TEMA 1.

.Conocer la importancia de la administración de sistemas .

.Conocer las diferentes tareas que realiza el administrador del sistema .

.Ver los elementos y estructura de un sistema informático .

.Conocer los diferentes tipos de sistemas RAID .

.Seleccionar las características hardware del servidor más adecuadas .

.Conocer los diferentes sistemas operativos para servidores.

HERRAMIENTAS.

- Freenas.- Windows Server 2008.- Servidor Linux Ubuntu.

INTRODUCCION.

En la actualidad, y cada vez más, las empresas precisan de sistemas informáticos que resultan fundamentales para su modelo de negocio. Se ha convertido en una escena habitual el que una organización trabaje y produzca en base a los servidores y datos de los que dispone, y que el éxito final de la misma dependa de los servicios informatizados que ofrece. Las tecnologías de la información se han convertido, con el paso de los años, en un elemento clave para la competitividad de las organizaciones.

El administrador del sistema es el responsable de que el sistema informático funcione correctamente y de modo seguro. Para ello, el administrador es una persona muy preparada que posee amplios conocimientos en sistemas operativos, redes, programación y, cómo no, de seguridad informática.

En esta unidad se van a ver los conceptos más importantes relacionados con la administración de sistemas: las /diferentes tareas que realiza un administrador, el hardware del servidor y el software del servidor.

TAREAS DEL ADMINISTRADOR.

Un sistema informático precisa de una planificación, configuración y atención continuada para garantizar que el sistema es fiable, eficiente y seguro. El sistema informático debe tener una o más personas designadas como administradores para gestionarlo y ver su rendimiento. El administrador del sistema tiene la responsabilidad de asegurar su adecuado funcionamiento, de saber a quién poder llamar si no se pueden resolver los problemas internamente, y de saber cómo proporcionar recursos hardware y software a los usuarios.

Las tareas y responsabilidades de los administradores de sistemas varían dependiendo del tamaño del sistema informático. En sistemas grandes las tareas de administración pueden dividirse entre varias personas. Por otro lado algunos sistemas pequeños tan solo necesitan un administrador.

El administrador del sistema cumple un papel muy importante en la empresa, ya que debe garantizar el correcto funcionamiento del sistema informático. Además, dada la responsabilidad y el tipo de información con el que trabaja, el administrador se convierte en una persona de confianza dentro de la empresa.

La descripción exacta del trabajo del administrador del sistema depende frecuentemente de cada organización. Un administrador del sistema puede encontrarse envuelto en una amplia variedad de actividades, desde establecer normas para instalar software a configurar los routers. Sin embargo, hay una serie de tareas que todos los administradores tienen que gestionar:

Instalación y configuración de software. Instalar y configurar el sistema operativo, servicios y aplicaciones necesarios para que el servidor trabaje de forma correcta.

Instalación y configuración de hardware. Instalar, configurar dispositivos como impresoras, terminales, módems, unidades de cinta, etc.

Instalación y configuración la red. Instalar, configurar y realizar un mantenimiento de la red para permitir que los equipos se comuniquen correctamente.

Administración de usuarios. Dar de alta o baja usuarios, modificar sus características y privilegios, etc.

Formación y asesoramiento de los usuarios. Proporcionar directa o indirectamente formación a los usuarios de modo que puedan utilizar el sistema de forma efectiva y eficiente.

Inicio y apagado del sistema. Iniciar y apagar el sistema de un modo ordenado para evitar inconsistencia en el sistema de ficheros.

Registro de los cambios del sistema. Registrar cualquier actividad significativa relacionada con al sistema.

Realización de copias de seguridad. Establecer una correcta política de seguridad que permita restablecer el sistema en cualquier momento.

Seguridad del sistema. Evitar que los usuarios interfieran unos con otros a través de acciones accidentales o deliberadas, así como las posibles intrusiones.

ACTIVIDADES 1.1

Busca en Internet ofertas de trabajo para administradores de sistemas y determina cuál es el perfil más demandado.

A partir de las ofertas de trabajo encontradas, realiza una pequeña comparativa entre las demandas de administradores de sistemas Windows y GNU/Linux.

HARDWARE DEL SERVIDOR.

En la actualidad, los administradores de sistemas se enfrentan a muchos retos a la hora de instalar un nuevo servidor, independientemente del sistema operativo y las aplicaciones que van a ejecutarse. Los administradores deben tener en cuenta el mayor número de factores posible antes de llevar a cabo cualquier instalación para asegurarse que el equipo ha sido configurado de acuerdo a las necesidades de los usuarios y a las aplicaciones instaladas en el servidor. Estos consejos evitarán tener que re configurar sus equipos nada más haber realizado la instalación por no cumplirse las expectativas previstas.

