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RAID de discos duros: así puedes mejorar el rendimiento de tu HDD
18 Febrero 2018, 09:28
La elección del almacenamiento para tu ordenador es uno de los factores más importantes para determinar su rendimiento. Según el tipo de discos duros que elijas para tu PC, o de cómo los conectes, sus prestaciones pueden variar sustancialmente: ¿Sabes qué es un RAID de discos duros y cómo te pueden ayudar a mejorar el rendimiento de tu ordenador? Te lo contamos.
La forma más sencilla de conectar un nuevo disco a tu PC sería simplemente conectarlo a la placa base de tu ordenador y usarlo como una unidad independiente. Pero, ¿sabías que puedes mejorar el rendimiento de tu equipo y la seguridad de tus datos configurando un sistema de almacenamiento en RAID en tu ordenador?
Este sistema RAID consiste en agrupar una serie de discos duros para que trabajen de forma conjunta y compartiendo el espacio de almacenamiento común para evitar perder tus datos si uno de los discos falla o mejorar la velocidad de lectura y escritura de los discos.
¿Quieres descubrir qué es un RAID? Aquí te contamos todos los detalles que necesitas saber para crear el tuyo.
¿Qué es RAID?
Un RAID (del inglés Redundant Array of Independent Disks) es un conjunto de discos duros que se combinan para formar una matriz de discos que el sistema operativo reconoce como una sola unidad lógica en la que se almacenan los datos de forma distribuida y redundante, mejorando así la seguridad de los datos que almacenas en ellos.
Uno de los usos más habituales para los sistemas RAID son los servidores, donde se utiliza esta combinación de discos para evitar la pérdida de los datos almacenados. De ese modo, aunque uno de los discos falle, la información no se pierde y puede ser reemplazado para continuar almacenando funcionando. Otro uso habitual de las configuraciones RAID lo encontramos en los sistemas de almacenamiento NAS.
¿Cuántos tipos de RAID existen?
Existen diferentes tipos de matrices RAID con las que obtener distintos resultados en términos de seguridad o aumento del rendimiento. Cada uno de estos tipos de RAID ha sido desarrollado para distribuir de forma distinta los datos entre todos los discos que forman la matriz, y así optimizar la seguridad o la velocidad de lectura y escritura del conjunto de discos que la forman.
Existen más de 15 tipos de RAID distintos o variaciones de ellos, por lo que no vamos a enumerarlas todas, ya que en algunos casos son ligeras evoluciones de otros tipos de RAID y su uso es muy específico o minoritario, limitándose en muchos casos para uso exclusivo en servidores empresariales.
RAID 0
El RAID 0 es uno de los tipos de RAID más conocidos entre los usuarios puesto que proporciona una mayor velocidad de lectura y escritura, consiguiendo acelerar el rendimiento general del ordenador. Este tipo de RAID es especialmente popular entre los gamers, proporcionando un rendimiento extra a cualquier equipo y reduciendo el tiempo de carga de los niveles de los juegos.
La matriz en RAID 0 distribuye los datos de manera equitativa entre las unidades que lo forman, sin incluir redundancia. Esta distribución equitativa de los datos hace que, prácticamente, se duplique la velocidad de acceso dado que cada disco transmite simultáneamente los datos de forma paralela, aumentando exponencialmente su rendimiento en relación al número de unidades que forman la matriz.
A diferencia de la mayoría de configuraciones RAID, el RAID 0 no proporciona tolerancia a fallos, por lo que si uno de los discos que lo forman sufre un fallo, todos los datos se perderán sin opción a recuperarlo a no ser que tengas una copia de seguridad.
Para formar una matriz de RAID 0 necesitas un mínimo de dos discos, que pueden ser de distintas capacidades, aunque se tomará como referencia la capacidad del disco más pequeño al formar la matriz. Por lo tanto, si conectas un disco de 2 TB con uno de 500 GB, el resultado del RAID 0 será una unidad de 1 TB (500 GB x 2).
