RAID PCIe

Tipos de PCIe RAID

Una configuración RAID (Redundant Array of Independent Disks) ofrece diversos beneficios, como la maximización de la capacidad de almacenamiento, la protección de los datos y la mejora del rendimiento general del sistema. La función principal de RAID es proporcionar tolerancia a fallos duplicando o distribuyendo la información en varios discos duros. También permite un acceso rápido a esta información en caso de que uno o más discos fallen. Un PCIe RAID utiliza un controlador RAID conectado al ordenador a través de una ranura PCIe. Hay dos tipos principales de controladores RAID: hardware y software. Las configuraciones RAID se designan mediante niveles, incluyendo cada nivel sucesivo que añade redundancia de datos y tolerancia a fallos.

Los impactos por percusión, el desgaste por la disipación de calor y la creciente demanda de velocidad de las unidades de almacenamiento son solo algunos de los factores que hacen que las unidades de disco fallen. Dado que muchas empresas dependen de sus ordenadores para operaciones vitales, PCIe RAID ofrece una solución que permite la recuperación rápida de datos en caso de fallo de un disco.

Los diferentes niveles RAID se centran en mejorar el rendimiento, la tolerancia a fallos o maximizar la capacidad de almacenamiento. Los niveles RAID más utilizados son 0, 1, 5, 6, 10 y 50:

• RAID 0 divide los datos entre varios discos para aumentar el rendimiento, pero no tiene redundancia, por lo que si un disco falla, se pierden todos los datos.
• RAID 1 refleja los datos en dos discos para la redundancia, por lo que el sistema sigue funcionando incluso si un disco falla, pero la capacidad de almacenamiento se reduce a la mitad.
• RAID 5 requiere al menos 3 discos y utiliza datos de paridad para proporcionar tolerancia a fallos, por lo que si un disco falla, los discos restantes pueden seguir funcionando.
• RAID 6 es como RAID 5 pero puede resistir dos fallos de disco debido a los datos de paridad adicionales.
• RAID 10 combina las ventajas de RAID 1 y 0, proporcionando redundancia y un rendimiento mejorado mediante la duplicación y el striping de datos.
• RAID 50 combina el striping y la paridad, ofreciendo una redundancia y un rendimiento decentes, pero requiere un mínimo de seis discos para implementarse.

Funciones y características de PCIe RAID

Es comprensible por qué los compradores desean comprender las funciones y características de PCIe RAID porque estos sistemas pueden ser complicados. Por ejemplo, el RAID puede funcionar de muchas maneras diferentes. Esto se debe a que los múltiples RAID se pueden configurar en software o utilizando el hardware, y existen dos tipos diferentes de RAID:

• RAID de software: El sistema operativo del ordenador controla el sistema RAID, que puede ser menos costoso y se encuentra a menudo en servidores y estaciones de trabajo. El RAID de software puede proporcionar la mayoría de los beneficios del RAID, pero puede que no funcione tan bien como el RAID de hardware. Es configurable mediante el sistema operativo y tiene algunas características como la capacidad de encriptar los HDD y realizar tareas de copia de seguridad automática.
• RAID de hardware: Esto suele utilizar una tarjeta controladora RAID que procesa todas las funciones del RAID utilizando recursos dedicados. El RAID de hardware suele ofrecer un mejor rendimiento y tiene una gama más amplia de opciones. Las tarjetas controladoras RAID de hardware también vienen con memoria caché que mejora la velocidad general de los HDD o SSD. Una configuración de RAID de hardware es preferible para aquellos que necesitan un rendimiento mejorado del sistema y protección de datos.

PCIe RAID puede funcionar de diferentes maneras dependiendo de la versión del RAID. Las versiones RAID se pueden distinguir por la letra que viene después del número RAID. La diferencia entre los dos es que RAID 0 utiliza las letras RAID-0 y RAID 1 utiliza las letras RAID-1. A continuación se presentan algunas de las funciones comunes de PCIe RAID:

• RAID 0: Divide los datos en varios discos para mejorar la velocidad. Sin embargo, no ofrece ninguna protección de datos.
• RAID 1: Refleja los datos en varios discos. En caso de fallo de un disco, los datos están seguros. Sin embargo, no ofrece ninguna ventaja de rendimiento.
• RAID 5: Ofrece un equilibrio de rendimiento, redundancia y eficiencia de almacenamiento. RAID funciona dividiendo los datos y la paridad en tres o más discos. Un disco puede fallar sin que los usuarios pierdan datos.
• RAID 10: Combina las ventajas de RAID 0 y 1. RAID 10 divide y refleja los datos para una velocidad y una tolerancia a fallos máximas. Sin embargo, requiere un mínimo de cuatro discos, lo que lo hace caro.
• RAID está disponible en varias configuraciones y se puede personalizar según las necesidades. Las organizaciones pueden adaptar PCIe RAID a sus necesidades eligiendo el número de discos y el nivel RAID. También tiene un excelente rendimiento. PCIe tiene un ancho de banda alto y una latencia baja, lo que significa velocidades de transferencia de datos rápidas esenciales para aplicaciones exigentes. A los usuarios, como los jugadores y los editores de vídeo, les encantará el aumento del rendimiento y la reducción de los tiempos de procesamiento.

Aplicaciones de PCIe RAID

La amplia aplicabilidad de las configuraciones PCIe RAID en diversos sectores destaca su importancia en la gestión de datos contemporánea. Las aplicaciones clave incluyen;

• Informática en la nube y servicios de alojamiento:

  El almacenamiento RAID en PCIe es crucial para los proveedores de servicios en la nube y las empresas de alojamiento web. Lo utilizan para garantizar sistemas de almacenamiento fiables que puedan acomodar los requisitos informáticos a gran escala mientras ofrecen un excelente rendimiento, especialmente durante las horas punta o los períodos de tráfico intenso.