Entender los componentes básicos del hardware del servidor es esencial a la hora de planificar su primera instalación, reinstalación o actualización. A continuación se van a ver los aspectos más importantes que hay que tener en cuenta a la hora de elegir el hardware más importante para el servidor.

. CPD.

El CPD o Centro de Proceso de Datos suele ser uno de los lugares más importantes y seguros de una empresa ya que en él se encuentran todos los servidores de la empresa.

Un CPD suele tener las siguientes características:

Control de acceso. Se suele controlar el acceso al CPD para no permitir accesos no autorizados. El control de acceso se puede realizar desde las tradicionales cerraduras de seguridad hasta las más avanzadas medidas biométricas.

Armarios. El CPD suele contar de diversos armarios en rack donde

se alojan los diferentes servidores, routers, sistemas de alimentación, etc.

Sistema de alimentación. Su objetivo es estabilizar la tensión que llega a los equipos eliminando cualquier distorsión en la misma y alimentar el sistema en el caso de una caída del suministro eléctrico.

Los CPD suelen contar con Sistemas de Alimentación Interrumpida (SAl), generadores de electricidad e incluso varias líneas eléctricas de proveedores diferentes.

Ventilación. La ventilación y la temperatura es un elemento muy importante en los CPD. Lo normal es que la temperatura oscile entre 21 y 23 grados centígrados. Para mejorar la refrigeración de los servidores se suelen disponer de tal manera que los armarios forman los denominados "pasillos fríos" y "pasillos calientes", mejorando la circulación del aire con el consiguiente ahorro en energía.

Cableado. Lo normal es que todo el cableado del CPD suela discurrir por un falso suelo para así facilitar las instalaciones. Es importante disponer de líneas redundantes para la alimentación eléctrica y las conexiones de datos del CPD.

Sistema antiincendios. Lógicamente, el CPD cuenta con un sistema propio de detección del fuego y de extinción. No se debe a que el CPD suponga en sí mismo una posible fuente de incendios, sino más bien al valor de la información almacenada y al considerable daño que supondría para el negocio una pérdida de la misma.

El sistema de extinción no se puede realizar por agua ni polvo ya que dañaría completamente los equipos y se realiza con dióxido de carbono u otros gases con agentes de extinción. El objetivo de estos gases es "secuestrar" el oxígeno del CPD ya que sin oxígeno no existe fuego.

ACTIVIDADES.

Busca en Internet información sobre las características de un CPD de alguna empresa .

SISTEMA DE RACK

Un rack es el mejor lugar para colocar los servidores, ya que tras la instalación de dichos servidores, el conjunto ocupa el menor espacio posible, con la mejor organización, ventilación y accesibilidad para operar en ellos fácilmente en cualquier momento.

Un rack no es más que una estantería o armario generalmente de unos 1,8 metros de altura y 48 cm de ancho, donde los servidores pueden apilarse uno encima de otro. Las unidades estándar para definir las dimensiones de un rack son pulgadas para el ancho y "U" (unidades de rack) para el alto. Usualmente la anchura de los racks pueden ser 19" de ancho, mientras que la gran mayoría de racks disponen de una altura de 42U (una unidad de rack corresponde a 44,45 mm).

Así por ejemplo, tal y como se muestra en la Figura 1.3, un servidor puede ocupar 1 U ó 2U en un rack, o tal vez "4 U half'” rack.

Por tanto, si desea que los equipos dispongan de la mejor ventilación, accesibilidad, organización, etc., se recomienda sin duda alguna colocarlo adecuadamente en un rack.

ACTIVIDADES.

Realiza un presupuesto de un armario Rack 19”.

SERVIDORES.

El servidor es el centro del sistema y, por tanto, el punto más importante. Aunque puede configurar cualquier ordenador para que actúe como servidor, lo mejor es utilizar un hardware específico que esté preparado para trabajar de forma ininterrumpida.

El primer elemento que debe tener en cuenta es el formato del servidor. Tal y como puede verse en la Figura , existen varios formatos de servidores:

Torre. Es el formato normal de un ordenador y el menos aconsejado para su instalación en un CPD.

Blade. Son servidores integrados al máximo para utilizarse de forma conjunta en un ChasisBlade. Este tipo de servidores se utiliza en sistemas que exigen prestaciones muy altas.

Rack. Es el formato más utilizado de servidor y su diseño está optimizado para poder almacenarlo en armarios Rack 19". El tamaño del servidor se mide por el número de U que ocupa en el servidor. Los tamaños más habituales son 1 U (o formato pizza), 2 U Y 4 U.

