RAID 6: la matriz de discos con una elevada seguridad ante fallos

Desde hace décadas existe la tradición de agrupar diversos discos en una unidad lógica in­di­vi­dual. Con el paso de los años, distintas co­n­fi­gu­ra­cio­nes han de­mo­s­tra­do ser es­pe­cia­l­me­n­te exitosas, por lo que se han es­ta­n­da­ri­za­do como niveles RAID (Redundant Arrays of In­de­pe­n­de­nt Disks). El RAID 6 es un enfoque poco utilizado pero bastante relevante gracias a su elevada fia­bi­li­dad. Sigue leyendo para saber qué hace tan especial a este enfoque RAID, qué puntos fuertes y débiles tiene y para qué ámbitos de apli­ca­ción es adecuado.

El RAID 6 es un principio de al­ma­ce­na­mie­n­to en el que se combinan cuatro o más discos duros en una unidad lógica in­di­vi­dual. De esta manera, aumentan la fia­bi­li­dad y al mismo tiempo la velocidad de lectura en co­m­pa­ra­ción con los soportes de datos in­di­vi­dua­les. Para esto es fu­n­da­me­n­tal la co­m­bi­na­ción de striping y paridad, que también se aplican en el nivel original RAID 5. No es ca­sua­li­dad que el RAID 6 también se conozca como la extensión de RAID 5.

Los sistemas RAID 6 im­ple­me­n­tan el enfoque del striping de la manera clásica: todos los datos se dividen en bloques y reparten uni­fo­r­me­me­n­te en los discos duros co­ne­c­ta­dos. Esto brinda a los usuarios la po­si­bi­li­dad de acceder si­mu­l­tá­nea­me­n­te a varios discos y leer parte de los bloques de una franja de datos en paralelo.

Con relación a la paridad, el RAID 6 toma su propio camino. El sistema almacena siempre dos frases de in­fo­r­ma­ción de paridad, lo que en caso de fallo de uno o dos discos permite restaurar los datos vi­n­cu­la­dos con ellos. Para ello, el sistema RAID 6 utiliza la di­s­yu­n­ti­va XOR o la mezcla con la co­rre­c­ción de errores de varios bits mediante el código Reed‑Solomon. Este último mecanismo de co­rre­c­ción también es demandado, por ejemplo, en la tra­n­s­mi­sión de señales de te­le­vi­sión según el estándar DVB, en el que mejora la tasa de error binario de la señal recibida.

La capacidad total de un sistema RAID 6 se reduce co­n­si­de­ra­ble­me­n­te frente al al­ma­ce­na­mie­n­to de una unidad in­di­vi­dual. El lugar di­s­po­ni­ble para los datos de usuario se calcula con la siguiente fórmula:

Con cuatro discos, cada uno de 1 gigabyte de capacidad de al­ma­ce­na­mie­n­to, solo estaría di­s­po­ni­ble el 50 % del al­ma­ce­na­mie­n­to para los datos de usuario. No obstante, conforme aumenta el número de discos, mejora la relación entre la capacidad para datos de usuario y la paridad.

En co­m­pa­ra­ción con el RAID 5, el enfoque del RAID 6 ofrece un cambio im­po­r­ta­n­te: la in­fo­r­ma­ción de paridad que sirve para restaurar po­s­te­rio­r­me­n­te los datos perdidos se almacena por duplicado. Esta di­fe­re­n­cia es al mismo tiempo la gran fortaleza de este concepto de al­ma­ce­na­mie­n­to ya que los datos de paridad al­ma­ce­na­dos por duplicado son no solo una variante es­pe­cia­l­me­n­te eficiente para generar re­du­n­da­n­cia, sino que además también ga­ra­n­ti­zan un nivel muy elevado de seguridad ante fallos. En el sistema RAID 6, pueden fallar si­mu­l­tá­nea­me­n­te hasta dos discos sin peligrar el fu­n­cio­na­mie­n­to del sistema.

Las ventajas del RAID 6 también están es­tre­cha­me­n­te vi­n­cu­la­das a los puntos fuertes del RAID 5 en otros aspectos, como es la po­si­bi­li­dad de un acceso en paralelo, que garantiza una mejor tasa de re­n­di­mie­n­to en la lectura de datos. No obstante, mediante la doble paridad, esta ventaja está más reducida que con los sistemas del nivel 5. La relación entre espacio libre para datos de usuario y el espacio omitido (para la paridad) también es menor que con el RAID 5. Sin embargo, el RAID 6 ya ofrece una mejor uti­li­za­ción de los recursos a partir de cinco discos (que también mejora con cada disco adicional) que los RAID que dependen co­m­ple­ta­me­n­te de reflejar los datos con el método espejo.

En co­m­pa­ra­ción con una unidad in­di­vi­dual, la reducción si­g­ni­fi­ca­ti­va del posible espacio de al­ma­ce­na­mie­n­to es una clara de­s­ve­n­ta­ja, que se dará sobre todo con la co­n­fi­gu­ra­ción mínima de cuatro discos (solo el 50 % de al­ma­ce­na­mie­n­to). El re­n­di­mie­n­to de la escritura también es uno de los in­co­n­ve­nie­n­tes claros de una matriz RAID 6. Si los datos se almacenan en discos enlazados, cada vez se lleva a cabo un doble cálculo y di­s­tri­bu­ción de la paridad. La tasa de escritura mi­ni­mi­za­da re­su­l­ta­n­te se nota sobre todo en la re­co­n­s­tru­c­ción del sistema, es decir, al integrar un nuevo hardware para sustituir copias de­fe­c­tuo­sas.

RAID 6 permite almacenar grandes ca­n­ti­da­des de datos a prueba de fallos a largo plazo al amo­r­ti­guar dos posibles fallos. Por tanto, los sistemas de se­r­vi­do­res en los que se archivan datos son un caso de apli­ca­ción ideal. Los se­r­vi­do­res de bases de datos o de tra­n­sac­cio­nes, es­ce­na­rios clásicos de RAID 5, también pueden apro­ve­char­se de la es­tru­c­tu­ra de al­ma­ce­na­mie­n­to de RAID 6 si dan prioridad a la seguridad de los datos y la mi­ni­mi­za­ción de la velocidad de escritura es co­m­pa­ti­ble con las exi­ge­n­cias de la apli­ca­ción en concreto.

El RAID 6 es en gran medida una al­te­r­na­ti­va más fiable que el más común RAID 5. Pero no es el único camino que se utiliza para lograr la re­du­n­da­n­cia mediante la paridad. Otros es­tá­n­da­res como RAID 1 y RAID 10 almacenan los datos con el método del espejo, es decir, siempre por duplicado. Este último enfoque mezcla dos niveles RAID, ya que no solo utiliza la técnica del espejo del RAID 1; también di­s­tri­bu­ye los datos entre todos los discos según el RAID 0.

Para más in­fo­r­ma­ción sobre las si­mi­li­tu­des y di­fe­re­n­cias de los distintos conceptos consulta nuestra detallada co­m­pa­ra­ti­va de niveles RAID.