• Servicios financieros:

  Las organizaciones de este sector, como los bancos y las bolsas de valores, requieren un procesamiento rápido de transacciones junto con mecanismos robustos de protección de datos. Por lo tanto, emplean soluciones RAID basadas en PCIe para aplicaciones como plataformas de comercio en línea, bases de datos transaccionales, etc., donde la velocidad es crítica, junto con la fiabilidad del sistema.

• Telecomunicaciones:

  Las telecomunicaciones necesitan gestionar grandes cantidades de registros de llamadas, mensajes SMS y tráfico de Internet, entre otras cosas. Por lo tanto, despliegan RAID a través de PCI Express, particularmente en elementos de red como conmutadores o servidores responsables de la facturación y el almacenamiento de este tipo de datos de telecomunicaciones.

• Industrias intensivas en datos:

  Las industrias que manejan grandes volúmenes de datos, como los medios de comunicación y el entretenimiento, la salud, las instituciones de investigación, etc., necesitan un acceso de alta velocidad combinado con un almacenamiento fiable, lo que se puede lograr utilizando RAID junto con interfaces PCIe, especialmente cuando se trata de actividades como la edición de vídeo, la gestión de registros de salud electrónicos, el análisis de big data, etc.

• Sistemas de misión crítica:

  Las aplicaciones que requieren los más altos niveles de fiabilidad deben combinarse con un rendimiento excepcional, lo que hace necesario el uso de RAID a través de interfaces PCIe para arquitecturas de sistemas, como sistemas de control de aeronaves, exploración espacial, operaciones militares, etc.

Cómo elegir pcie raid

Antes de comprar un controlador PCIe RAID, hay varios factores que debe considerar para satisfacer sus necesidades específicas.

• Niveles RAID: En primer lugar, determine los niveles RAID que necesita el usuario. Los diferentes niveles ofrecen ventajas únicas; por lo tanto, es necesario seleccionar el que satisfaga las necesidades de fiabilidad y rendimiento. Por ejemplo, los usuarios pueden elegir RAID 1 si necesitan redundancia de datos y RAID 0 si necesitan un alto rendimiento.
• Tamaño RAID: A continuación, considere la cantidad de almacenamiento que necesita PCIe RAID. Esto ayudará a los usuarios a organizar sus archivos de una manera más fácil y sus aplicaciones tendrán más espacio para trabajar de forma eficiente. La capacidad de almacenamiento de la tarjeta controladora RAID dependerá de la cantidad de datos que los usuarios quieran almacenar.
• Tipos de conectores: Es importante asegurarse de que la tarjeta controladora RAID tenga los mismos tipos de conectores que los discos duros o SSD disponibles. Esto se debe a que los diferentes tipos de unidades, como SATA y SAS, tienen requisitos distintos en cuanto a conectores.
• Limitaciones de la unidad: Los diferentes controladores PCIe RAID tienen un número máximo de bahías de unidades o puertos que se pueden conectar. Tenga en cuenta el número de unidades que el usuario planea utilizar para asegurarse de que haya suficientes puertos.
• Rendimiento: En lo que respecta al rendimiento, considere lo que el usuario necesita lograr. Si se necesita un alto rendimiento, es crucial buscar un controlador que admita una transferencia de datos rápida, tenga una baja latencia y ofrezca un procesamiento eficiente.
• Soporte de arranque: Los usuarios deben comprobar si la tarjeta RAID les permite arrancar utilizando la unidad deseada. Esto dependerá de si la tarjeta admite UEFI, que es un reemplazo actual del BIOS.
• Coste: Por último, el presupuesto entra en juego en algún momento de todo este proceso. Las características de la tarjeta deben equilibrar el coste sin comprometer los requisitos.

P & A

P: ¿Cuál es la ventaja de utilizar RAID con un controlador NVMe?

R: Utilizar un sistema RAID con un controlador NVMe puede proporcionar numerosos beneficios, como un rendimiento mejorado y redundancia de datos, que juntos ayudan a prevenir la pérdida de datos y mejorar la eficiencia general del sistema. Configurar RAID en un controlador NVMe puede aumentar el número de unidades de almacenamiento que se van a configurar en ciertas formaciones RAID que proporcionan varios niveles de tolerancia a fallos y rendimiento.

P: ¿Se puede configurar RAID en unidades flash USB o solo en discos duros?

R: Esencialmente, RAID se puede configurar en cualquier tipo de dispositivo de almacenamiento montable, incluidas las unidades flash USB. Sin embargo, RAID se configura principalmente en discos duros u otros dispositivos de almacenamiento masivo, ya que tiene como objetivo mejorar el rendimiento y proporcionar tolerancia a fallos en los sistemas que se utilizan para almacenar cantidades extensas de datos.

P: ¿Cómo afectan las configuraciones RAID a las estrategias de copia de seguridad de datos?

R: Las configuraciones RAID afectan a las estrategias de copia de seguridad de datos porque, aunque RAID proporciona tolerancia a fallos mediante la redundancia de datos, no sustituye la necesidad de realizar copias de seguridad regulares de los datos. Un error común en relación con RAID es que ofrece copia de seguridad de datos, lo cual no es cierto. RAID protege contra fallos de hardware almacenando datos de forma redundante en varias unidades, pero no protege contra otros tipos de pérdida de datos.

P: ¿RAID mejora la recuperación de datos después de un fallo del sistema?

R: Sí, RAID puede ayudar a recuperar datos después de un fallo del sistema, especialmente las configuraciones RAID que incluyen varias copias de los datos, como RAID 1, 5 o 6.