Los niveles de RAID anidados , también conocidos como RAID híbrido , combinan dos o más de los niveles de RAID estándar (donde " RAID " significa "matriz redundante de discos independientes") para obtener rendimiento, redundancia adicional o ambos, como resultado de la combinación de propiedades de diferentes diseños RAID estándar. [1] [2]
Los niveles RAID anidados generalmente se numeran usando una serie de números, donde los niveles más comúnmente usados usan dos números. El primer número de la designación numérica indica el nivel de RAID más bajo en la "pila", mientras que el de la derecha indica el nivel de RAID en capas más alto; por ejemplo, RAID 50 superpone la distribución de datos de RAID 0 sobre la paridad distribuida de RAID 5 . Los niveles de RAID anidados incluyen RAID 01, RAID 10, RAID 100, RAID 50 y RAID 60, que combinan todos los datos en bandas con otras técnicas RAID; como resultado del esquema de capas, RAID 01 y RAID 10 representan niveles RAID anidados significativamente diferentes. [3]
RAID 01 (RAID 0 + 1)
RAID 01 , también llamado RAID 0 + 1 , es un nivel RAID que utiliza un espejo de rayas, logrando tanto la replicación como el intercambio de datos entre discos. [3] La capacidad utilizable de una matriz RAID 01 es la misma que en una matriz RAID 1 compuesta por las mismas unidades, en la que la mitad de las unidades se utiliza para reflejar la otra mitad., dónde es el número total de unidades y es la capacidad de la unidad más pequeña de la matriz. [4]
Se requieren al menos cuatro discos en una configuración RAID 01 estándar, pero también se utilizan matrices más grandes.
RAID 03 (RAID 0 + 3)
RAID 03 , también llamado RAID 0 + 3 y, a veces, RAID 53 , es similar a RAID 01 con la excepción de que se utiliza la creación de bandas a nivel de bytes con paridad dedicada en lugar de la duplicación. [5]
RAID 10 (RAID 1 + 0)
RAID 10 , también llamado RAID 1 + 0 y, a veces, RAID 1 y 0 , es similar a RAID 01 con la excepción de que los dos niveles de RAID estándar utilizados se colocan en capas en el orden opuesto; 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 MD de Linux ; Linux "RAID 10" se puede implementar 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.
De acuerdo con las especificaciones del fabricante y los puntos de referencia oficiales independientes, en la mayoría de los casos, RAID 10 [8] proporciona un mejor rendimiento y latencia que todos los demás niveles de RAID [9], excepto RAID 0 (que gana en rendimiento). [10] Por lo tanto, es el nivel de RAID preferible para aplicaciones con uso intensivo de E / S, como bases de datos, correo electrónico y servidores web, así como para cualquier otro uso que requiera un alto rendimiento del disco. [11]
RAID 50 (RAID 5 + 0)
RAID 50 , también llamado RAID 5 + 0 , combina la división directa a nivel de bloque de RAID 0 con la paridad distribuida de RAID 5. [3] Como una matriz RAID 0 dividida en elementos RAID 5, la configuración mínima de RAID 50 requiere seis unidades. A la derecha hay un ejemplo en el que tres colecciones de RAID 5 de 120 GB se agrupan para generar 720 GB de espacio de almacenamiento total.
