Implementación de RAID en Windows Server 2003

Los subsistemas de disco que incluyen una configuración RAID permiten que los discos del sistema trabajen de manera concertada para mejorar el rendimiento, la tolerancia a fallos o las dos cosas. Tenemos 2 opciones para implementar RAID:  por hardware o por software. W server 2003 permite la implementación por software de los niveles RAID-0, RAID-1 y RAID-5.

Implementaciones Hardware de RAID

Se hace por la interfaz de la controladora de disco.
Ofrecen mejoras de rendimiento respecto al RAID por software.
Conviene considerar los siguientes puntos, para decidirse por un método u otro:

• La tolerancia a fallos del hardware resulta más cara y puede limitar las opciones de equipamiento a un solo fabricante.
• La tolerancia a fallos de hardware ofrece una I/O de disco más rápida que la de software.
• Puede que por hardware se disponga de hot swapping y la sustitución inmediata (hoy sparing) para sustituir el disco averiado autmáticamente por un sustituto ya conectado.

Implementaciones Software de RAID

RAID-0 -> Striped Volume.No tolerante a fallos
RAID-1 -> Mirroring. Tolerante a fallos.
RAID-5 -> Striped with parity. Tolerante a fallos.

Nota: En W 2003 server no hay tolerancia a fallos, hasta que el fallo se repare. Si se produce un segundo fallo antes de reparar el primero, hay que recuperar los datos de la copia de seguridad.

1.- Volúmenes seccionados – Striped Volume – RAID 0 

• Utilizan 2 o más discos y escriben los datos en todos los discos a la misma velocidad.
• Las solicitudes de E/S las manejan varios discos. Mejor rendiemiento de lectura/escritura.
• Se utilizan para cuando el rendimiento y una gran área de almacenamiento son fundamentales.
• Ejemplo: Aplicaciones de diseño CAD y de medios digitales. Bibliotecas.
• Igual no se aprecia rendimiento por IDE. Mejor controladoras independientes.

Creación de volúmenes seccionados.

Tener espacio sin asignar como mínimo en 2 discos dinámicos.
Pulsar botón derecho en uno de los espacios y Create Volume
Se les puede asignar letra de unidad y rutas de acceso a carpetas.
Sólo pueden tener formato NTFS.
Pueden participar hasta 32 discos.
Espacio de cada disco del volumen = cantidad mínima de espacio de cualquiera de los discos.

• Disco 1: 240 GB
• Disco 2: 120 GB

Volumen seccionado = Como máximo 240 GB, ya que el tamaño de la sección del Disco 1 no puede ser mayor que el de la sección del Disco 2.

Recuperación de volúmentes seccionados.

Si falla cualquiera de los discos, se pierden todos los datos. Tener copia de seguridad.

Pasos:

1. Eliminar el volumen.
2. Sustituir los discos que han fallado.
3. Volver a crear el volumen.
4. Restaurar datos a partir de la copia.

2.- Volúmenes reflejados – Mirrored Volume – RAID 1  

• Buen rendimiento y excelente tolerancia a fallos.
• En cada volumen reflejado participan 2 discos.
• Todos los datos se escriben en los 2 discos.
• Si se colocan en controladoras independientes, creamos una configuración dúplex. 

Creación de volúmenes reflejados.

• Tener espacio sin asignar como mínimo en 2 discos dinámicos.
• Pulsar botón derecho en uno de los espacios y Create Volume
• Se les puede asignar letra de unidad y rutas de acceso a carpetas.
• Las 2 copias de cada reflejo comparten la misma asignación de letra.
• Se pueden reflejar volúmenes simples ya existentes, escogiendo la opción Agregar reflejo (Add Mirror) y seleccionando una unidad con suficiente espacio sin asignar.Una vez reflejado, el sistema copia los datos sector a sector y el estado del volumen se indica como Volviendo a sincronizar (Resynching). 

 Recuperación de volúmenes reflejados.