Un aspecto realmente importante, y al que en determinadas ocasiones no se le presta la atención suficiente, corresponde a la redundancia de fuentes de alimentación. La mejor forma de conseguir redundancia eléctrica consiste en conectar un sistema eléctrico a la primera fuente de alimentación y otro sistema eléctrico independiente a la segunda fuente de alimentación. Esto permite que en caso de fallo eléctrico en cualquiera de las líneas eléctricas, o en cualquiera de las fuentes de alimentación, el sistema pueda seguir en funcionamiento. Sin embargo, si no es posible disponer de dos puntos eléctricos independientes, el disponer de redundancia de fuentes de alimentación al menos garantiza cierta tranquilidad ante el fallo de una de éstas.

Hoy en día la mayoría de los servidores de media/alta gama dispone de fuentes de alimentación redundantes que se pueden cambiar en caliente. En la Figura puede ver un ejemplo de dos fuentes de alimentación redundantes y en

la Figura puede ver un servidor con fuentes de alimentación redundantes.

Por último, y quizás lo más importante, son las prestaciones de procesamiento del servidor. Para dimensionar bien el servidor hay que tener muy en cuenta la utilización que se le va a dar. Aunque no se va a entrar en velocidades, cantidad de memoria, etc., por ser aspectos que cambian mucho en el tiempo, hay que tener en cuenta numerosos aspectos, entre los que se destacan:

Procesador. Velocidad del procesador, arquitectura, número de núcleos y número de procesadores. RAM. Cantidad de memoria RAM, tipo de memoria, velocidad, etc. Sistema de ficheros. Capacidad, velocidad de transferencia, tecnología, etc.

ACTIVIDADES

Accede a las páginas web de HP o DELL y realiza un presupuesto de un servidor de gama baja y de gama alta en rack.

SISTEMAS RAID

En informática, el acrónimo RAID (del inglés Redundant Array of Independent Disks, «conjunto redundante de discos independientes», anteriormente conocido como Redundant Array of Inexpensive Disks, «conjunto redundante de discos baratos») hace referencia a un sistema de almacenamiento que usa múltiples discos duros o SSD entre los que se distribuyen o replican los datos. Dependiendo de su configuración (a la que suele llamarse «nivel»), los beneficios de un RAID respecto a un único disco son uno o varios de los siguientes: mayor integridad, mayor tolerancia a fallos, mayor throughput (rendimiento) y mayor capacidad. En sus implementaciones originales, su ventaja clave era la habilidad de combinar varios dispositivos de

bajo coste y tecnología más antigua en un conjunto que ofrecía mayor capacidad, fiabilidad, velocidad o una combinación de éstas que un solo dispositivo de última generación y coste más alto.

En el nivel más simple, un RAID combina varios discos duros en una sola unidad lógica. Así, en lugar de ver varios discos duros diferentes, el sistema operativo ve uno solo. Los RAID suelen usarse en servidores y normalmente (aunque no es necesario) se implementan con unidades de disco de la misma capacidad. Debido al decremento en el precio de los discos duros y la mayor disponibilidad de las opciones RAID incluidas en los chipsets de las placas base, los RAID se encuentran también como opción en las computadoras personales más avanzadas. Esto es especialmente frecuente en las computadoras dedicadas a tareas intensivas y que requiera asegurar la integridad de los datos en caso de fallo del sistema. Esta característica no está obviamente disponible en los sistemas RAID por software, que suelen presentar por tanto el problema de reconstruir el conjunto de discos cuando el sistema es reiniciado tras un fallo para asegurar la integridad de los datos. Por el contrario, los sistemas basados en software son mucho más flexibles (permitiendo, por ejemplo, construir RAID de particiones en lugar de discos completos y agrupar en un mismo RAID discos conectados en varias controladoras) y los basados en hardware añaden un punto de fallo más al sistema (la controladora RAID).

Todas las implementaciones pueden soportar el uso de uno o más discos de reserva (hot spare), unidades preinstaladas que pueden usarse inmediatamente (y casi siempre automáticamente) tras el fallo de un disco del RAID. Esto reduce el tiempo del período de reparación al acortar el tiempo de reconstrucción del RAID.

NIVELES RAID ESTÁNDAR

Los niveles RAID más comúnmente usados son:

RAID 0 : Conjunto dividido RAID 1 : Conjunto en espejo RAID 5 : Conjunto dividido con paridad distribuida

RAID 0 (Data Striping)

Diagrama de una configuración RAID 0.

