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Calculadora RAID para NAS: capacidad útil y riesgo de reconstrucción

Descubre cuánto espacio te da realmente tu arreglo NAS después de la paridad, cuánto mostrará tu sistema operativo y qué tan arriesgada es una reconstrucción con discos duros grandes

Funciona en tu navegador: lo que ingresas se queda en tu dispositivo

Configuración del arreglo

4 drives

Total de discos en el NAS, incluidos los discos de repuesto

Resultados del arreglo
Capacidad útil
24 TB
21,83 TiB · como la muestra tu sistema
Capacidad bruta
32 TB
Eficiencia de espacio
75%
Fallos de disco tolerados
1 disco
Tiempo de reconstrucción
22,2 h
Probabilidad de error de lectura al reconstruir 85,3%

La reconstrucción es el punto débil: con este tamaño de disco y la tasa de error de la hoja de datos, un error de lectura a mitad de la reconstrucción es plausible. Considera paridad doble (RAID 6, RAIDZ2, SHR-2) y mantén una copia de seguridad aparte.

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Cómo usar esta herramienta

  1. Elige el nivel RAID (incluidos SHR y RAIDZ), la capacidad y el número de discos, o marca «Tamaños de disco mixtos» y enuméralos.
  2. Si quieres, agrega discos de reserva (hot spares) y elige la velocidad de reconstrucción y la tasa de errores de lectura irrecuperables (URE).
  3. Lee la capacidad útil, el valor en TiB que mostrará tu sistema, la eficiencia y cuántos discos pueden fallar.
  4. Revisa el tiempo de reconstrucción y la probabilidad de un error de lectura durante ella.

Ejemplo práctico

Cuatro discos de 8 TB en RAID 5 dan (4 − 1) × 8 = 24 TB útiles de 32 TB brutos (75 %), mostrados como 21,83 TiB por un sistema que cuenta en unidades binarias. Reconstruir un disco de 8 TB a unos 100 MB/s lleva 22,2 horas, durante las que el arreglo lee 3 × 8 TB = 1,92 × 10¹⁴ bits. Con un error por cada 10¹⁴ bits, hay un 1 − e^(−1,92) = 85,3 % de probabilidad de al menos un error de lectura, pero solo un 17,5 % con uno por cada 10¹⁵ bits. Con discos mixtos de 8, 8, 4 y 4 TB, RAID 5 recorta cada disco a 4 TB y da 12 TB, mientras que SHR-1 da 16 TB. Son estimaciones de planificación; las tasas de las hojas de datos son límites superiores, y RAID no es una copia de seguridad.

Metodología

Las fórmulas de capacidad siguen el esquema de paridad del artículo de Berkeley de 1988 de Patterson, Gibson y Katz, A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks, que definió los niveles RAID 1 a 5: RAID 5 reparte por el arreglo el equivalente a la paridad de un disco. RAID 6 y RAIDZ2 son diseños posteriores de doble paridad que guardan el equivalente a dos discos. Todo se calcula localmente en tu navegador.

Reglas de capacidad usadas: RAID 0 = n×s · RAID 1 = s · RAID 5 y RAIDZ1 = (n−1)×s · RAID 6 y RAIDZ2 = (n−2)×s · RAID 10 = n/2×s, donde s es el disco más pequeño. Con tamaños mixtos, los niveles clásicos recortan cada disco a s. SHR divide los discos en capas de igual tamaño y construye la redundancia por capa, por eso SHR-1 rinde la capacidad total menos el disco más grande. Los sistemas operativos muestran unidades binarias: 1 TiB = 2^40 bytes (IEC 80000-13), mientras que los fabricantes cuentan 1 TB = 10^12 bytes.
Modelo de riesgo de reconstrucción: Probabilidad de al menos un error de lectura irrecuperable durante una reconstrucción = 1 − e^(−B/U), donde B es la cantidad de bits leídos de los discos restantes y U el intervalo de error de la hoja de datos. Tiempo de reconstrucción = tamaño del disco averiado ÷ velocidad sostenida de reconstrucción. Las tasas de error de las hojas de datos se indican como límites superiores, así que el riesgo real suele ser menor. El resilvering de ZFS copia solo los bloques asignados, por lo que un pool RAIDZ a medio llenar lee menos de lo que supone este modelo de discos completos. Toma cada cifra como una estimación para planificar, no como una garantía.

