/raid1 ext3 defaults 1 2 7. Una vez reiniciado el sistema, verificar los detalles del RAID:

mdadm --detail /dev/md0

cat /proc/mdstat



Simular una falla en un disco: 8. Para simular una falla ejecutar el siguiente comando:

mdadm /dev/md0 –f /dev/sdb1

Recuperando el RAID de una falla: 9. Reemplazar y reiniciar, o remover el disco en caliente si el hardware lo soporta:

mdadm /dev/md0 –r /dev/sdb1

10. Adicionar el nuevo disco al RAID:

mdadm /dev/md0 –a /dev/sdb1

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