Uno de los criterios importantes para elegir un dispositivo NAS (almacenamiento conectado a la red) es su capacidad para garantizar la integridad de los datos utilizando matrices RAID. Sin embargo, para asegurar una protección confiable de los datos, es importante elegir la configuración RAID correcta. En este artículo, consideraremos la implementación de RAID en diferentes dispositivos NAS, compararemos el rendimiento y la confiabilidad, y determinaremos la opción óptima para casos específicos. También le ayudaremos a elegir el sistema de archivos más adecuado para usar en una matriz RAID en su dispositivo NAS.
Contenido
- RAID en dispositivos NAS
- ¿Cuál es el RAID más rápido?
- ¿Cuál es el RAID más confiable?
- Configuración óptima de RAID
- ¿Cuál es el mejor sistema de archivos para RAID?
- Recuperación de datos de dispositivos NAS
RAID en dispositivos NAS
Los dispositivos NAS ofrecen diferentes opciones para crear un sistema de almacenamiento de datos para los usuarios.
Estas opciones incluyen el uso de un solo disco duro o JBOD – una colección de discos combinados en un solo disco lógico con el espacio de cada disco asignado de forma secuencial.
Otra opción es utilizar RAID – una matriz de múltiples discos duros diseñada para mejorar el rendimiento del procesamiento de datos o proporcionar redundancia de datos en caso de fallo de uno de los discos.
Las tareas del RAID, el nivel de rendimiento o la tolerancia a fallos determinan su configuración (niveles o tipos) – RAID 0, 1, 5, 10, y así sucesivamente. Puede obtener más información sobre RAID y sus configuraciones en el artículo «Qué es RAID y cómo se utilizan los diferentes tipos de RAID«.
Si se trata de un NAS de bricolaje, es decir, un NAS autoensamblado, su configuración RAID está determinada por el sistema operativo. Por ejemplo, el sistema operativo especializado para NAS, OpenMediaVault, proporciona configuraciones RAID 0, 1, 5, 6.
Otro sistema operativo especializado para NAS, TrueNAS, permite crear matrices utilizando configuraciones RAID 0, 1 estándar. También puede ofrecer configuraciones RAID-Z y RAID-Z2 únicas para el sistema de archivos ZFS utilizado por TrueNAS, que son análogos mejorados de RAID 5 y 6, respectivamente.
Los dispositivos NAS preconfigurados suministrados por fabricantes como Synology, QNAP, ASUSTOR, Western Digital, Thecus, TerraMaster, Buffalo, D-Link, Iomega, Netgear y Seagate, además de las configuraciones RAID estándar, también pueden proporcionar tecnologías propietarias para su implementación. Un ejemplo de esta tecnología propietaria es X-RAID en los dispositivos NAS de Netgear o Synology Hybrid RAID (SHR) en los dispositivos NAS de Synology.
Echemos un vistazo a las capacidades de algunos modelos de dispositivos NAS en el mercado actual en el contexto de la pregunta en cuestión. Veremos qué sistemas de archivos y opciones de almacenamiento de datos admiten, incluidas las configuraciones RAID.
| NAS | Sistemas de archivos | Configuraciones RAID | |
|---|---|---|---|
| Asustor Drivestor 4 AS1104T | EXT4, EXT3, FAT32, NTFS, HFS+, exFAT | Disco único, JBOD, Raid 0,1,5,6,10 |
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| Synology DS1520+ | BtrFS, EXT4, EXT3, FAT, NTFS, HFS+, exFAT (opcional) |
SHR, Disco único, JBOD, Raid 0,1,5,6,10 |
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| QNAP QGD-1602P-C3758-16G | EXT4, EXT3, FAT32, NTFS, HFS+, exFAT | Disco único, JBOD, Raid 0,1,5,6,10 |
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| Synology DS220j | EXT4, EXT3, FAT, NTFS, HFS+, exFAT (opcional) |
SHR, Disco único, JBOD, Raid 0,1 |
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| TerraMaster F5-422 | BtrFS, EXT4, EXT3, FAT32, NTFS, HFS+ | Disco único, JBOD, Raid 0,1,5,6,10 |
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| Synology DS2419+ | BtrFS, EXT4, EXT3, FAT, NTFS, HFS+, exFAT (opcional) |
SHR, Disco único, JBOD, Raid 0,1,5,6,10 |
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| QSAN XCubeNAS XN3002T | ZFS, EXT4, EXT3, FAT, NTFS, HFS+ | Disco único, JBOD, Raid 0,1,5 |
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| Thecus N2810 Pro | EXT4, XFS, BtrFS | Disco único, JBOD, Raid 0,1 |
Como podemos ver, los modelos de dispositivos simples están limitados a admitir RAID 0 y 1. Los modelos avanzados pueden ofrecer los mismos RAID
¿Cuál es el RAID más rápido?
El mayor rendimiento se logra con RAID 0 (al comparar con el mismo número de discos). El número mínimo de discos duros es 2.
Si uno de los discos falla, casi toda la información se pierde de forma irrecuperable.
De las configuraciones RAID ampliamente implementadas en dispositivos NAS, RAID 10 tiene el mayor rendimiento. Se trata de una matriz RAID 0 de varios subconjuntos RAID 1. El número mínimo de discos duros es 4.
No tiene la mejor, pero sí una buena tolerancia a fallos: los datos están protegidos en caso de que uno de los discos del subconjunto RAID 1 falle. Esto puede ser dos o más discos espejo fallidos. La eficiencia de utilización del espacio en disco es del 50%.
