practica no.22: raid 0, 1 y 5suseos.weebly.com/uploads/1/8/7/0/18707470/22-_raid.pdf · by roberto...

By Roberto Rosario Rincón – SISTEMAS OPERATIVOS 3 – Prof.: José Doñe

1 PRACTICA NO.22: RAID 0, 1 y 5

RAID 0, 1 y 5

RAID 0 (Data Striping)

Un RAID 0 (también llamado conjunto

dividido, volumen dividido, volumen

seccionado) distribuye los datos

equitativamente entre dos o más discos

sin información de paridad que

proporcione redundancia. Es importante

señalar que el RAID 0 no era uno de los

niveles RAID originales y que no es

redundante.

El RAID 0 se usa normalmente para

incrementar el rendimiento, aunque

también puede utilizarse como forma de

crear un pequeño número de grandes

discos virtuales a partir de un gran

número de pequeños discos físicos. Un

RAID 0 puede ser creado con discos de

diferentes tamaños, pero el espacio de

almacenamiento añadido al conjunto estará limitado por el tamaño del disco más

pequeño (por ejemplo, si un disco de 300 GB se divide con uno de 100 GB, el

tamaño del conjunto resultante será sólo de 200 GB, ya que cada disco aporta

100GB).

Una buena implementación de un RAID 0 dividirá las operaciones de lectura y

escritura en bloques de igual tamaño, por lo que distribuirá la información

equitativamente entre los dos discos. También es posible crear un RAID 0 con

más de dos discos, si bien, la fiabilidad del conjunto será igual a la fiabilidad media

de cada disco entre el número de discos del conjunto; es decir, la fiabilidad total —

medida como MTTF o MTBF— es (aproximadamente) inversamente proporcional

al número de discos del conjunto (pues para que el conjunto falle es suficiente con

que lo haga cualquiera de sus discos).



1. Para iniciar debemos comenzar con la instalación de OpenSUSE si necesita

ayuda puede consultar el tutorial de instalación de OpenSUSE que está en esta

página.

Cuando llegamos a esta parte de la instalación el sistema nos proporciona una

propuesta para la partición de disco que necesitamos, pero nosotros haremos una

instalación avanzada y seleccionaremos la opción Create Partition Setup…

Luego debemos escoger Custom Partitioning (for experts)



2. Luego veremos la pantalla de configuración avanzada de discos. Vemos

los dos discos que he instalado par esta práctica

Seleccionamos en la parte inferior: Add Partition… seleccionamos en este caso

una partición primaria y luego escogemos Custom Size para modificar el tamaño

de la nueva partición y dejar un espacio disponible para la partición Swap muy

importante para el buen funcionamiento del sistema.



3. En la siguiente sección escogemos la opción Do not format Partition, y

luego seleccionamos 0xFD Linux RAID, vemos que automáticamente la opción

Do not mount Partition es seleccionada.

4. Repetimos estos mismos pasos para el otro disco y la participación que le

crearemos y al final tendremos este resultado. Y para agregar RAID:



5. En la parte inferior de la ventana de RAID seleccionamos Add Raid. Y luego

hacemos Click en Add All para que se añadan a los discos que formará RAID 0.

6. Cuando damos click en Next nos aparece la parte donde escogemos las

opciones de formato.



7. Luego vemos como se creó las el disco dividido en el espacio de los dos

discos que agregamos al principio. Para proseguir con la instalación hacemos

Click en accept.



Con esto ya estamos listos para proseguir con la instalación.



RAID 1

Un RAID 1 crea una copia exacta (o espejo)

de un conjunto de datos en dos o más

discos. Esto resulta útil cuando el

rendimiento en lectura es más importante

que la capacidad. Un conjunto RAID 1 sólo

puede ser tan grande como el más pequeño

de sus discos.

Un RAID 1 clásico consiste en dos discos en

espejo, lo que incrementa exponencialmente

la fiabilidad respecto a un solo disco; es

decir, la probabilidad de fallo del conjunto es

igual al producto de las probabilidades de

fallo de cada uno de los discos (pues para

que el conjunto falle es necesario que lo

hagan todos sus discos).