Cuatro discos de 12 TB, cuatro esquemas y un caso con discos mixtos

Cuatro discos de 12 TB, reconstrucción a unos 100 MB/s (33,3 h por disco averiado), tasa de error de 1 por 10^14 y 10^15 bits leídos. El espacio útil va en TB / TiB y la eficiencia entre paréntesis.

NivelÚtil TB / TiBFallos que soportaError de lectura en la reconstrucción (10^14 / 10^15)
RAID 5 / RAIDZ136 / 32,74 (75 %)1 disco94,4 % / 25,0 %
RAID 6 / RAIDZ224 / 21,83 (50 %)2 discosCubierto por la segunda paridad
RAID 1024 / 21,83 (50 %)1 garantizado (hasta 2)61,7 % / 9,2 %
RAID 048 / 43,66 (100 %)NingunoNo aplica

Caso: Inês tiene cinco discos viejos de 10, 10, 6, 6 y 4 TB (36 TB brutos). RAID 5 los trata a todos como de 4 TB: (5 − 1) × 4 = 16 TB útiles y 16 TB sin usar. SHR-1 divide los discos en capas y entrega 26 TB (23,65 TiB, 72,2 %). El precio es una reconstrucción más larga: el disco mayor es de 10 TB, unas 27,8 h a 100 MB/s, con 87,5 % de probabilidad de un error de lectura a 1 por 10^14 bits, pero 18,8 % a 1 por 10^15. Si los datos importan, elige SHR-2 (16 TB útiles, cubiertos por la segunda paridad) más una copia de seguridad aparte. Son estimaciones de planificación; RAID no es un respaldo.

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Preguntas frecuentes

¿Por qué mi NAS muestra unos 21,8 TB si armé 4 × 8 TB en RAID 5? ▼

Se suman dos efectos. RAID 5 dedica un disco a la paridad y quedan 24 TB en unidades decimales. Tu sistema operativo luego muestra unidades binarias: 24 × 10^12 bytes son unos 21,83 TiB, a menudo etiquetados todavía como «TB». Los metadatos del sistema de archivos se llevan además una porción pequeña.

¿Sigue siendo seguro el RAID 5 con discos de 8 TB o más? ▼

Depende de la tasa de error de la hoja de datos y de tus copias de seguridad. Reconstruir un RAID 5 de 4 × 8 TB implica leer 24 TB de los discos restantes; con 1 error por 10^14 bits, el modelo da cerca de 85 % de probabilidad de topar con un error de lectura, una cifra pesimista que los discos reales suelen mejorar. La paridad doble (RAID 6, RAIDZ2, SHR-2) elimina ese punto débil, y ningún nivel de RAID reemplaza una copia de seguridad.

¿Qué pasa si mezclo un disco de 4 TB y uno de 8 TB? ▼

RAID 1/5/6/10 clásicos y RAIDZ tratan a ambos como de 4 TB y dejan sin usar los 4 TB sobrantes. SHR divide el disco grande en capas para que la mayor parte de ese espacio siga siendo útil. Activa «Tamaños de disco mixtos», escribe tus tamaños y compara SHR-1 con RAID 5.

¿Esta calculadora descuenta la sobrecarga de ZFS o del sistema de archivos? ▼

No, muestra la capacidad teórica de la distribución. OpenZFS además mantiene una reserva de espacio de seguridad (por defecto 1/32 del pool, cerca de 3 %) y todo sistema de archivos usa algo de espacio para metadatos, así que en la práctica espera un poco menos. Los valores de SHR son estimaciones; la herramienta del fabricante es la referencia para sus equipos.

¿RAID es una copia de seguridad? ▼

No. RAID mantiene el arreglo en línea cuando falla un disco, pero copia los errores con la misma fidelidad: una carpeta borrada, el cifrado de un ransomware, la corrupción del sistema de archivos, un controlador averiado, un incendio o un robo afectan a todos los discos a la vez. Una regla común es 3-2-1: tres copias de tus datos, en dos tipos de medios, con una copia fuera del sitio. Prueba una restauración de vez en cuando.