Una unidad de cada uno de los conjuntos RAID 5 podría fallar sin pérdida de datos; por ejemplo, una configuración RAID 50 que incluye tres conjuntos RAID 5 puede tolerar tres posibles fallos simultáneos máximos de unidad (pero solo uno por conjunto RAID 5). Debido a que la confiabilidad del sistema depende del reemplazo rápido de la unidad defectuosa para que la matriz pueda reconstruirse, es común incluir repuestos en caliente que pueden comenzar inmediatamente a reconstruir la matriz en caso de falla. Sin embargo, esto no resuelve el problema de que la matriz se somete a la máxima tensión leyendo cada bit para reconstruir la matriz 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 mejor tolerancia a fallos que un solo nivel de RAID. Este nivel se recomienda para aplicaciones que requieren alta tolerancia a fallas, capacidad y rendimiento de acceso aleatorio. A medida que aumenta el número de unidades en un conjunto RAID y aumenta la capacidad de las unidades, esto afecta el tiempo de recuperación de fallas de manera correspondiente a medida que aumenta el intervalo para reconstruir el conjunto RAID. [12] [13]
RAID 60 (RAID 6 + 0)
RAID 60 , también llamado RAID 6 + 0 , combina la división directa a nivel de bloque de RAID 0 con la paridad doble distribuida de RAID 6, lo que da como resultado una matriz RAID 0 dividida en elementos RAID 6. Requiere al menos ocho discos. [14]
RAID 100 (RAID 10 + 0)
RAID 100 , a veces también llamado RAID 10 + 0 , es una franja de RAID 10. Esto es lógicamente equivalente a una matriz RAID 10 más amplia, pero generalmente se implementa usando el software RAID 0 sobre el hardware RAID 10. Al ser "dividido en dos direcciones", RAID 100 se describe como un " RAID a cuadros ". [15]
Comparación
La siguiente tabla proporciona una descripción general de algunas consideraciones para los niveles RAID anidados. En cada caso:
- La eficiencia del espacio se da como una expresión en términos 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 de espacio de matriz de 1 - 1 / n = 1 - 1/3 = 2/3 ≈ 67% ; por lo tanto, si cada unidad de este ejemplo tiene una capacidad de 250 GB, la matriz tiene una capacidad total de 750 GB, pero la capacidad que se puede utilizar para el almacenamiento de datos es de solo 500 GB. A veces es necesario utilizar en lugar de debido a la naturaleza inherente de la configuración (de uso en RAID 10). Usos de tolerancia a fallas para representación, en lugar de , en determinados niveles RAID anidados (consulte a continuación el cálculo de tolerancia a fallos). es el número de discos en cada espejo, en lugar del número total de discos.
- La tolerancia a fallas es la cantidad de fallas permitidas en la unidad, donde min es la cantidad garantizada de fallas que el RAID puede manejar y max es el máximo posible sin fallas garantizadas.
- La tasa de fallas se da como una expresión en términos del número de unidades, (o la cantidad de discos en cada espejo, en algunos casos), y la tasa de falla de la unidad, (que se supone idéntico e independiente para cada unidad) y puede verse como una prueba de Bernoulli . [ cita requerida ] Por ejemplo, si cada una de las tres unidades tiene una tasa de falla del 5% durante los próximos tres años, y estas unidades están organizadas en RAID 3, entonces esto da una tasa de falla de la matriz durante los próximos tres años de:
Nivel | Descripción | Número mínimo de unidades [a] | Eficiencia espacial | Tolerancia a fallos | |
---|---|---|---|---|---|
Min | Max | ||||
RAID 01 | Creación de bandas a nivel de bloque y duplicación sin paridad | 4 | 1 / tiras por tira | tiras por la raya - 1 | n - n / tiras por tira |
RAID 03 | Creación de bandas a nivel de bloque y bandas a nivel de bytes con paridad dedicada | 6 | 1 - 1 / tiras por tira | 1 | n / tiras por la raya |
RAID 10 [b] | Duplicación sin paridad y creación de bandas a nivel de bloque | 4 | 1 / tiras por tira | tiras por la raya - 1 | ( tiras por tira - 1) × tiras por tira |
RAID 1 + 6 | Duplicación sin paridad y creación de bandas a nivel de bloque con paridad distribuida doble | 8 | ( 1-2 / tiras por tira ) / 2 | 2 × tiras por tira | 2 x tiras por tira + ( n / tiras por tira ) - 2 |
RAID 50 | Creación de bandas a nivel de bloque con paridad distribuida y creación de bandas a nivel de bloque | 6 | 1 - (1 / tiras por tira ) | 1 | n / tiras por la raya |
RAID 60 | Creación de bandas a nivel de bloque con paridad distribuida doble y creación de bandas a nivel de bloque | 8 | 1 - (2 / tiras por tira ) | 2 | 2 × n × tiras por la raya |
RAID 100 | Duplicación sin paridad y dos niveles de creación de bandas a nivel de bloque | 8 | 1 / tiras por tira | tiras por la raya - 1 | ( Tiras por la raya - 1) x ( tiras por franja) |
Ver también
Notas
- ^ Asume un número mínimo de unidades no degeneradas
- ^ Rendimiento de lectura máxima teórica se puede representar como n ×. Sin embargo, esto puede ser tan bajo como ( n / tramos ) × en la práctica, dependiendo de la configuración y la implementación; el rendimiento teórico máximo de escritura puede ser representado como ( n / vanos ) ×, que está cerca de los valores observados en la práctica; Consulte la sección "Comparación de rendimiento" anterior para obtener una explicación de n .