Un RAID 0 (también llamado conjunto dividido o volumen dividido) distribuye los datos equitativamente entre dos o más discos sin información de paridad que proporcione redundancia. Es importante señalar que el RAID 0 no era uno de los niveles RAID originales y que no es redundante. El RAID 0 se usa normalmente para incrementar el rendimiento, aunque también puede utilizarse como forma de crear un pequeño número de grandes discos virtuales a partir de un gran número de pequeños discos físicos. Un RAID 0 puede ser creado con discos de diferentes tamaños, pero el espacio de almacenamiento añadido al conjunto estará limitado por el tamaño del disco más pequeño (por ejemplo, si un disco de 300 GB se divide con uno de 100 GB, el tamaño del conjunto resultante será sólo de 200 GB, ya que cada disco aporta 100GB). Una buena implementación de un RAID 0 dividirá las operaciones de lectura y escritura en bloques de igual tamaño, por lo que distribuirá la información equitativamente entre los dos discos. También es posible crear un RAID 0 con más de dos discos, si bien, la fiabilidad del conjunto será igual a la fiabilidad

media de cada disco entre el número de discos del conjunto; es decir, la fiabilidad total —medida como MTTF o MTBF— es (aproximadamente) inversamente proporcional al número de discos del conjunto (pues para que el conjunto falle es suficiente con que lo haga cualquiera de sus discos).

Diagrama de una configuración RAID 1.

RAID 1

Un RAID 1 crea una copia exacta (o espejo) de un conjunto de datos en dos o más discos. Esto resulta útil cuando el rendimiento en lectura es más importante que la capacidad. Un conjunto RAID 1 sólo puede ser tan grande como el más pequeño de sus discos. Un RAID 1 clásico consiste en dos discos en espejo, lo que incrementa exponencialmente la fiabilidad respecto a un solo disco; es decir, la probabilidad de fallo del conjunto es igual al producto de las probabilidades de fallo de cada uno de los discos (pues para que el conjunto falle es necesario que lo hagan todos sus discos).

Adicionalmente, dado que todos los datos están en dos o más discos, con hardware habitualmente independiente, el rendimiento de lectura se incrementa aproximadamente como múltiplo lineal del número del copias; es decir, un RAID 1 puede estar leyendo simultáneamente dos datos diferentes en dos discos diferentes, por lo que su rendimiento se duplica. Para maximizar los beneficios sobre el rendimiento del RAID 1 se recomienda el uso de controladoras de disco independientes, una para cada disco (práctica que algunos denominan splitting o duplexing).

Como en el RAID 0, el tiempo medio de lectura se reduce, ya que los sectores a buscar pueden dividirse entre los discos, bajando el tiempo de búsqueda y subiendo la tasa de transferencia, con el único límite de la velocidad soportada por la controladora RAID. Sin embargo, muchas tarjetas RAID 1 IDE antiguas leen sólo de un disco de la pareja, por lo que su rendimiento es igual al de un único disco. Algunas implementaciones RAID 1 antiguas también leen de ambos discos simultáneamente y comparan los datos para detectar errores. La

detección y corrección de errores en los discos duros modernos hacen esta práctica poco útil.

Al escribir, el conjunto se comporta como un único disco, dado que los datos deben ser escritos en todos los discos del RAID 1. Por tanto, el rendimiento no mejora.

El RAID 1 tiene muchas ventajas de administración. Por ejemplo, en algunos entornos 24/7, es posible «dividir el espejo»: marcar un disco como inactivo, hacer una copia de seguridad de dicho disco y luego «reconstruir» el espejo. Esto requiere que la aplicación de gestión del conjunto soporte la recuperación de los datos del disco en el momento de la división. Este procedimiento es menos crítico que la presencia de una característica de snapshot en algunos sistemas de archivos, en la que se reserva algún espacio para los cambios, presentando una vista estática en un punto temporal dado del sistema de archivos. Alternativamente, un conjunto de discos puede ser almacenado de forma parecida a como se hace con las tradicionales cintas.

RAID 2

RAID 2

Un RAID 2 divide los datos a nivel de bits en lugar de a nivel de bloques y usa un código de Hamming para la corrección de errores. Los discos son sincronizados por la controladora para funcionar al unísono. Éste es el único nivel RAID original que actualmente no se usa. Permite tasas de trasferencias extremadamente altas.

Teóricamente, un RAID 2 necesitaría 39 discos en un sistema informático moderno: 32 se usarían para almacenar los bits individuales que forman cada palabra y 7 se usarían para la corrección de errores.

RAID 3

Diagrama de una configuración RAID 3. Cada número representa un byte de datos; cada columna, un disco.

