Cómo combinar varios discos duros para que trabajen como uno solo

Cada vez es más habitual que tengamos varios discos duros. Bien instalados en nuestro PC de sobremesa o, por ejemplo, en un NAS (network attached storage); es decir, un servidor de archivos compartido en la red de nuestra casa.

Por regla general, solemos tratar los discos duros como “dispositivos aislados”; los conectamos en nuestro PC o en nuestro NAS y los usamos como si fuesen volúmenes de almacenamiento distintos (quizás, como máximo, hayamos realizado particiones en un disco duro para, literalmente, dividirlo en varias partes que funcionen a modo de volúmenes separados).

Sin embargo, si echamos un vistazo a las opciones de la placa base de nuestro ordenador de sobremesa o, incluso, a las opciones del NAS que tengamos en casa (el NAS debe soportar más de un disco duro), puede que hayamos encontrado alguna sección que hable de configuraciones RAID.

Aunque nos pueda sonar raro, las configuraciones RAID son algo muy habitual en el ámbito de los servidores; de hecho, es un aspecto fundamental para mejorar las garantías en cuanto a la integridad de los datos que almacenamos, por ejemplo, en un servidor.

¿Y en qué consiste la configuración RAID de los discos duros de un ordenador o de un NAS? RAID (que nada tiene que ver con el famoso insecticida) es el acrónimo de Redundant Array of Independent Disks; esto es, conjunto redundante de discos duros independientes.

Concretamente, un RAID (que es algo que podemos hacer vía hardware, porque nuestra placa base lo soporte, o bien mediante software) es una funcionalidad que nos permite unir varios discos duros de manera que, cara al usuario, funcionen como si fuesen uno único.

Imaginemos que tenemos dos discos duros de 2 TB cada uno. Dependiendo de la configuración RAID que usemos, ambos podrían verse, desde nuestro sistema operativo, como si fuese un único volumen de 4 TB de capacidad.

Otra opción posible es que estos dos discos duros se vean como un único disco duro de 2 TB aunque, eso sí, con una propiedad interesante: la información se almacena en los dos discos puesto que funcionan a “modo de espejo” y los datos se escriben en los discos a la vez (por tanto, en caso de avería, no perderíamos la información).

Este aumento de la tolerancia a fallos de un disco duro es lo que hace interesante el RAID (y por eso se usa tanto a nivel de servidores). Si nuestro disco duro sufre una avería y no tenemos copias de seguridad, seguramente perderemos nuestros datos. Por el contrario, si tenemos un espejo de discos y uno sufre una avería, realmente no pasa nada, la información seguirá estando a salvo en el otro.

Tomando como referencia que un RAID es un “conjunto de discos duros”, para trabajar con un RAID como mínimo tendremos que disponer de dos discos duros y, a ser posible, deberán ser de la misma capacidad (si no fuese así, hay configuraciones en las que el disco más pequeño impondrá una “normalización” al resto de discos y harán que los veamos con el tamaño del más pequeño).

Partiendo de esta base, las configuraciones típicas que encontramos son las siguientes:

RAID 0, también conocida como striping, no es una configuración orientada a la redundancia de datos; su objetivo es aumentar un volumen de almacenamiento, básicamente, mediante la suma de capacidades de los discos que formen parte del RAID. En este caso, el sistema lo que haces es repartir, de manera equitativa, los datos entre los discos duros; un reparto que genera un aumento de la velocidad de acceso a los datos aunque, eso sí, si un disco sufre una avería, al no haber redundancia tendremos que recurrir a nuestras copias de seguridad.

RAID 1, también conocida como espejo o mirroring,  es una configuración orientada a la redundancia de datos. En este sentido, usamos 2 discos duros que, a efectos prácticos, se ven como si fuese uno único; por tanto, en ambos discos se escribe la misma información y, en caso de avería de uno de los discos, podremos seguir trabajando sin perder información alguna.

En el caso que contemos con más de dos discos duros, podemos llegar a configuraciones algo más interesantes:

RAID 5 es una configuración muy habitual en servidores de archivos y que se conoce como “almacenamiento distribuido con paridad”. Como mínimo necesitamos 3 discos duros para esta configuración y lo que se hace es distribuir la información por bloques entre los 3 discos duros pero con una particularidad: se genera un bloque de paridad que también se distribuye por los discos. De esta forma, si un disco sufre una avería, con los bloques de información que nos quedan y los bloques de paridad, sería posible reconstruir la información y no perderíamos datos (aunque con esta configuración solamente es viable la avería de 1 de los discos en un array de 3 discos).