RAID 1
La configuración en RAID 1 o en espejo, también es muy popular entre los usuarios. Este modo permite obtener mayor tolerancia a los fallos mecánicos, dando mayor fiabilidad a los sistemas de almacenamiento de datos domésticos.
Este tipo de RAID duplica el contenido de un disco en el resto de discos que forman la matriz. De ese modo, se aumenta exponencialmente la tolerancia a fallos. Dicho de otra forma, si uno de los discos se estropea, al haber duplicado los datos, la información se mantiene intacta en el disco que todavía funciona.
Al existir una duplicidad de datos en las diferentes unidades que forman el RAID 1, cada disco puede transmitir simultáneamente la información, por lo que la velocidad de lectura y escritura del conjunto se incrementa de forma exponencial al número de unidades conectadas.
Esta configuración de RAID necesita al menos dos discos para funcionar, y sus capacidades no se suman como en el caso del RAID 0, sino que se crea en base al espacio disponible del disco más pequeño. Esto es debido a que, dado que los datos se duplican exactamente en cada disco, el disco más pequeño no podría alojar los datos del más grande, por lo que el conjunto se adapta a la capacidad del disco más pequeño. Por lo tanto, si vas a crear un RAID 1 con un disco de 2 TB junto a uno de 500 GB, el resultado será un conjunto RAID 1 de 500 GB, tomando como referencia la capacidad del más pequeño.
RAID 5
Otro de los tipos de RAID más comunes es el RAID 5. Este tipo de matrices de almacenamiento consisten en un sistema de almacenamiento distribuido entre todos los discos que forman el conjunto, a los que se les añade información de paridad, ofreciendo una excelente tolerancia a los fallos. De hecho, podría continuar funcionando incluso cuando uno de los discos ha fallado.
El RAID 5 divide los datos en bloques de información que distribuye de forma equitativa entre los diferentes discos, y añade un bloque de paridad (algo así como una copia de seguridad de los datos que contiene cada bloque de datos) en un disco diferente, en el que se incluye información de los bloques que ha distribuido. De ese modo, si uno de los discos que forman la matriz falla, el sistema se mantiene activo uniendo los datos de los diferentes bloques distribuidos en el resto de discos, y recupera los fragmentos que faltan del disco que ha fallado del bloque de paridad de esos datos.
Es decir, teniendo en cuenta el esquema de más arriba, si falla el disco 2, el sistema utiliza la información de los bloques A1 y A2 y recupera los datos del bloque A3 desde el bloque de paridad Ap del disco 3. Cuando se sustituye el disco dañado, el sistema restaura los bloques que faltan en esa unidad y todo vuelve a la normalidad.
A la excelente tolerancia a los fallos del RAID 5 se le une la posibilidad de acelerar la velocidad de lectura y escritura, siempre que los datos que se soliciten se encuentren en diferentes discos, por lo que este incremento del rendimiento no es una constante.
Este tipo de RAID se usa muy habitualmente en almacenamiento NAS y en sistemas de almacenamiento externo, o de unidades de copia de seguridad por ser el sistema más fiable para no perder datos.
Para crear un RAID 5 necesitas un mínimo de tres discos para formar una matriz, ya que en los dos primeros se crearían los bloques de datos distribuidos, en el tercero el bloque de paridad y así alternativamente.
Matrices RAID anidadas: RAID 0+1, RAID 1+0 y RAID 5+0
Ya hemos comentado que los sistemas RAID se comportan como unidades lógicas independientes, por lo que es posible crear una matriz de RAID combinando diferentes matrices de RAID como unidades de disco. Son los llamados RAID anidados.
Algunos de los más conocidos son las matrices RAID 0+1, RAID 1+0. Ahora que ya conoces los principales tipos de RAID, comprenderás mejor cómo se pueden combinar para crear nuevas matrices.
RAID 0+1
El sistema de RAID 0+1 (o RAID 01) consiste en la utilización de dos matrices de RAID 0 para crear una matriz de RAID 1, con lo cual se aumenta el rendimiento, manteniendo una mayor tolerancia a los fallos ya que los datos de una de las matrices RAID 0 se duplican en otra matriz de las mismas características.