Adicionalmente, dado que todos los datos están en dos o más discos, con

hardware habitualmente independiente, el rendimiento de lectura se incrementa

aproximadamente como múltiplo lineal del número de copias; es decir, un RAID 1

puede estar leyendo simultáneamente dos datos diferentes en dos discos

diferentes, por lo que su rendimiento se duplica.

Para maximizar los beneficios sobre el rendimiento del RAID 1 se recomienda el

uso de controladoras de disco independientes, una para cada disco (práctica que

algunos denominan splitting o duplexing).





página.

Cuando llegamos a esta parte de la instalación el sistema nos proporciona una

propuesta para la partición de disco que necesitamos, pero nosotros haremos una

instalación avanzada y seleccionaremos la opción Create Partition Setup…

Luego debemos escoger Custom Partitioning (for experts), como podemos ver par

RAID 1 he escogido tres Discos, aunque pueden ser más.




los tres discos que he instalado para esta práctica

3. Seleccionamos en la parte inferior: Add Partition… seleccionamos en este

caso una partición primaria y luego escogemos Custom Size para modificar el

tamaño de la nueva partición y dejar un espacio disponible para la partición Swap

muy importante para el buen funcionamiento del sistema.




luego seleccionamos 0xFD Linux RAID, vemos que automáticamente la

opción Do not mount Partition es seleccionada.

Repetimos estos mismos pasos para el otro disco y la participación que le




2. Cuando seleccionamos RAID + Add RAID veremos la siguiente ventana en

la cual tenemos los discos que formaran u espejo uno del otro. Hacemos

Click en Add all.

Debemos seleccionar el tipo de RAID que queremos configurar en este caso 1



3. Lego hacemos click en Next Cuando damos click en Next nos aparece la

parte donde escogemos las opciones de formato.

4. Como podemos ver ya el RAID 1 está creado solo nos queda proseguir con

la instalación. A pesar de que los discos eran de 8 GB la partición tomo el tamaño

del disco más pequeño.



RAID 5

Un RAID 5 usa división de datos a

nivel de bloques distribuyendo la

información de paridad entre todos

los discos miembros del conjunto. El

RAID 5 ha logrado popularidad

gracias a su bajo coste de

redundancia. Generalmente, el

RAID 5 se implementa con soporte

hardware para el cálculo de la

paridad. RAID 5 necesitará un

mínimo de 3 discos para ser

implementado.

Cada vez que un bloque de datos se escribe en un RAID 5, se genera un bloque

de paridad dentro de la misma división (stripe). Un bloque se compone a menudo

de muchos sectores consecutivos de disco. Una serie de bloques (un bloque de

cada uno de los discos del conjunto) recibe el nombre colectivo de división (stripe).

Si otro bloque, o alguna porción de un bloque, es escrita en esa misma división, el

bloque de paridad (o una parte del mismo) es recalculada y vuelta a escribir. El

disco utilizado por el bloque de paridad está escalonado de una división a la

siguiente, de ahí el término «bloques de paridad distribuidos». Las escrituras en un

RAID 5 son costosas en términos de operaciones de disco y tráfico entre los

discos y la controladora.

Lo anterior se denomina a veces Modo Interino de Recuperación de Datos (Interim

Data Recovery Mode). El sistema sabe que un disco ha fallado, pero sólo con el

fin de que el sistema operativo pueda notificar al administrador que una unidad

necesita ser reemplazada: las aplicaciones en ejecución siguen funcionando

ajenas al fallo. Las lecturas y escrituras continúan normalmente en el conjunto de

discos, aunque con alguna degradación de rendimiento. La diferencia entre el

RAID 4 y el RAID 5 es que, en el Modo Interno de Recuperación de Datos, el

RAID 5 puede ser ligeramente más rápido, debido a que, cuando el CRC y la

paridad están en el disco que falló, los cálculos no tienen que realizarse, mientras

que en el RAID 4, si uno de los discos de datos falla, los cálculos tienen que ser

realizados en cada acceso.





página.