RAID 6, también denominado “almacenamiento distribuido de doble paridad”, es una configuración parecida al RAID 5 pero que requiere de, como mínimo, 4 discos duros puesto que se generan 2 bloques de paridad para proteger los datos y poder reconstruirlos (lo que supone también que hasta 2 discos duros se podrían averiar y podríamos recuperar los datos sin problemas).

Además de estas configuraciones básicas, es posible realizar combinaciones de configuraciones que nos ofrezcan estructuras de almacenamiento más complejas y también robustas (mejor tolerancia a fallos de disco):

RAID 0+1 es es una combinación de RAID 0 y de RAID 1 que requiere de 4 discos duros. Por un lado se monta con una pareja de discos un RAID 0 (división de la información entre los dos discos) y sobre este volumen de almacenamiento se monta un RAID 1, es decir, se hace un espejo de estos dos discos sobre los otros dos discos restantes (consiguiendo así la redundancia).

RAID 1+0 (o RAID 10) es una combinación del RAID 1 y RAID 0. Dicho de otra forma, cada pareja de discos se monta en RAID 1, por tanto, se aumenta la tolerancia a fallos al configurarse en modo de espejo. Ahora, con cada espejo, se configura un RAID 0 para distribuir la información y mejorar en rendimiento; por tanto, con esta configuración de 4 discos duros se consiguen 2 espejos sobre los que vamos repartiendo la información que se está almacenando en nuestro PC o en nuestro servidor.

También es posible aplicar configuraciones complejas sobre RAID 5 y RAID 6. Por ejemplo, con un RAID 50 lo que haremos es montar dos grupos de RAID 5 (3 discos con paridad) y hacer que funcionen con un reparto de datos (distribuyéndose la información de manera uniforme), por tanto necesitaremos 3+3 discos duros. En el caso de implementar un RAID 60, necesitaremos como mínimo 4 discos duros para cada RAID 6 que implementemos y lo que haremos es distribuir la información entre ambos bloques de discos (aplicando el striping del RAID 0).

¿Y qué configuración es la que debemos usar? La respuesta a esta pregunta no es simple, depende de nuestro presupuesto (número de discos duros), la protección que queramos darle a nuestros datos (redundancia) y también dependerá de las limitaciones de nuestro hardware (número de discos duros que podemos conectar en nuestra placa base o nuestro NAS).

Para un NAS de dos bahías (muy comunes en el mercado), lo recomendable es trabajar con un RAID 1, es decir, discos en espejo. La velocidad de acceso a disco es rápida y los datos están redundados en caso de avería de uno de los discos. En un NAS de cuatro bahías, dependiendo de nuestras necesidades de espacio, podemos plantearnos dos grupos de discos distintos en RAID 1 cada uno, bien montar un RAID 6 o, incluso, un RAID 0+1.

En el caso de querer implementarlo en nuestro PC, un espejo (RAID 1) es de lo más habitual.

De todas formas, aunque las configuraciones RAID aumenten la protección de nuestros datos, esto no quiere decir que no tengamos que hacer copias de seguridad. Debemos seguir manteniendo nuestras copias de seguridad porque, como hemos visto, la tolerancia a fallos sigue teniendo límites.

Por cierto, ¿cómo se pone en marcha este tipo de configuraciones? Lo habitual es que tanto tu NAS como tu placa base soporten, a estas alturas, este tipo de configuraciones. En un NAS habrá que mirar en las opciones de configuración de los volúmenes de almacenamiento y, en el caso de la placa base de un PC, hay que mirar en las opciones de la BIOS.

Lo ideal es que sea el propio hardware, la controladora de discos concretamente, el que soporte estas funciones. Sin embargo, si contamos con un PC antiguo que no soporta RAID, es algo que también se puede hacer vía software aunque, eso sí, no es nada recomendable porque implica dedicar recursos del sistema a la gestión del RAID.

En Windows es algo que podemos configurar desde el “Administrador de discos” y en Linux podemos recurrir a utilidades como mdadm para configurar nuestro array de discos duros.