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16.2. Tipos de RAID
Hay tres enfoques posibles de RAID: RAID por firmware, RAID por hardware y RAID por software.
Firmware RAID
Firmware RAID, también conocido como ATARAID, es un tipo de RAID por software en el que los conjuntos RAID pueden configurarse mediante un menú basado en el firmware. El firmware utilizado por este tipo de RAID también se engancha a la BIOS, permitiéndole arrancar desde sus conjuntos RAID. Los distintos proveedores utilizan diferentes formatos de metadatos en el disco para marcar los miembros del conjunto RAID. El Intel Matrix RAID es un buen ejemplo de sistema RAID por firmware.
RAID por hardware
La matriz basada en hardware gestiona el subsistema RAID independientemente del host. Puede presentar varios dispositivos por matriz RAID al host.
Los dispositivos RAID por hardware pueden ser internos o externos al sistema. Los dispositivos internos suelen consistir en una tarjeta controladora especializada que gestiona las tareas RAID de forma transparente para el sistema operativo. Los dispositivos externos suelen conectarse al sistema a través de SCSI, Fibre Channel, iSCSI, InfiniBand u otra interconexión de red de alta velocidad y presentan volúmenes como unidades lógicas al sistema.
Las tarjetas controladoras RAID funcionan como una controladora SCSI para el sistema operativo y se encargan de todas las comunicaciones de las unidades. El usuario conecta las unidades a la controladora RAID (igual que una controladora SCSI normal) y luego las añade a la configuración de la controladora RAID. El sistema operativo no podrá notar la diferencia.
RAID por software
El RAID por software implementa los distintos niveles de RAID en el código de dispositivo de bloque del kernel. Ofrece la solución más barata posible, ya que no se requieren costosas tarjetas controladoras de disco o chasis de intercambio en caliente [1] no son necesarios. El RAID por software también funciona con cualquier almacenamiento en bloque soportado por el kernel de Linux, como SATA, SCSI, y NVMe. Con las CPUs más rápidas de hoy en día, el RAID por software también suele superar al RAID por hardware, a menos que se utilicen dispositivos de almacenamiento de alta gama.
El núcleo de Linux contiene un controlador multiple device (MD) que permite que la solución RAID sea completamente independiente del hardware. El rendimiento de un array basado en software depende del rendimiento y la carga de la CPU del servidor.
Características principales de la pila RAID por software de Linux:
- Diseño multihilo
- Portabilidad de matrices entre máquinas Linux sin reconstrucción
- Reconstrucción de matrices en segundo plano utilizando recursos del sistema ociosos
- Soporte de unidades intercambiables en caliente
- Detección automática de la CPU para aprovechar ciertas características de la misma, como la compatibilidad con la transmisión de instrucciones múltiples (SIMD)
- Corrección automática de sectores defectuosos en los discos de una matriz
- Comprobación periódica de la consistencia de los datos del RAID para garantizar la salud de la matriz
- Supervisión proactiva de las matrices con el envío de alertas por correo electrónico a una dirección de correo electrónico designada sobre eventos importantes
Mapas de bits con intención de escritura que aumentan drásticamente la velocidad de los eventos de resincronización al permitir que el núcleo sepa con precisión qué partes de un disco deben resincronizarse en lugar de tener que resincronizar toda la matriz tras un fallo del sistema
Tenga en cuenta que resync es un proceso para sincronizar los datos en los dispositivos del RAID existente para lograr la redundancia
- Resincronización de puntos de control para que, si se reinicia el ordenador durante una resincronización, al iniciarse la resincronización continúe donde se quedó y no vuelva a empezar
- La capacidad de cambiar los parámetros del array después de la instalación, que se llama reshaping. Por ejemplo, puedes ampliar una matriz RAID5 de 4 discos a una matriz RAID5 de 5 discos cuando tengas un nuevo dispositivo que añadir. Esta operación de crecimiento se realiza en vivo y no requiere que se reinstale en la nueva matriz
- La remodelación permite cambiar el número de dispositivos, el algoritmo RAID o el tamaño del tipo de matriz RAID, como RAID4, RAID5, RAID6 o RAID10
- La toma de posesión admite la conversión de niveles RAID, como RAID0 a RAID6
