RAID es un término utilizado en informática, cuyas siglas vienen del inglés «Redundant Array of Independent Disks». RAID 1 crea una copia exacta (o espejo) de un conjunto de datos en dos o más discos. Un RAID 1 puede estar leyendo simultáneamente dos datos diferentes en dos discos diferentes, por lo que su rendimiento se duplica. RAID 1 es el sistema utilizado más a menudo, con dos unidades. Los datos de las unidades se copian, proporcionando una tolerancia a fallos en caso de avería en las unidades. El rendimiento de lectura se aumenta, mientras que el de escritura es similar al de una unidad. Se puede sufrir un fallo único de unidad sin pérdida de datos. RAID 1 se utiliza a menudo cuando la tolerancia a errores es importante y el espacio y el rendimiento no son requisitos fundamentales.
Ningún sistema RAID sustituye a las copias de seguridad tradicionales (Lo que RAID no puede hacer)- RAID no protege los datos. Un sistema RAID no impedirá que los datos se vean modificados o borrados como consecuencia de errores accidentales. Ni tampoco podrá evitar que los datos se dañen (corrompan). Por ejemplo en una ataque de virus o malware tipo Ransomware, un nivel RAID no sirve para nada, no protege nada.
- RAID no hace que la recuperación ante desastres sea más simple. Las herramientas de recuperación de datos deberán soportar los controladores RAID apropiados, de lo contrario no podrán acceder a los datos almacenados en los discos afectados. Generalmente los dispositivos NAS/SAN incluyen funcionalidades de “backups”, como la replicación remota, que permite duplicar RAIDs entre unidades o en ubicaciones remotas utilizando la nube.
Niveles RAID (RAID Levels)
El término RAID es un acrónimo del inglés «Redundant Array of Independent Disks«. Significa matriz redundante de discos independientes. RAID es un método de combinación de varios discos duros para formar una única unidad lógica en la que se almacenan los datos de forma redundante. Ofrece mayor tolerancia a fallos y más altos niveles de rendimiento que un sólo disco duro o un grupo de discos duros independientes.
Las principales finalidades de un sistema RAID son:
- Mejorar la tolerancia a fallos y errores.
- Aumentar la integridad de los datos.
- Mejorar el rendimiento de los sistemas.
- Ofrecer una alternativa económica frente a los sistemas antiguos SCSI.
Por lo tanto sus ventajas son:
- Mayor fiabilidad
- Mayor rendimiento y tasa de transferencia
- Mayor capacidad de almacenamiento
- Mayor integridad.
RAID 1 – Espejo – Mirroring
- «Redundancia. Más rápido que un disco y más seguro»
- El más utilizado
Como se puede ver en la figura, los datos se duplican en los dos discos, quedando el Disco B como copia exacta del Disco A, de ahí el apelativo de “espejo”. Este tipo de almacenamiento de la información ofrece una redundancia total, que en la práctica significa que si falla uno de los discos, el RAID seguirá trabajando con los datos guardados en su espejo sin ninguna pérdida de información.
- El sistema RAID 1 es probablemente uno de los más simples. Funciona sobre el principio de espejo.
Recuerda que un RAID 1 nunca debe sustituir a las copias de seguridad (backup)
RAID1 no sirve absolutamente de nada para proteger de:
1. Borrado accidental o error del usuario
2. Virus o programas dañinos
3. Robo o daño físico
4. Corrupción de datos u otra falla de hardware o perdida de corriente eléctrica
- Se requiere de al menos dos unidades y el límite está determinado por la controladora.
- 2 discos iguales al menos en capacidad
- Se realiza una copia exacta en todo momento de los datos que se están modificando
A continuación, tenéis un resumen de la capacidad, rendimiento en lectura y escritura como máximo, y la integridad de los datos frente a la rotura de uno o varios discos.
- Capacidad: si tenemos dos discos duros de 4TB cada uno, la capacidad de un RAID 1 será de 4TB en total.
- Rendimiento de lectura: la velocidad de lectura es el doble que la de un disco simple, mejora x2.
- Rendimiento de escritura: la velocidad de escritura es como si fuera un disco simple.
- Integridad de los datos: la rotura de un disco no conlleva la pérdida de información del RAID completo.
¿Podemos tener un servidor NAS en RAID 1?
La respuesta es sí. Como recordatorio, un NAS o Network Attached Storage es una unidad de almacenamiento independiente. Es accesible desde una red local (privada o profesional), pero no solo. Esta tecnología también permite compartir cualquier tipo de datos (archivos de video, audio, fotos).
Puede acceder a los archivos desde cualquier dispositivo en esta red. Para responder a la pregunta de la compatibilidad de un RAID con el servidor NAS, es posible, por el bien de la seguridad de los datos, aplicar el sistema RAID 1. Los datos se distribuirán en varios discos duros con una escritura en paridad, lo que garantiza la seguridad de su información.
