Calcula la capacidad útil de RAID 0, 1, 5, 6 y 10, el espacio de paridad o réplica y los fallos de discos tolerados, en TB y en los TiB que muestra Windows.
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RAID 5 con 4 discos de 8 TB ofrece 24 TB útiles (21.83 TiB en las unidades binarias que muestra Windows), el 75 % del espacio bruto, y tolera siempre el fallo de 1 disco.
Las etiquetas de los discos usan 1 TB = 10¹² bytes. Windows divide entre 2⁴⁰ pero mantiene la etiqueta «TB», por lo que un disco nuevo parece aproximadamente un 9 % más pequeño; macOS muestra TB decimales.
La paridad equivalente a un disco se distribuye entre todos los discos. Cada miembro cuenta como el disco más pequeño del conjunto.
1 disco
En la fórmula, C es la capacidad útil, s el tamaño del disco más pequeño y n el número de discos. La capacidad útil es el tamaño de un disco multiplicado por el número de discos equivalentes que almacenan datos: n para RAID 0 con distribución en bandas, 1 para una réplica RAID 1, n − 1 para RAID 5 con paridad simple, n − 2 para RAID 6 con paridad doble y n ÷ 2 para RAID 10 con réplicas distribuidas en bandas. El resto del espacio bruto guarda copias o paridad, lo que permite seguir funcionando tras el fallo de un disco.
Sirve para dimensionar un NAS o un servidor antes de comprar los discos. El ejemplo inicial, cuatro discos de 8 TB en RAID 5, ofrece 24 TB útiles de 32 TB brutos, una eficiencia del 75 %, y tolera el fallo de un disco. Windows muestra ese mismo espacio como 21,83 TB porque divide entre 2^40, la unidad binaria TiB, pero usa la etiqueta «TB».
Los resultados suponen discos idénticos; si mezclas tamaños, cada disco cuenta como el más pequeño. No se descuentan metadatos del sistema de archivos, discos de reserva ni espacio reservado, por lo que el espacio disponible para archivos será algo menor.
La capacidad útil es el tamaño del disco más pequeño multiplicado por el número de discos que guardan datos: n en RAID 0, 1 en RAID 1, n − 1 en RAID 5, n − 2 en RAID 6 y n ÷ 2 en RAID 10. La calculadora devuelve esa cifra en unidades decimales y binarias, junto con la capacidad bruta, el espacio dedicado a redundancia, la eficiencia, los fallos de disco que el conjunto tolera siempre y las operaciones de disco que cuesta una escritura aleatoria pequeña.
La configuración inicial es RAID 5 con cuatro discos de 8 TB. Da 24 TB útiles, que son 21,83 TiB, el 75 % de los 32 TB brutos, y tolera siempre el fallo de 1 disco. Los mismos cuatro discos darían 32 TB en RAID 0, 8 TB en RAID 1 y 16 TB tanto en RAID 6 como en RAID 10; el resto de los 32 TB guarda paridad o copias.
Con n discos de tamaño s:
La redundancia también se paga en escrituras. Una escritura aleatoria pequeña cuesta 1 operación de disco en RAID 0, 2 en RAID 10, 4 en RAID 5 y 6 en RAID 6, mientras que RAID 1 escribe una vez en cada miembro. Las buenas prácticas de protección de datos de SNIA describen estos niveles.
La capacidad bruta es 4 × 8 = 32 TB. La paridad distribuida ocupa el equivalente a un disco, de modo que el espacio útil es 3 × 8 = 24 TB y la eficiencia, 24 ÷ 32 = 75 %. El conjunto sigue funcionando después del fallo de cualquiera de los cuatro discos.
Windows muestra esos 24 TB como unos 21,8 TB, porque divide entre 2⁴⁰ bytes (un tebibyte, TiB) pero sigue escribiendo «TB»: 24 × 10¹² ÷ 2⁴⁰ = 21,83. No falta espacio; son los mismos bytes contados con otra unidad. La página del NIST sobre prefijos binarios define las dos familias de unidades.