Con esta unión de matrices RAID, se consigue duplicar el rendimiento de las unidades de disco (mediante el RAID 0), pero manteniendo la tolerancia a los fallos (mediante el RAID 1).
RAID 1+0
El sistema en RAID 1+0 (o RAID 10) es justo a la inversa del que ya hemos visto en el RAID 0+1. En este tipo de RAID se usan dos matrices en RAID 1, para crear una matriz de RAID 0. El objetivo es mantener la fiabilidad, pero acelerando las velocidades de acceso a los datos que proporciona el RAID 0.
La principal diferencia entre el RAID 01 y el RAID 10 es la forma en la que se distribuyen los datos en cada RAID. En el RAID 0+1, en caso de fallo en un disco del RAID 0, el soporte de respaldo se encuentra en el segundo RAID 0 que se ha vinculado mediante el RAID 1. En cambio, en el RAID 1+0, cada matriz de RAID 1 cuenta con su propio soporte de respaldo independiente.
RAID 5+0
El sistema RAID 5 también cuenta con una variante anidada, en la que se combina la fiabilidad del RAID 5 con la velocidad de acceso del RAID 0.
El RAID 5+0 (o RAID 50) conserva la gran tolerancia a los fallos del RAID 5, mejorando la velocidad de acceso a cada disco mediante una matriz RAID 0 que mantiene conectadas un mínimo de tres matrices de RAID 5.
Un RAID no sustituye a una copia de seguridad
Ante posibles confusiones, conviene matizar que una configuración RAID no protegerá tus datos frente a un ataque de ransomware o virus que corrompan los archivos ya que no cifra o protege el acceso a los datos, sino que los hace más tolerantes a los fallos mecánicos de los discos. Si un virus o malware ataca un sistema RAID, los datos que contenga podrán ser igualmente cifrados o eliminados, tal y como podrías eliminarlos tú manualmente.
Además, este tipo de configuraciones tampoco hace más sencilla la recuperación del sistema. Por ello, nunca viene mal contar con una copia de seguridad adicional desde la que rescatar tu sistema operativo o tus datos.
¿Puedo configurar un RAID en mi PC?
Existen dos formas de crear una matriz de discos en RAID: RAID por hardware y RAID por software.
Para crear una matriz de discos en RAID mediante hardware lo único que necesitas es que la placa base de tu PC cuente con una controladora de almacenamiento compatible con RAID. Este dato habitualmente se indica en las especificaciones de la placa base. En estas especificaciones también encontrarás en qué conectores se soporta esta característica y qué tipos de RAID son compatibles con tu placa base.
Si la placa base soporta la creación de un RAID, bastará con conectar los discos a los puertos SATA adecuados, configurar la matriz desde la BIOS o UEFI del equipo y el sistema la reconocerá como una sola unidad de almacenamiento.
Si la placa base de tu ordenador no ofrece soporte para RAID, o no soporta el tipo de RAID que quieres crear, tampoco será problema. Puedes añadirle una controladora externa por PCI que te permitirá crear la matriz de discos en RAID conectando las unidades a la tarjeta, en lugar de hacerlo directamente a la placa base.
Por otro lado, independientemente de si la placa base de tu ordenador cuenta con soporte para sistemas RAID o no, también puedes configurar una matriz en RAID mediante software.
De esta tarea se encarga el sistema operativo, que emulará el comportamiento de una controladora RAID para distribuir los datos en los discos configurados para este efecto, mostrándose como una sola unidad de almacenamiento.
En el caso de Windows, esta configuración de discos en RAID se realiza desde el Administrador de discos de Windows. En este paso a paso te mostramos cómo crear un RAID por software desde Windows.
La configuración de un RAID en Mac se realiza a través de la herramienta Utilidad de discos, mientras que para sistemas GNU/Linux será necesario instalar el paquete mdadm que gestiona la creación del RAID.