En cualquier caso, ya sea que use RAID 1, 0, 5 o su NAS tenga este sistema, puede ocurrir una pérdida de datos.
¿Para qué sirve un RAID en mi servidor NAS?
- Vamos a encontrarnos soluciones de marcas concretas basadas en Linux con y optimizados por el fabricante como Synology DiskStation Manager, QTS de Qnap, My Cloud de WD, y otras gratuitas como FreeNAS, NASlite, Openfiler, aptas para instalar en cualquier ordenador.
- Asimismo cada SO cuenta con diferentes interfaces, plataformas y apps compatibles, apartados determinantes para saber si son idóneos para qué vamos a emplearlos.
- Un NAS no deja de ser un ordenador, y como tal ha de contar con procesador, memoria RAM y unidades de almacenamiento (más abajo hablamos a fondo de este apartado) encargados de mover el sistema operativo y los procesos pertinentes.
Configuración recomendada:
- Microprocesador con 4 núcleos a 2 GHz o más
- 2 GB DDR4 o más
- 2 bahías para discos duros mecánicos o más
- 2 ranuras M.2 para unidades SSD
- Conectividad: 1 x Ethernet Gigabit RJ-45, 2 x USB 3.0
A cada NAS se le puede montar un almacenamiento máximo en discos duros: 8 TB, 16 TB, 32 TB…, así que piensa en lo que necesitarás. ¿Y dónde se montan? En las bahías: cuantas más bahías tenga un NAS, más capacidad de almacenamiento.
- Hay NAS con 2, 4, 8, 9, 10, hasta 12 bahías.
- Lo normal es que los NAS vengan sin disco duro, y eso tiene sus ventajas e inconvenientes.
- Existen discos duros especiales para NAS y te recomendamos que sean tu elección, es el caso de los Seagate Ironwolf o los WD Red.
- Lo más recomendable es conectarlo por cable Ethernet de al menos 1 Gbps, si bien los más actuales implementan la toma a 10 GbE (Ethernet a 10 Gbps).
- La energía y el ruido que va a consumir un dispositivo que va a estar siempre encendido, ya sea funcionando o en reposo.
Los servidores NAS suelen tener 2 bahías para alojar discos duros o más, lógicamente también son compatibles con unidades SSD, pero en esencia es lo mismo, discos de almacenamiento. La configuración más sencilla que podemos hacer en nuestro NAS es no configurar ningún tipo de RAID, es decir, podremos configurar los discos como «Simples» para que actúen de forma completamente independiente, sin embargo, te estás perdiendo todas las ventajas de tener un RAID.
Si configuramos el almacenamiento de nuestro NAS con diferentes tipos de RAID podremos tener una mayor integridad de los datos, para evitar pérdida de datos en caso de fallo de uno o varios de los discos duros o SSD. También tendremos tolerancia a fallos, aunque un disco duro se rompa no hay problema porque el sistema podrá seguir funcionando correctamente, aunque lógicamente es recomendable cambiar este disco o SSD roto por uno nuevo cuanto antes, para regenerar la información y que el sistema operativo no nos marque que el RAID está degradado.
Un aspecto muy importante que nos permite hacer el sistema operativo con los RAID, es reservar un disco duro que está en «standby» para activarlo justo cuando falla un disco duro que pertenece al RAID, este disco de reserva está diseñado para usarse inmediatamente después de un fallo, con el objetivo de reducir la superficie de exposición a otro fallo catastrófico de un disco duro más, y también para volver cuanto antes a tener el RAID en perfectas condiciones.
RAID 1 en NAS
En el caso de utilizar el sistema de archivos ZFS, el tipo de RAID equivalente se le llama MIRROR, en este tipo de RAID tenemos exactamente las mismas características que el RAID 1, pero podremos configurar más de 2 discos duros en MIRROR. La capacidad será la de un disco duro, pero aumentaremos la posibilidad de que uno o más discos duros se rompan. Imaginemos que tenemos 5 discos duros de 4TB de capacidad en MIRROR, la capacidad es de 4TB, pero se podrían romper hasta 4 de los 5 discos que la información seguiría intacta en el disco restante.
En JBOD, el 100% del disco de cada unidad está disponible, y si falla uno de los discos duros perdemos la información guardada en él, pero no la de los demás discos duros. En este tipo de RAID no tenemos ni redundancia de los datos ni las mejoras de velocidad que nos ofrecen otros tipos de RAID. A continuación, tenéis un resumen de la capacidad, rendimiento en lectura y escritura como máximo, y la integridad de los datos frente a la rotura de uno o varios discos.