2. Cuando llegamos a esta parte de la instalación el sistema nos proporciona

una propuesta para la partición de disco que necesitamos, pero nosotros haremos

una instalación avanzada y seleccionaremos la opción Create Partition Setup…

Luego debemos escoger Custom Partitioning (for experts), como podemos ver par

RAID 1 he escogido tres Discos, aunque pueden ser más.




los tres discos que he instalado para esta práctica

4. Seleccionamos en la parte inferior: Add Partition… seleccionamos en este

caso una partición primaria y luego escogemos Custom Size para modificar el

tamaño de la nueva partición y dejar un espacio disponible para la partición Swap

muy importante para el buen funcionamiento del sistema.




luego seleccionamos 0xFD Linux RAID, vemos que automáticamente la opción

Do not mount Partition es seleccionada.

Repetimos estos mismos pasos para el otro disco y la participación que le




6. Cuando seleccionamos RAID + Add RAID veremos la siguiente ventana en

la cual tenemos los discos que formaran u espejo uno del otro. Hacemos Click en

Add all. Debemos seleccionar el tipo de RAID que queremos configurar en este

caso 5.

7. Lego hacemos click en Next Cuando damos click en Next nos aparece la

parte donde escogemos las opciones de formato.



8. Como podemos ver ya el RAID 5 está creado. A pesar de que los discos

eran de 8 GB el tamaño final es el resultado del calculo que hace RAID 5.

Luego hacemos click en accept y continuamos con la instalación de nuestro

sistema operativo.



RAID a nivel de Software

1. En principio el paquete mdadm viene instalado por defecto en OpenSUSE.

Asimismo si no dispones del paquete instalado puedes instalarlo con YaST o bien

con el siguiente comando: # zypper install mdadm

2. Debemos tener en cuenta, que puesto que vamos a crear un Software

RAID, vamos a utilizar particiones en lugar de discos. Así pues primeramente

debemos preparar las particiones que vamos a utilizar para crear la RAID.

Para esto podemos utilizar cualquier herramienta de particionamiento. Usaremos

el que trae por defecto OpenSUSE, yendo a YaST y luego System y

seleccionamos Partitioner

Ya hemos visto como crear las particiones en los discos una vez tenemos las

particiones listas podemos avanzar-



3. Proseguimos a la creación del md en el que crearemos la RAID. Para ello

utilizaremos el comando mknod como se muestra en la siguiente orden:

4. Si ya tuviéramos algún otro array llamado md0, podemos crear un md

diferente: md1, md2... Procedemos ahora a crear finalmente la RAID, en este caso

crearemos una de nivel 5 con 4 discos

Detalles del comando mdadm --create /dev/md0 --level=raid5 --raid-devices=4 /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1 /dev/sde1 :

En --create /dev/md0 le indicaremos el md al que vamos a asignar el array. Si hemos

escogido otro lo deberemos cambiar aquí.

En --level=raid5 indicaremos el tipo de raid que queremos que sea. Los valores validos

aquí son: linear, raid0, 0, stripe, raid1, 1, mirror, raid4, 4, raid5, 5, raid6, 6, multipath, mp, fautly.

Como vemos algunos de ellos son sinónimos, por lo que para una RAID5 podemos

introducir "raid5" o bien "5".

Como vemos debemos indicarle las PARTICIONES (no los discos) con las que hacer la

RAID, así como el número de particiones: --raid-devices=4 /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1

/dev/sde1

5. Una vez hemos lanzado la orden de creación de RAID, empezarán a

trabajar los discos. Este proceso puede durar varias horas dependiendo de la

capacidad de los discos y la potencia del ordenador/discos.

Podemos visualizar en cualquier momento el estado de éste proceso en el fichero

/proc/mdstat:



6. Una vez creada la RAID solo debemos montarla y formatearla con el

sistema de ficheros que deseemos.

Para formatear la RAID utilizaremos el comando mkfs:

Para montar la RAID añadimos la siguiente línea al fichero /etc/fstab

En este caso la ruta de montaje es /dev/raid (escoge la ruta que quieras), con los

permisos correspondientes a los usuarios que quieras que accedan a la RAID.

Recuerda también que debes especificar qué sistema de archivos es la RAID

cambiando ext4... según hayas escogido.

Para montar la raid bastara luego con hacer:

# mount /dev/raid

O bien reiniciar y que OpenSUSE la monte automáticamente en el inicio del

sistema.

De esta forma ya sabemos cómo configurar RAID en un sistema

de OpenSUSE.

practica no.22: raid 0, 1 y 5suseos.weebly.com/uploads/1/8/7/0/18707470/22-_raid.pdf · by roberto...

Documents