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\documentclass[12pt,a4paper]{article}
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\usepackage[spanish]{babel}
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\usepackage{graphicx}
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\title{Ejercicio II: Almacenamiento RAID}
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\author{Nicolás A. Ortega Froysa}
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\begin{document}
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\maketitle
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\section{Introducción: ¿Qué es RAID?}
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En la informática, aumentar las capacidades de una unidad suele ser más difícil
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que simplemente usar varias unidades. Por ejemplo, es más fácil que un ordenador
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use varios procesadores, que no construir un procesador más rápido. Esto es lo
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que lleva a que en el almacenamiento de información a largo plazo (i.e.\ en
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discos duros), para almacenar mucha información se suelen tener muchos discos.
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La dificultad con este modelo está en que se complica la organización de datos,
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ya que cada unidad se trata de forma separada. En esto, se han inventado varios
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sistemas lógicos de almacenamiento para gestionar el espacio en varios discos,
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como LVM. Pero la más conocida para almacenamiento masivo es {\bf Redundant
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Array of Independent Disks}, o RAID.
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El objetivo del almacenamiento con RAID es por seguridad, rendimiento, y
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capacidad de almacenamiento.
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\begin{itemize}
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\item {\bf Seguridad}: se pueden hacer escrituras paralelas a dos discos de
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la misma información para poder tener copia de seguridad.
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\item {\bf Rendimiento}: al distribuir información entre varios discos se
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puede paralelizar la transferencia de datos.
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\item {\bf Capacidad de almacenamiento}: permite tratar a varios discos como
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si fueran un solo disco.
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\end{itemize}
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Aunque éstos son algunas de las ventajas de usar RAID, realmente depende del
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tipo de {\em nivel} que tenga.
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\section{Niveles RAID}
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Los sistemas configurados con RAID no funcionan todos igual, sino que se pueden
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configurar de forma distinta, usando distintos niveles, e incluso combinando
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éstos dependiendo de las necesidades. Dependiendo del nivel que sea, se explota
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una o más de las ventajas expuestas anteriormente.
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\subsection{RAID 0}
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\begin{figure}[h!]
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\begin{center}
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\includegraphics[width=0.75\linewidth]{imgs/striping.png}
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\caption{Striping con tres discos.}
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\label{fig:striping}
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\end{center}
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\end{figure}
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Para poder aprovechar tanto la mejora en rendimiento de tener varios discos,
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como su aumentada capacidad de almacenamiento, este nivel implementa una técnica
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que se denomina {\em striping}, tal que los segmentos consecutivos de un archivo
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se distribuyen entre los discos configurados (ver figura \ref{fig:striping}).
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Al usar varios discos, esto significa que la capacidad máxima de esta
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configuración RAID sería la suma del espacio de almacenamiento de todos sus
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discos. También mejora la transferencia de datos, al poder paralelizar su
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transferencia entre varios discos.
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\subsection{RAID 1}
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Para poder asegurarse de la seguridad de los datos guardados, este nivel
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automáticamente copia la información a los demás discos haciendo {\em
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mirroring}. Lo que hace es que mientras se escribe a un disco, se va escribiendo
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los mismos datos en el disco de copia. Esto no causa demasiado retraso, ya que
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las transmisiones son a dos discos distintos, lo cual se puede hacer en
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paralelo.
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\subsection{RAID 2}
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\begin{figure}[h!]
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\begin{center}
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\includegraphics[width=0.75\linewidth]{imgs/raid2.png}
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\caption{Diagram of RAID 2 setup.}
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\label{fig:raid2}
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\end{center}
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\end{figure}
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Al igual que el RAID 0, hace {\em striping}, mas en vez de hacerlo a nivel de
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bloques, lo hace a nivel de bits. También se suma un método de corrección de
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errores con un {\em hamming code}. Mas debida a su complejidad comparada con un
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sistema de paridad, apenas se usa este nivel en la práctica. Esto hace que sea
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el único nivel original de RAID que no se usa actualmente. También es imposible
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de hacer varias peticiones a la vez por la distribución a nivel de bit en vez de
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ser por bloque, lo cual significa generalmente que para leer tan sólo un bloque
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ya debe de usar todos los discos.
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\subsection{RAID 3}
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\begin{figure}[h!]
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\begin{center}
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\includegraphics[width=0.75\linewidth]{imgs/raid3.png}
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\caption{Diagram of RAID 3 setup.}
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\label{fig:raid3}
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\end{center}
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\end{figure}
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Muy similar al nivel anterior, RAID 3 implemente {\em striping} a nivel de
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bytes, y un disco dedicado a guardar la paridad para la detección de errores. El
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hecho de que su {\em striping} sea a nivel de byte significa que, al igual que
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en el nivel 2, no se pueden hacer varias peticiones a la vez. Esto significa que
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puede ser muy útil si se precisa una alta velocidad de transferencia de datos
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consecutivos de un mismo bloque. Mas este nivel ya casi no se usa en la
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práctica.
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\subsection{RAID 4}
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Al igual que RAID 3, este nivel implementa {\em striping} y un disco dedicado a
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la paridad, pero a este nivel el {\em striping} sí que es a nivel de bloque.
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\section{Derechos de Autor}
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Copyright \textcopyright\ 2021 Ortega Froysa, Nicolás <nicolas@ortegas.org> \\
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Este documento está licenciado con la licencia Creative Commons Attribution No
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Derivatives 4.0 International.\\
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Creado con \LaTeX.
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\end{document}
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