- Capacidad: si tenemos dos discos duros de 4TB cada uno, la capacidad de un JBOD será de 8TB en total.
- Rendimiento de lectura: la velocidad es la de un disco simple, no se ve mejorada la velocidad de lectura.
- Rendimiento de escritura: la velocidad es la de un disco simple, no se ve mejorada la velocidad de escritura.
- Integridad de los datos: la rotura de un disco conlleva la pérdida de información contenida únicamente en ese disco, y no en todo el JBOD.
JBOD en NAS
JBOD (Just a Bunch of Disks) no es un tipo de RAID como tal, suele ser una de las configuraciones que nos aparece a la hora de configurar los discos duros en un servidor o en un NAS. Este tipo de «RAID» configura los discos para que cada uno funcione de manera independiente como si se trataran de discos duros conectados de manera individual al ordenador, la principal característica es que nos aparecerá en el sistema operativo como si fuera un único disco, por tanto, si tenemos dos discos de 4TB en JBOD, veremos que disponemos de un disco de 8TB de capacidad.
En JBOD, el 100% del disco de cada unidad está disponible, y si falla uno de los discos duros perdemos la información guardada en él, pero no la de los demás discos duros. En este tipo de RAID no tenemos ni redundancia de los datos ni las mejoras de velocidad que nos ofrecen otros tipos de RAID. A continuación, tenéis un resumen de la capacidad, rendimiento en lectura y escritura como máximo, y la integridad de los datos frente a la rotura de uno o varios discos.
- Capacidad: si tenemos dos discos duros de 4TB cada uno, la capacidad de un JBOD será de 8TB en total.
- Rendimiento de lectura: la velocidad es la de un disco simple, no se ve mejorada la velocidad de lectura.
- Rendimiento de escritura: la velocidad es la de un disco simple, no se ve mejorada la velocidad de escritura.
- Integridad de los datos: la rotura de un disco conlleva la pérdida de información contenida únicamente en ese disco, y no en todo el JBOD.
¿Qué ventajas e inconvenientes tiene un sistema RAID 1?
En comparación con otras matrices de almacenamiento, el RAID 1 se caracteriza especialmente por su sencillez. Todos los discos implicados contienen en todo momento los mismos datos, es decir, el stock de datos completo del sistema. Con el hardware correcto, esto implica que en teoría cada disco duro también podría funcionar y utilizarse en un ordenador independiente. El RAID 1 también tiene la ventaja de que el fallo de un solo componente no supone un problema: el sistema puede seguir funcionando sin interrupciones y el disco duro defectuoso puede sustituirse tranquilamente.
No hay que confundir un RAID con una alternativa o sustituto de una copia de seguridad. Si los datos de una matriz RAID 1 se pierden, por ejemplo, porque se han borrado accidentalmente o porque un bloque de datos se ha dañado, no hay forma de recuperarlos.
Hot Swap, intercambio de discos
A la hora de configurar nuestro servidor hay que evaluar el impacto que tiene una posible parada de nuestros sistemas. Por ello, recomendamos incluir los elementos críticos del hardware por duplicado. Los más importantes con:
Fuentes de alimentación y ventiladores redundantes
Hot Swap para intercambio en caliente de discos. Muy importante, ya que nos permitirá sustituir el disco averiado por uno nuevo, sin necesidad de desconectar o apagar el servidor, para luego poder reconstruir la información.
Podemos dejarlo configurado de 2 formas:
- Tenemos el disco duro de reserva cargado en el RAID, aunque sin utilizar, de manera que si tenemos un fallo de disco duro automáticamente empieza a reconstruir los datos en el disco que teníamos preparado (Es un RAID 6).
- No tenemos el disco insertado en el servidor pero tenemos la capacidad de sustitución en caliente. Esta es una opción algo más arriesgada, que implica tener lo más cerca posible un disco de reserva y reemplazarlo lo antes posible antes de que falle una segunda unidad.
dos formas:
- Disco de reserva ya cargado. Aquí contaremos con un dispositivo de almacenamiento ya instalado en el NAS que no se estará utilizando. Por lo cual, si uno de los discos principales falla, automáticamente se realiza la reconstrucción de los datos en el disco de reserva. En este caso, se procedería a cambiar el averiado por uno nuevo, sin mayor preocupación.
- Sin el disco de reserva cargado. Aquí es donde cobra importancia la sustitución en caliente. Si bien es una opción bastante arriesgada, sobre todo si se trata de un servidor de tamaño medio o pequeño, no deja de ser la más eficaz, y que no va a requerir parar el servidor. Pero para poder realizar esto, es necesario que el propio dispositivo que contiene los discos, permita hacerlo.
Fuentes:
https://www.redeszone.net/tutoriales/servidores/tipos-raid-servidor-nas/