Con RAID 5 la calculadora añade un aviso: durante una reconstrucción se leen enteros todos los discos restantes, y un segundo fallo o un sector ilegible en ese proceso provoca pérdida de datos.
| Escenario | TB útiles | TiB útiles | Fallos que siempre se toleran |
|---|---|---|---|
| Predeterminado | 24 | 21,83 | 1 |
| RAID 1 con 3 discos | 8 | 7,28 | 2 |
| RAID 6 con 6 discos | 32 | 29,10 | 2 |
| RAID 10 con 8 discos | 32 | 29,10 | 1 |
| Discos en TiB | 3,298534883328 | 3,00 | 1 |
Las cuatro primeras filas usan discos de 8 TB: cuatro en RAID 5, tres en un mismo espejo, seis en RAID 6 y ocho en RAID 10. La última fila son cuatro discos de 1 TiB en RAID 5, que dan exactamente 3 TiB, o 3,298534883328 TB.
RAID 6 con seis discos y RAID 10 con ocho ofrecen los mismos 32 TB, pero el primero tolera dos fallos cualesquiera y el segundo solo garantiza uno. El RAID 10 necesita además dos discos más para esa capacidad.
Para estimar cuánto tardará en copiarse el contenido, usa la calculadora de ancho de banda y tiempo de transferencia.
Fuente de comprobación: Cálculo independiente
Fuente de comprobación: 16/24 = 66,67 %
Fuente de comprobación: con 2 parejas de réplicas se tolera un fallo por pareja, pero no dos en la misma pareja
Fuente de comprobación: Comprobación del ejemplo: Definición: cada miembro guarda una copia completa
RAID 5 ofrece (n − 1) × tamaño del disco, porque el equivalente a un disco guarda paridad. Cuatro discos de 8 TB dan 24 TB (75 %) y ocho dan 56 TB (87,5 %). Necesita al menos 3 discos y tolera exactamente un fallo. La eficiencia aumenta al añadir discos, pero también la cantidad de datos que debe leer una reconstrucción sin encontrar un segundo fallo.
RAID 6 almacena dos paridades independientes, P y Q, en lugar de una, por lo que tolera el fallo de cualesquiera 2 discos a costa de la capacidad de un segundo disco. Con seis discos de 4 TB, RAID 5 ofrece 20 TB y RAID 6, 16 TB. Con lectura, modificación y escritura, una pequeña escritura aleatoria requiere 4 operaciones de E/S de disco en RAID 5 y 6 en RAID 6. El rendimiento real depende de la controladora, la caché y la carga de trabajo.
RAID 10 puede favorecer las pequeñas escrituras aleatorias y las reconstrucciones, mientras que RAID 5 almacena más datos; el rendimiento real depende de la carga y la controladora. RAID 10 conserva siempre el 50 % del espacio bruto: 4 × 8 TB dan 16 TB frente a 24 TB con RAID 5. Una pequeña escritura aleatoria requiere 2 operaciones de E/S de disco en lugar de 4, y una reconstrucción copia el disco de la misma pareja en vez de leer todos los discos. RAID 10 tolera con certeza 1 fallo y hasta la mitad de sus discos si cada fallo afecta a una pareja diferente.
Los fabricantes usan unidades decimales: 1 TB = 10^12 bytes. Windows divide entre 2^40 = 1 099 511 627 776 bytes y sigue mostrando la etiqueta TB. Como 8 × 10^12 ÷ 2^40 = 7,28, no falta espacio: la diferencia es de alrededor del 9 % a escala de terabytes. IEC 80000-13 denomina tebibyte (TiB) a la unidad binaria. Los Mac muestran unidades decimales desde OS X Snow Leopard.
No. RAID mantiene el sistema en marcha ante fallos de discos, pero los borrados, el cifrado por ransomware y la corrupción del sistema de archivos afectan a todos los discos a la vez. RAID 0 no tiene redundancia. Conserva copias independientes: CISA recomienda la regla 3-2-1, es decir, 3 copias de los archivos importantes, en 2 tipos de soporte, con 1 copia fuera de la ubicación principal.
Esta calculadora incluye 6 ejemplos resueltos con respuestas de fuentes independientes. Forman parte del conjunto de pruebas y también puedes ejecutarlos aquí.