Crear una Software RAID

La palabra RAID se refiere a RAID por software de Linux. Este artículo no trata ningún aspecto de RAID por hardware.

Información básica sobre RAIDs

Si ya conoces que és una raid y para que sirve puedes pasar por alto absolutamente éste apartado.

Que és una RAID? Para que sirve?

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Modos básicos de RAID

Modo Lineal (Linear mode)

• Dos o más discos se combinan en un único dispositivo físico. Los discos se «adjuntan» unos a otros de tal manera que las escrituras en el dispositivo RAID primero llenarán el disco 0, a continuación el disco 1 y así sucesivamente. Los discos no tienen porqué ser del mismo tamaño. De hecho, los tamaños no importan para nada aquí :)
• No existe redundancia en este nivel. Si un disco falla perderá toda su información con toda probabilidad. Sin embargo, puede tener suerte y recuperar algunos datos, ya que el sistema de ficheros simplemente habrá perdido un gran puñado de datos consecutivos.
• El rendimiento de las lecturas y las escrituras no se incrementará para lecturas/escrituras individuales. Pero si varios usuarios usan el dispositivo, puede tener la suerte de que un usuario use efectivamente el primer disco y el otro usuario acceda a ficheros que por casualidad residan en el segundo disco. Si esto ocurre, verá un aumento en el rendimiento.

RAID-0

• También llamado modo striping o de distribución por bandas. Como el modo lineal salvo que las lecturas y escrituras se realizan en paralelo en los dispositivos. Éstos deben tener aproximadamente el mismo tamaño. Puesto que todos los accesos se realizan en paralelo, los discos se llenan por igual. Si un dispositivo es mucho mayor que los otros demás, el espacio extra se utilizará en el dispositivo RAID durante las escrituras en el extremo superior, aunque sólo se accederá a este disco más grande. Naturalmente, esto perjudica el rendimiento.
• Como en el modo lineal, tampoco hay redundancia en este nivel. A diferencia del modo lineal, no será capaz de recuperar ningún dato si un disco falla. Si elimina un disco de un grupo RAID-0, el dispositivo RAID no perderá simplemente un bloque consecutivo de datos, sino que se llenará con pequeños agujeros por todo el dispositivo. Probablemente, e2fsck no sea capaz de recuperar gran cosa.
• El rendimiento de las lecturas y las escrituras se incrementará, ya que las lecturas y las escrituras se realizan en paralelo sobre los dispositivos. Normalmente, ésta es la razón principal para usar RAID-0. Si los buses a los discos son suficientemente rápidos, puede obtener casi N*P MB/seg.

RAID-1

• Este es el primer modo que realmente tiene redundancia. RAID-1 se puede usar en dos o más discos con cero o más discos de reserva. Este modo mantiene en un disco un duplicado exacto de la información del otro(s) disco(s). Por supuesto, los discos deben ser del mismo tamaño. Si un disco es mayor que otro, su dispositivo RAID será del tamaño del disco más pequeño.
• Si se eliminan (o fallan) hasta N-1 discos, los datos permanecerán intactos. Si existen discos de reserva disponibles y el sistema (es decir, las controladoras SCSI o los chipsets IDE, etc.) sobreviven al desastre, comenzará inmediatamente la reconstrucción de un duplicado en uno de los discos de reserva, después de la detección del fallo del disco.
• Normalmente, el rendimiento de las lecturas aumenta hasta casi N*P, mientras que el rendimiento de las escrituras es el mismo que el de un único dispositivo o, tal vez, incluso menos. Las lecturas se pueden hacer en paralelo pero, cuando se escribe, la CPU debe transferir N veces la cantidad de datos que normalmente transferiría (recuerde, se deben enviar N copias idénticas de todos los datos a los discos).

RAID-4

• Este nivel de RAID no se usa con mucha frecuencia. Se puede usar sobre 3 o más discos. En lugar de duplicar completamente la información, guarda información de paridad en un único disco y escribe datos a los otros discos de forma parecida a un RAID-0. Ya que uno de los discos se reserva para información de paridad, el tamaño del array será (N-1)*S, donde S es el tamaño del disco más pequeño del array. Como en un RAID-1, los discos deben ser del mismo tamaño, o de lo contrario tendrá que aceptar que el valor de S en la fórmula (N-1)*S anterior será el tamaño del disco más pequeño del array.
• Si un disco falla, y no es el de paridad, se puede usar la información de paridad para reconstruir todos los datos. Si dos discos fallan, se perderá toda la información. .
• La razón por la que este nivel no se usa con mucha frecuencia es que la información de paridad se guarda en un único disco. Esta información se debe actualizar cada vez que se escribe en uno de los otros discos. Por eso, el disco de paridad se convertirá en un cuello de botella si no es mucho más rápido que los otros discos. Sin embargo, si por pura casualidad tuviera muchos discos lentos y un disco muy rápido, este nivel de RAID podría resultarle muy útil.

RAID-5

• Este es quizás el modo RAID más útil cuando uno desea combinar un mayor número de discos físicos y todavía conservar alguna redundancia. RAID-5 se puede usar sobre 3 o más discos, con cero o más discos de reserva. El tamaño del dispositivo RAID-5 resultante será (N-1)*S, tal y como sucede con RAID-4. La gran diferencia entre RAID-5 y RAID-4 es que la información de paridad se distribuye uniformemente entre los discos participantes, evitando el problema del cuello de botella del RAID-4.
• Si uno de los discos falla, todos los datos permanecerán intactos, gracias a la información de paridad. Si existen discos de reserva disponibles, la reconstrucción comenzará inmediatamente después del fallo del dispositivo. Si dos discos fallan simultáneamente, todos los datos se perderán. RAID-5 puede sobrevivir a un fallo de disco, pero no a dos o más.
• Normalmente, el rendimiento de las lecturas y las escrituras se incrementará, pero es difícil predecir en qué medida.

mdadm para crear RAIDs por software

Para la creación y administracion de una RAID por software necesitaremos el paquete mdadm.

La antigua colección de utilidades para RAID de los paquetes raidtools y raidtools2 se ha dejado de usar actualmente puesto que dependia de un ficero de configuración (/etc/raidtab) dificil de mantener, y sys funciones eran limitadas. Desde agosto de 2001, existe la herramienta mdadm (multiple devices admin), éste paquete nos permite gestionar las RAIDs por software de una manera mucho mas simple y robusta. Actualmente se ha convertido en un estandar.

Instalando mdadm

En principio el paquete mdadm viene instalado por defecto en ubuntu.

Asimismo si no disponeis del paquete instalado podeis instalarlo con el Gestor de paquetes Synaptic o bien con el siguiente comando:

$ sudo apt-get install mdadm