Configuración de dispositivos raid

CONFIGURACIÓN DE DISPOSITIVOS RAID

Introducción
RAID-0
RAID-1
RAID-0+1
RAID-5
Rendimiento Degradado
Conclusiones
 

INTRODUCCIÓN

R.A.I.D. :  “Redundat Arrays of Inexpensive Disks”  |
En los últimos años la tecnología que permite la construcción de conjuntos redundantes de discos (RAID), ha progresado mucho, haciéndola mucho más asequible, segura y… barata. El precio delos discos y las controladoras es mucho más barato lo que hace a las configuraciones RAID – y especialmente RAID-5 – hallan entrado a saco en la mayoría de los sistemas.
Lamentablemente junto al crecimiento de su presencia en el mercado, han ido apareciendo leyendas que han llevado a sorpresas a la hora de implantar RAID en sistemas productivos.
En esta introducción se trata de explicar elfuncionamiento de las diferentes clases de RAID hoy día soportadas, para entender “desde la base” la configuraciones propuestas en la mayoría de sistemas del mercado.
El principal objetivo de las diferentes configuraciones RAID es el de superar el rendimiento y la fiabilidad de sistemas basados en un único dispositivo o disco.

RAID-0

“Divide y vencerás” o rendimiento basado en “stripping”  |RAID-0 o “stripe” (división entre discos) es el concepto que está por debajo de la mayoría de las configuraciones RAID. Es fundamental conocer RAID-0 antes de comprender el funcionamiento del RAID-5.
En RAID-0, los datos del volumen lógico están distribuidos en los discos subyacentes dividiendo los datos en bloques. Los bloques del volumen lógico se asignan a los dispositivos físicos que locomponen de forma circular: El primer bloque va en el primer disco, el segundo al segundo disco, y así hasta que se acaban los discos y se vuelve al primero.
El tamaño del bloque es lo que veremos a veces como “chunk size” y el número de discos en el volumen lógico “stripe width” (ancho de reparto en una traducción libre). Ambos parámetros tienen una gran incidencia en el rendimiento del conjuntode discos dentro del volumen lógico.
Una petición de lectura sobre un RAID-0, mayor que el “chunck size” será atendida por más de un disco. Esto permite – y requiere – la activación de múltiples dispositivos y el uso de varios caminos de acceso a los datos (tarjetas SCSI, canales de E/S, discos,…). El uso de varios dispositivos mejora el rendimiento y ,en concreto, permite superar la limitacióndel tiempo de transferencia de un solo disco.
Una petición lógica en RAID-0, es dividida en peticiones físicas más pequeñas, que son programadas secuencialmente pero servidas en forma concurrente.
Osea que una petición (de lectura) única genera comandos para el subsistema de E/S, atiende las interrupciones asociadas a los dispositivos de E/S, y forma un único resultado lógico con lasrespuestas de las diferentes operaciones, que es lo que espera el usuario.
En el caso de lecturas secuenciales, como la generación de los diferentes comandos para cada E/S y el atenderlos al terminar no pasa de unos pocos milisegundos, la mejora del rendimiento es casi lineal según se van añadiendo discos al sistema RAID-0.
Para lecturas aleatorias las previsiones no son tan optimistas. Cuando elbrazo de la cabeza lectora tiene que moverse para buscar una nueva pista dentro del disco, el tiempo de entrada salida está muy influenciado por el tiempo de búsqueda y la velocidad de rotación mucho más que por el tiempo de transferencia de los datos que puede representar un dos por ciento del tiempo total de E/S.
Un par de leyendas asociadas al RAID-0:
 

“Es siempre mejor dividir laspeticiones de E/S, para que las partes puedan ser transferidas en paralelo”. FALSO |
No es siempre cierto, cada operación de E/S tiene asociadas varias operaciones SCSI, cuatro por lo menos. Para peticiones pequeñas es mucho mayor el esfuerzo de preparar y procesar la E/S que la transferencia de los datos. Hay que tener cuidado de no tener un “chunk size” demasiado pequeño precisamente por esto. No...