Cómo funciona
Un arreglo RAID combina varios discos en uno solo para ganar capacidad, velocidad o tolerancia a fallos, y casi nunca las tres cosas a la vez. Cada nivel resuelve ese compromiso de una forma distinta: hay niveles que reparten los datos sin guardar nada de más, otros que escriben copias completas y otros que calculan paridades para poder reconstruir lo que se pierda.
La calculadora toma la cantidad de discos, su capacidad y el nivel elegido, y devuelve cuánta capacidad queda realmente para datos, cuánta se lleva la redundancia, cuántos discos pueden fallar sin perder información y qué rendimiento aproximado se obtiene. La capacidad se muestra en las unidades decimales que usan los fabricantes y en las binarias que informa el sistema operativo, que es de donde sale la eterna sensación de que el disco viene con menos de lo que dice la caja.
También estima cuánto tarda una reconstrucción y qué probabilidad hay de tropezar con un error de lectura irrecuperable mientras dura, que es el punto donde muchos arreglos con una sola paridad terminan de fallar. La comparación final calcula todos los niveles con el mismo hardware, para ver de un vistazo qué se gana y qué se pierde con cada uno.
Ejemplos
8 × 4 TB · RAID 624 TBDos de los ocho discos se van en la doble paridad, así que quedan seis para datos: 24 TB decimales, que el sistema operativo va a mostrar como 21,8 TiB. La eficiencia es del 75 % y el arreglo tolera la falla de dos discos cualesquiera.8 × 4 TB · RAID 1016 TBCon los mismos discos, el espejo deja apenas la mitad de la capacidad. A cambio, escribe al doble de velocidad que RAID 6 y reconstruye copiando un solo disco en lugar de leer los siete restantes.5 × 4 TB · RAID 572 %Es la probabilidad de encontrar un error de lectura irrecuperable al reconstruir un disco caído, con discos de escritorio de 1 error cada 10^14 bits. Hay que leer 16 TB enteros y, en RAID 5, cualquier error durante esa lectura ya no tiene de dónde recuperarse.12 × 8 TB · RAID 6064 TBDoce discos divididos en dos grupos de seis: cada grupo pierde dos discos en su doble paridad, así que quedan ocho para datos. Se sacrifica más capacidad que en RAID 6, pero la reconstrucción sólo lee los cinco discos del grupo afectado en vez de los once del arreglo.Casos de uso
- Decidir cuántos discos comprar y de qué tamaño para llegar a la capacidad que necesita un NAS o un servidor de archivos.
- Comparar niveles antes de crear el arreglo, cuando todavía se puede elegir, porque cambiar de nivel después casi siempre implica rehacerlo desde cero.
- Explicar a un cliente o a un jefe por qué ocho discos de 4 TB no dan 32 TB de espacio usable.
- Estimar cuántas horas queda expuesto un arreglo mientras reconstruye un disco, para planificar el cambio en una ventana de bajo uso.
- Justificar el salto de RAID 5 a RAID 6 en un arreglo de discos grandes mostrando el riesgo de la reconstrucción.
- Calcular el costo real por terabyte utilizable de distintas combinaciones de discos y niveles antes de firmar la compra.
Preguntas frecuentes
¿Por qué el sistema operativo muestra menos capacidad de la que calculo?
Porque no hablan el mismo idioma. Los fabricantes venden en unidades decimales, donde un TB son un billón de bytes, y la mayoría de los sistemas operativos informa en unidades binarias, donde un TiB son 2^40 bytes: alrededor de un 9 % más grande. Un disco de 4 TB aparece como 3,64 TiB sin que falte un solo byte. La calculadora muestra las dos cifras justamente para que la diferencia no sorprenda. A eso se le suma después lo que reserva el sistema de archivos, que ya depende de cuál uses.
¿RAID 5 o RAID 6?
Depende del tamaño de los discos y de cuántos sean. RAID 5 sacrifica un solo disco y tolera una sola falla; el problema es que, mientras reconstruye, el arreglo queda sin ninguna protección y hay que leer todos los discos sobrevivientes de punta a punta, algo que con discos de varios terabytes puede llevar días. RAID 6 sacrifica un disco más pero aguanta una segunda falla justo en ese momento crítico. Con discos de 4 TB o más, o con arreglos de ocho discos en adelante, RAID 6 es la elección razonable.
¿Qué es la penalización de escritura?