Pasos:

1. Si un disco ha sufrido errores de E/S transitorios, las dos partes del espejo mostrarán el estado de Error de redundancia (Failed Redundancy).
2. Sólo el disco con errores mostrará el estado Falta (Missing) o Desconectado.
3. Tras corregir la causa del fallo (desconexión de un cable, suministro energía, etc.) hay que pulsar el volumen con el botón derecho del ratón en el disco con problemas y escoger Reactivar Volumen (Reactivate Volume). O también pulsar sobre el disco y escoger Reactivar Disco (Reactivate Disk).
4. A continuación el reflejo se sincroniza automáticamente.

Si queresmos dejar de reflejar datos, tenemos 3 posibilidades según los resultados que queramos obtener:

Eliminar el volumen: Se pierde toda la información. El espacio del volumen queda disponible para otros volúmenes.

Quitar el espejo: Se rompe el espejo y el espacio de uno de los discos queda sin asignar.El otro disco conserva una copia de los datos.
Romper el espejo: Los 2 discos conservan una copia de los datos. La parte del espejo que se seleccione al escoger Romper Volumen Reflejado (Break Mirror) conserva la letra de unidad del volumen reflejado original, las carpetas compartidas, el archivo de paginación y los puntos de montaje. Al disco secundario se le concede la siguiente letra de unidad.

RAID-0 Ofrece tolerancia a fallos y mejor rendimiento de escritura que RAID-5, sin embargo es menos eficiente en términos de utilización de los discos, ya que cada disco de RAID-0 tiene una copia del otro.

3.- Volúmenes RAID-5 – Seccionado con paridad -- Striped with parity

• Utilizan 3 o más discos.
• Tolerancia a fallos y excelente rendimiento de lectura. Los datos se recuperan simultáneamente de varios discos.
• Los datos se escriben en todos los discos del RAID menos 1.
• Menos coste de la tolerancia a fallos en términos d capacidad de disco.
• En escritura es menos efectivo, ya que ha de escribir la paridad.
• La paridad se distribuye entre todos los discos del volumen.
• Se pueden utilizar hasta 32 discos.

 Configuración de volúmenes RAID-5.   

• Necesitamos espacio en 3 discos dinámicos.
• Botón derecho en el espacio sin asignar de uno de los discos y escoger Nuevo Volumen.
• La capacidad viene limitada por la sección mínima del espacio sin asignar de cualquiera de los discos del volumen. El espacio ha de ser idéntico en todos los discos: 

 Disco 1 --> 100 GB

 Disco 2 -->   50 GB

 Disco 3 --> 100 GB

 Disco 4 --> 200 GB

       La sección sólo puede utilizar 50 GB de espacio sin asingar de los discos 1, 3 y 4. En este caso el RAID tendrá una capacidad de 200 GB – 50 GB (paridad) = 150 GB  

• Se les puede asignar letra de unidad y rutas de acceso a carpetas.
• Sólo pueden tener formato NTFS.
• No se puede tranformar en volumen RAID-5 ningún otro tipo de volumen sin realizar una copia de seguridad de los datos de ese volumen y restaurarlos en el nuevo volumen RAID-5.

Recuperación de volúmenes RAID-5 averiados.

• Si falla 1 solo disco se puede tener acceso a los datos. Durante las operaciones de lectura se regeneran los datos.
• Se degrada el rendimiento.
• Si falla un segundo disco, hay que recurrir a las copias de seguridad.
• Tanto RAID-5 como RAID-1 sólo soportan el fallo de 1 disco.
• Si se vuelve a poner en servicio la unidad averiada, pulsar botón derecho sobre el volumen y escoger Reactivar Volumen (Reactivate Volume).
• Si no aparece la opción Reactivar, o si se ha sustituido un disco, puede que se tenga que volver a examinar los discos inicializar el disco y convertirlo en dinámico, pulsar botón derecho y escoger Reparar Volumen (Repair Volume). Se pedirá que se seleccione un nuevo disco.