Referencias
- ^ Delmar, Michael Graves (2003). "Recuperación de datos y tolerancia a fallos". La guía completa para redes y Network + . Aprendizaje Cengage. pag. 448. ISBN 1-4018-3339-X.
- ^ Mishra, SK; Vemulapalli, SK; Mohapatra, P. (1995). "Matriz de discos de doble trama cruzada: una arquitectura RAID híbrida altamente confiable". Actas de la Conferencia Internacional sobre Procesamiento Paralelo de 1995: Volumen 1 . Prensa CRC . págs. I-146 y sigs . ISBN 0-8493-2615-X.
- ^ a b c d Layton, Jeffrey B. (6 de enero de 2011). "Introducción a RAID anidado: RAID-01 y RAID-10" . Linux-Mag.com . Revista Linux . Consultado el 1 de febrero de 2015 .
- ^ Kozierok, Charles. "Niveles RAID 0 + 1 (01) y 1 + 0 (10)" . La guía de PC . Consultado el 28 de mayo de 2019 .
- ^ Kozierok, Charles. "Niveles RAID 0 + 3 (03 o 53) y 3 + 0 (30)" . La guía de PC . Consultado el 28 de mayo de 2019 .
- ^ Dawkins, Bill; Jones, Arnold (28 de julio de 2006). "Especificación de formato de datos de disco RAID común" (PDF) . SNIA.org (1.2 ed.). Asociación de la industria de redes de almacenamiento . Archivado desde el original (PDF) el 24 de agosto de 2009 . Consultado el 31 de enero de 2015 .
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- ^ chipsets /imsm/sb/CS-020655.htm "Tecnología Intel Rapid Storage: ¿Qué es RAID 10?" . Intel . 16 de noviembre de 2009.
- ^ "Rendimiento del controlador RAID SAS de 6 Gbps de IBM y HP" (PDF) . Demartek. Octubre de 2009. Archivado desde el original (PDF) el 2011-06-05.
- ^ Kozierok, Charles. "Comparación Resumen de niveles de RAID" . La guía de PC . Consultado el 28 de mayo de 2019 .
- ^ Gupta, Meeta (2002). Fundamentos de la red de área de almacenamiento . Prensa de Cisco . pag. 268. ISBN 1-58705-065-X.
- ^ a b "Guía RAID de los servidores Cisco UCS, Capítulo 1: Descripción general de RAID" (PDF) . Cisco.com . Cisco Systems . págs. 1-14, 1-15 . Consultado el 1 de febrero de 2015 .
- ^ a b Lowe, Scott (9 de julio de 2010). "RAID 50 ofrece un equilibrio de rendimiento, capacidad de almacenamiento, y la integridad de los datos" . TechRepublic.com . Consultado el 1 de febrero de 2015 .
- ^ "¿Qué nivel de RAID es el adecuado para mí: RAID 60 (creación de bandas y bandas con doble partido)" . Adaptec.com . Adaptec . Archivado desde el original el 10 de julio de 2015 . Consultado el 3 de febrero de 2015 .
- ^ McKinstry, Jim. "Gestión de servidores: preguntas y respuestas" . SAMag.com . Archivado desde el original el 19 de enero de 2008.
Otras lecturas
- "Aprendiendo sobre RAID" . Support.Dell.com . Dell . 2009. Archivado desde el original el 20 de febrero de 2009 . Consultado el 15 de abril de 2016 .