RAID 1: ¿qué se oculta tras la matriz de discos duros?

El enfoque que agrupa unidades de al­ma­ce­na­mie­n­to en un llamado RAID sigue teniendo re­le­va­n­cia incluso habiendo pasado décadas desde que se me­n­cio­na­ra por primera vez. El RAID 1, o RAID de nivel 1, sigue so­li­ci­tá­n­do­se como solución de al­ma­ce­na­mie­n­to para, por ejemplo, el fu­n­cio­na­mie­n­to de apli­ca­cio­nes de servidor, ya que la co­m­bi­na­ción de discos duros ofrece el nivel de seguridad que necesita este tipo de software diseñado para tener una alta di­s­po­ni­bi­li­dad. ¿Qué hace tan seguro al sistema RAID de nivel 1 y en general qué es un RAID 1?

El RAID 1 es un estándar cuyo objetivo es mejorar la seguridad de los datos al­ma­ce­na­dos. Para lograrlo, el concepto se basa en una matriz de dos o más discos duros que almacena todos los datos en forma de espejo, es decir, por duplicado. Este reflejo de los datos, que es fu­n­da­me­n­tal para el RAID 1, se conoce como “mirroring” (espejo). En un RAID 1, todos los datos escritos y guardados en el disco duro 1 se es­cri­bi­rán también en el disco 2 y los demás discos, mediante lo cual el sistema ofrece una re­du­n­da­n­cia completa en el factor deseado. Si un disco falla, el siguiente tomará el relevo.

Si la co­n­tro­la­do­ra RAID (de un hardware RAID) o el software de gestión ofrecen esa función, es posible in­cre­me­n­tar aún más la seguridad co­n­tro­la­n­do más de un disco duro durante el proceso de lectura y co­m­pa­ra­n­do entre sí los flujos de datos leídos. En caso de que haya di­s­cre­pa­n­cias, el sistema emite un aviso de error. De esta manera se puede detectar los posibles problemas de hardware de manera precoz. No obstante, en este caso el re­n­di­mie­n­to del sistema se deteriora li­ge­ra­me­n­te. Otra cosa que puede mejorar con la fu­n­cio­na­li­dad adecuada de las in­s­ta­n­cias de control es la velocidad de lectura. Para hacerlo, el sistema RAID 1 accede a más de un disco duro durante la lectura y lee pa­ra­le­la­me­n­te distintos sectores de estos discos, de manera similar a lo que ocurre con un grupo de discos RAID 0. Así, la potencia de salida de dos soportes de datos vi­n­cu­la­dos se duplica.

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.

Como me­n­cio­na­mos, el RAID 1 ofrece como ventaja una mayor velocidad de lectura y una pro­te­c­ción adicional del disco duro si la co­n­tro­la­do­ra o el software de gestión permite acceder a más de una unidad de al­ma­ce­na­mie­n­to al mismo tiempo. En el primer caso es posible ac­ce­die­n­do a distintos sectores en paralelo; en el segundo, si­n­cro­ni­za­n­do los datos.

La gran ventaja, una re­du­n­da­n­cia completa, también conlleva que se debilite co­n­si­de­ra­ble­me­n­te el sistema RAID 1. Dado que cada disco de la matriz debe contar con el mismo stock de datos, au­to­má­ti­ca­me­n­te se pierde mucha capacidad de al­ma­ce­na­mie­n­to posible. Como co­n­clu­sión inversa esto significa que el RAID 1 es como mínimo el doble de caro (cuando se unen dos discos) que un soporte de datos con la misma capacidad de al­ma­ce­na­mie­n­to. Si lo co­m­pa­ra­mos con otros niveles de RAID que generan re­du­n­da­n­cia gracias a la paridad, otra de­s­ve­n­ta­ja es el elevado coste del RAID 1.

Agrupar discos duros en un sistema RAID de nivel 1 merece la pena si queremos aumentar la di­s­po­ni­bi­li­dad de los datos al­ma­ce­na­dos. No obstante, dado que almacenar estas matrices re­du­n­da­n­tes es re­la­ti­va­me­n­te costoso, no son adecuadas para asegurar grandes ca­n­ti­da­des de datos. Los casos de uso adecuados son los sistemas de se­r­vi­do­res de distintos tipos (in­clu­ye­n­do los ope­ra­ti­vos), como las co­n­fi­gu­ra­cio­nes para se­r­vi­do­res de archivos o se­r­vi­do­res web.

El RAID 1, siguiendo la de­fi­ni­ción clásica de RAID, pro­po­r­cio­na una re­du­n­da­n­cia de los datos al­ma­ce­na­dos. Hay otros niveles que también almacenan los datos de manera re­du­n­da­n­te pero que utilizan un enfoque distinto al de RAID 1.

Siguiendo la de­fi­ni­ción clásica de RAID, el RAID 1 pro­po­r­cio­na re­du­n­da­n­cia de los datos al­ma­ce­na­dos. Hay niveles que también almacenan datos de forma re­du­n­da­n­te, pero utilizan un enfoque diferente al de RAID 1. Otros niveles comunes, como el RAID 5 y el RAID 6 no reflejan los datos del usuario, sino que ga­ra­n­ti­zan un al­ma­ce­na­mie­n­to re­du­n­da­n­te gracias a la in­fo­r­ma­ción de paridad. En cambio, el RAID 0 funciona to­ta­l­me­n­te sin re­du­n­da­n­cia, por lo que en sentido puramente estricto no se trata de un grupo “re­du­n­da­n­te” de discos in­de­pe­n­die­n­tes. Nuestra gran co­m­pa­ra­ti­va de niveles RAID compara de manera extensa las distintas co­n­fi­gu­ra­cio­nes RAID.