Incluso en esta era de las unidades SSD, seguimos trabajando con tecnologías que se desarrollaron en el siglo pasado. Entre ellas se encuentran la Advanced Host Controller Interface y las matrices redundantes de discos independientes.
AHCI y RAID suelen verse en el mismo contexto, pero tienen propósitos diferentes. Ya sea que esté operando un solo PC o un entorno de almacenamiento completo, entender la cuestión de AHCI vs. RAID es importante. Cada uno incluye un conjunto diferente de capacidades que pueden ayudar a garantizar el buen funcionamiento de su entorno de almacenamiento. Este artículo establece los fundamentos para ayudarle a tomar las decisiones correctas cuando se trata de AHCI frente a RAID.
Fundamentos de AHCI frente a RAID
AHCI es el estándar para la interfaz de almacenamiento que permite que el software (normalmente un sistema operativo) se comunique con los dispositivos SATA. Intel introdujo AHCI en 2004 como reemplazo de la anticuada interfaz Parallel ATA/Integrated Drive Electronics.
AHCI ha permitido que algunas de las capacidades inherentes a los dispositivos SATA se utilicen realmente en el lado del SO. Por ejemplo, SATA permite el intercambio de dispositivos en caliente, es decir, la posibilidad de conectar un nuevo dispositivo a un ordenador sin tener que reiniciarlo. AHCI permite que los sistemas operativos Windows, Unix y Linux utilicen el intercambio en caliente.
Ya sea que esté operando un solo PC o un entorno de almacenamiento completo, la comprensión de AHCI y RAID es importante.
La cola de comandos nativa (NCQ) en los discos duros es una característica prominente introducida en SATA en el lado del hardware y AHCI en el lado del sistema operativo. En lugar de operar en un proceso tradicional de cola de comandos en serie, primero en entrar, primero en salir, NCQ permite a los discos -incluidos los SSD- optimizar la forma en que manejan las operaciones de almacenamiento simultáneas. Las ventajas son diferentes según el tipo de almacenamiento que se utilice. Para los discos duros, NCQ significa que los cabezales de lectura y escritura tienen que moverse con menos frecuencia. El movimiento de los cabezales de lectura y escritura es uno de los factores que más contribuyen a la latencia en los discos duros, y la optimización de su movimiento permite mejorar el rendimiento.
AHCI también ofrece ventajas a las unidades SSD, como la mejora de la compatibilidad con las transferencias de archivos de gran tamaño, pero su escasa profundidad de cola limita el número de solicitudes de E/S que pueden atenderse. Se necesitan soluciones para que las SSD eviten las colas de comandos, que pueden ralentizar el proceso. Incluso con NCQ, la necesidad de poner en cola los comandos implica que hay un retraso en alguna parte que requiere que se forme una cola.
Para abordar el problema de las colas de forma permanente, se ha desarrollado el estándar de memoria no volátil express (NVMe) para reemplazar las interfaces más antiguas, como SATA, e introducir nuevas capacidades de gestión de comandos. NVMe está diseñado para flash, eliminando los inconvenientes que se derivan de la compatibilidad de los medios de almacenamiento modernos con los protocolos antiguos.
Donde encaja RAID
RAID se utilizó por primera vez en 1987. Hoy en día, el RAID es mucho más capaz que las primeras versiones y está empezando a ser suplantado por tecnologías más nuevas, como la codificación de borrado.
Scott Sinclair, analista senior de Enterprise Strategy Group, habla del RAID y de la codificación de borrado.
RAID es un mecanismo de protección y disponibilidad de datos que permite que un sistema siga funcionando tras la pérdida de uno o más discos duros o SSD. Por lo general, incluye la capacidad de reconstruir el contenido de un disco que ha fallado una vez que ha sido reemplazado.
Los volúmenes de almacenamiento RAID pueden crearse en cualquier ordenador con múltiples dispositivos de almacenamiento, siempre y cuando el ordenador o la matriz de almacenamiento sean compatibles con RAID. Es posible que algunos PC no admitan la opción RAID, y algunas matrices de almacenamiento, conocidas como JBOD (sólo un grupo de discos), no admiten RAID.
En los PC modernos, la activación de RAID en los puertos SATA de la placa base suele habilitar también la compatibilidad con AHCI. Tener RAID habilitado le permite hacer lo siguiente:
instalar varios dispositivos de almacenamiento – discos duros y SSD – y utilizarlos como un solo volumen;
habilitar la redundancia soportando la pérdida de un dispositivo; y
mejorar el rendimiento mediante la distribución de las operaciones de almacenamiento a través de múltiples dispositivos en lugar de un solo disco.
Necesita al menos dos discos como parte de un grupo RAID. Dos discos permiten la duplicación, o RAID 1, lo que significa que, cada vez que se escriben datos en un disco, el controlador copia esa escritura en el segundo disco. Alternativamente, se puede utilizar el striping, o RAID 0, para indicar al ordenador que escriba los datos en ambos discos simultáneamente. Las escrituras en espejo pueden causar una degradación del rendimiento, aunque su almacenamiento seguirá estando disponible si uno de los discos falla. El striping puede mejorar tanto el rendimiento de lectura como el de escritura, ya que se dispone del doble de capacidad de rendimiento.
Los distintos niveles de RAID explicados.
Hay otros niveles RAID, siendo los más comunes el RAID 5 y el RAID 6. Ambos utilizan la paridad para ayudar a proteger los datos de los fallos de los dispositivos. Con el RAID 5, un sistema puede soportar la pérdida de un solo disco, y con el RAID 6, dos discos pueden morder el polvo y seguir siendo operativos.
Línea de fondo sobre AHCI vs. RAID
Al hablar de AHCI vs. RAID, es importante saber dónde encajan estos dos conceptos en el entorno general de almacenamiento. AHCI garantiza la plena funcionalidad de los dispositivos SATA. RAID proporciona capacidades de duplicación y striping que son clave para la protección de datos.
Conseguir que estos fundamentos sean correctos es fundamental para mantener un entorno de almacenamiento totalmente funcional.