Es la cantidad de operaciones físicas de disco que cuesta cada escritura lógica. En RAID 0 vale 1, porque se escribe y listo. En los espejos vale 2, porque el mismo dato va a dos discos. En RAID 5 vale 4: hay que leer el dato viejo, leer la paridad vieja, escribir el dato nuevo y escribir la paridad nueva. En RAID 6 vale 6, porque son dos paridades. Por eso un arreglo con paridad puede tener excelente lectura y una escritura aleatoria muy pobre, y por eso las bases de datos con mucha escritura suelen ir sobre RAID 10.
¿Cuántos discos tolera realmente RAID 10?
Uno garantizado, y hasta la mitad del arreglo con suerte. RAID 10 arma espejos de a dos y reparte los datos entre ellos: mientras las fallas caigan en espejos distintos el arreglo sigue vivo, pero si los dos discos que fallan son la misma pareja se pierde todo. Con ocho discos podrías perder cuatro y seguir andando, o perder dos y quedarte sin nada. Por eso la calculadora muestra las dos cifras y nunca conviene planificar con la optimista.
¿Cuándo conviene RAID 50 o RAID 60?
Cuando hay tantos discos que un solo grupo de paridad se vuelve incómodo. Dividir doce o veinticuatro discos en varios grupos acorta la reconstrucción, porque sólo se lee el grupo donde falló el disco y no el arreglo entero, y además permite tolerar una falla por grupo en lugar de una sola en todo el conjunto. El precio es que cada grupo se queda con su propia paridad: cuantos más grupos, menos capacidad utilizable. Son niveles de controladora de servidor o de gabinete de discos, no de un NAS de cuatro bahías.
¿Qué pasa si los discos son de distinto tamaño?
En un RAID clásico todos los discos se comportan como si fueran del tamaño del más chico, y lo que sobra en los grandes queda sin usar. Por eso la calculadora trabaja con un único tamaño: si tenés discos mezclados, cargá el del más chico y vas a obtener la capacidad real del arreglo. Algunos sistemas de almacenamiento, como los de varios NAS hogareños o los sistemas de archivos con redundancia propia, saben aprovechar el espacio sobrante, pero ya no siguen las reglas del RAID tradicional.
¿Un disco de repuesto en caliente suma tolerancia a fallos?
No suma fallas toleradas, suma velocidad de reacción. Un hot spare está enchufado y girando sin datos, esperando que caiga un disco para que la reconstrucción arranque sola, en minutos y no cuando alguien pasa por el rack. Como el momento más peligroso de un arreglo es justamente el que va desde la falla hasta el fin de la reconstrucción, acortar esa ventana vale mucho. Eso sí, ocupa una bahía y se paga como cualquier otro disco, y por eso la calculadora lo descuenta de la eficiencia.
¿Qué es un error de lectura irrecuperable y por qué arruina una reconstrucción?
Es un sector que el disco no logra leer ni con sus propios códigos de corrección. Las fichas técnicas lo declaran como una tasa: los discos de escritorio suelen indicar menos de 1 cada 10^14 bits leídos, los de NAS 1 cada 10^15 y los empresariales SAS 1 cada 10^16. En el uso diario casi no se nota, pero una reconstrucción obliga a leer todos los discos sobrevivientes completos, y ahí la cuenta se vuelve incómoda: en un arreglo con una sola paridad, un solo error en esa lectura masiva significa datos perdidos. Con doble paridad, en cambio, el sector se reconstruye con la segunda y no pasa nada.
¿El RAID reemplaza a las copias de seguridad?
No, y es el malentendido más caro del almacenamiento. El RAID protege contra la falla física de un disco y nada más: un borrado por error, un archivo corrompido por la aplicación, un ransomware, un robo, un incendio o una fuente que se lleva puestos todos los discos a la vez se replican o se pierden igual en todo el arreglo. El RAID es alta disponibilidad, es decir, seguir trabajando mientras se cambia un disco; el backup es poder volver atrás. Hacen falta los dos.
¿Los valores de IOPS y de velocidad son los que voy a medir?
Son un techo teórico, útil para comparar niveles entre sí. Suponen que la carga se reparte parejo entre todos los discos y que ni la controladora, ni su caché, ni el bus, ni el sistema de archivos meten la cola. En la práctica una controladora con caché protegida por batería puede disimular buena parte de la penalización de escritura, y una reconstrucción en curso puede llevarse la mitad del rendimiento. Usá los números para decidir el nivel, no para prometer cifras.