¿Cuál es el RAID más confiable?
La configuración RAID más confiable en dispositivos NAS ampliamente implementados es el RAID 6. Tiene una excelente tolerancia a fallos: los datos están protegidos en caso de fallo de dos discos en el conjunto. RAID 6 es un RAID de doble paridad. Se requieren al menos 4 discos.
RAID 6 no solo no proporciona ninguna mejora de rendimiento, sino que también reduce la velocidad de escritura de datos. La eficiencia de utilización del espacio en disco es del 50-88%.
Configuración óptima de RAID
La configuración óptima de RAID para un dispositivo NAS depende de la aplicación para la cual se utilizará el dispositivo de almacenamiento.
Para el sector comercial, RAID 10 es óptimo. Alternativamente, se recomienda RAID 6 si la velocidad de procesamiento de datos no es crítica o si se utilizan unidades SSD en la matriz.
El problema de bajo rendimiento en RAID 6 se resuelve mediante la configuración de RAID 60. Este es un RAID 0 compuesto por varios subarreglos RAID 6, es decir, RAID 6 con velocidad de procesamiento de datos duplicada, triplicada, etc. Se requiere un mínimo de 8 discos duros.
Las configuraciones óptimas de RAID para un NAS doméstico son RAID 1 y 5. Son las más económicas en términos del número de discos requeridos para la configuración, al tiempo que proporcionan una tolerancia básica a fallos en caso de falla de un solo disco.
RAID 1 es un simple espejo con una copia duplicada, triplicada, etc. de los datos. Se requiere un mínimo de 2 discos duros. La eficiencia de utilización del espacio en disco es de hasta el 50%.
RAID 5 es una configuración de distribución de paridad que proporciona un aumento en la velocidad de lectura de datos. Se requiere un mínimo de 3 discos duros. La eficiencia de utilización del espacio en disco es del 67-94%.
Para NAS de bricolaje, las configuraciones óptimas son las mismas que las de los dispositivos NAS preconfigurados, pero con énfasis en las posibilidades, como las que ofrece el sistema operativo TrueNAS: las configuraciones mencionadas de RAID-Z y RAID-Z2, que son análogas a RAID 5 y 6, respectivamente.
La tecnología de implementación RAID-Z está libre del problema de «agujero de escritura» inherente no solo a las configuraciones RAID 5, sino también a las configuraciones RAID 4 y RAID 6. RAID-Z tiene una mayor velocidad de escritura de datos y una mejor protección contra daños mecánicos en los discos duros.
Basándonos en lo anterior, se pueden hacer las siguientes recomendaciones para el uso de matrices RAID:
- RAID 1 para el sistema operativo;
- RAID 10 para almacenar bases de datos y datos que requieren altas velocidades de lectura y escritura.
- RAID 5 para almacenar datos de archivos y aplicaciones de intercambio de archivos.
¿Cuál es el mejor sistema de archivos para RAID?
En dispositivos NAS autoensamblados, puede que no siempre haya una opción de sistemas de archivos. Por ejemplo, el sistema operativo TrueNAS solo funciona con el sistema de archivos ZFS. Otro ejemplo: si utilizas Windows cliente en un NAS casero y creas un RAID de software utilizando la función Storage Spaces, solo se puede utilizar el sistema de archivos NTFS.
En muchos dispositivos NAS preconfigurados y al utilizar el sistema operativo OpenMediaVault, el usuario ya tendrá la opción de elegir entre diferentes sistemas de archivos.
Aquí están los 3 mejores sistemas de archivos:
- 3er lugar – EXT4. Sistema de archivos de Linux. Moderno, eficiente, estable;
- 2do lugar – Btrfs. Sistema de archivos para sistemas operativos similares a UNIX. Moderno, desarrollado activamente, más rápido que EXT4 en algunas operaciones;
- 1er lugar – ZFS. Sistema de archivos para OpenSolaris y FreeBSD. Moderno, desarrollado activamente, el sistema de archivos más rápido disponible en la actualidad. Proporciona protección de datos contra fallos de bloques del disco duro. Tiene una serie de ventajas, incluida la tecnología RAID-Z mencionada anteriormente.
Recuperación de datos de dispositivos NAS
Cuando se elige un RAID, es importante seleccionar la configuración óptima que corresponda tanto a las tareas establecidas como a las capacidades de recursos disponibles para garantizar el número necesario de discos duros. Con el sistema de archivos, es más fácil, solo necesitas elegir el mejor disponible.
Hay otro detalle importante relacionado tanto con la configuración del RAID como con el sistema de archivos: la necesidad de recuperar datos en el futuro. Y es probable que se produzca una situación así.
Lista de razones de pérdida de datos en dispositivos NAS:
- Fallo de energía;
- Fallo del software NAS durante las actualizaciones;
- Fallo del(los) disco(s) duro(s);
- Error humano.
El programa de recuperación de datos que salvará los datos debe admitir:
- Arrays RAID como fuentes de recuperación de datos;
- Detección automática de la configuración del array RAID;
- Sistema de archivos del almacenamiento NAS.
Una opción para dicho programa que no limite la elección de la configuración del RAID y el sistema de archivos es RS RAID Retrieve.
Recuperación de datos de matrices RAID dañadas
Especializado en la recuperación de datos específicamente de arrays RAID. Proporciona recuperación incluso de arrays dañados. Admite el máximo número posible de configuraciones RAID y sistemas de archivos. Funciona con varias tecnologías de implementación de RAID, incluyendo X-RAID, SHR, RAID-Z.