Un RAID 3 usa división a nivel de bytes con un disco de paridad dedicado. El RAID 3 se usa rara vez en la práctica. Uno de sus efectos secundarios es que normalmente no puede atender varias peticiones simultáneas, debido a que por definición cualquier simple bloque de datos se dividirá por todos los miembros del conjunto, residiendo la misma dirección dentro de cada uno de ellos. Así, cualquier operación de lectura o escritura exige activar todos los discos del conjunto, suele ser un poco lento porque se producen cuellos de botella. Son discos paralelos pero no son independientes (no se puede leer y escribir al mismo tiempo).

En el ejemplo del gráfico, una petición del bloque «A» formado por los bytes A1 a A6 requeriría que los tres discos de datos buscaran el comienzo (A1) y devolvieran su contenido. Una petición simultánea del bloque «B» tendría que esperar a que la anterior concluyese.

RAID 4

Diagrama de una configuración RAID 4. Cada número representa un bloque de datos; cada columna, un disco.

Un RAID 4, también conocido como IDA (acceso independiente con discos dedicados a la paridad) usa división a nivel de bloques con un disco de paridad dedicado. Necesita un mínimo de 3 discos físicos. El RAID 4 es parecido al RAID 3 excepto porque divide a nivel de bloques en lugar de a nivel de bytes. Esto permite que cada miembro del conjunto funcione independientemente cuando se solicita un único bloque. Si la controladora de disco lo permite, un conjunto RAID 4 puede servir varias peticiones de lectura simultáneamente. En principio también sería posible servir varias peticiones de escritura simultáneamente, pero al estar toda la información de paridad en un solo disco, éste se convertiría en el cuello de botella del conjunto.

En el gráfico de ejemplo anterior, una petición del bloque «A1» sería servida por el disco 0. Una petición simultánea del bloque «B1» tendría que esperar, pero una petición de «B2» podría atenderse concurrentemente.

RAID 5

Diagrama de una configuración RAID 5.

Un RAID 5 usa división de datos a nivel de bloques distribuyendo la información de paridad entre todos los discos miembros del conjunto. El RAID 5 ha logrado popularidad gracias a su bajo coste de redundancia. Generalmente, el RAID 5 se implementa con soporte hardware para el cálculo de la paridad. RAID 5 necesitará un minimo de 3 discos para ser implementado.

En el gráfico de ejemplo anterior, una petición de lectura del bloque «A1» sería servida por el disco 0. Una petición de lectura simultánea del bloque «B1» tendría que esperar, pero una petición de lectura de «B2» podría atenderse concurrentemente ya que seria servida por el disco 1.

Cada vez que un bloque de datos se escribe en un RAID 5, se genera un bloque de paridad dentro de la misma división (stripe). Un bloque se compone a menudo de muchos sectores consecutivos de disco. Una serie de bloques (un bloque de cada uno de los discos del conjunto) recibe el nombre colectivo de división (stripe). Si otro bloque, o alguna porción de un bloque, es escrita en esa misma división, el bloque de paridad (o una parte del mismo) es recalculada y vuelta a escribir. El disco utilizado por el bloque de paridad está escalonado de una división a la siguiente, de ahí el término «bloques de paridad distribuidos». Las escrituras en un RAID 5 son costosas en términos de operaciones de disco y tráfico entre los discos y la controladora.

Los bloques de paridad no se leen en las operaciones de lectura de datos, ya que esto sería una sobrecarga innecesaria y disminuiría el rendimiento. Sin embargo, los bloques de paridad se leen cuando la lectura de un sector de datos provoca un error de CRC. En este caso, el sector en la misma posición relativa dentro de cada uno de los bloques de datos restantes en la división y dentro del bloque de paridad en la división se utilizan para reconstruir el sector erróneo. El error CRC se oculta así al resto del sistema. De la misma forma, si falla un disco del conjunto, los bloques de paridad de los restantes discos son combinados matemáticamente con los bloques de datos de los restantes discos para reconstruir los datos del disco que ha fallado «al vuelo».

Lo anterior se denomina a veces Modo Interino de Recuperación de Datos (Interim Data Recovery Mode). El sistema sabe que un disco ha fallado,

pero sólo con el fin de que el sistema operativo pueda notificar al administrador que una unidad necesita ser reemplazada: las aplicaciones en ejecución siguen funcionando ajenas al fallo. Las lecturas y escrituras continúan normalmente en el conjunto de discos, aunque con alguna degradación de rendimiento. La diferencia entre el RAID 4 y el RAID 5 es que, en el Modo Interno de Recuperación de Datos, el RAID 5 puede ser ligeramente más rápido, debido a que, cuando el CRC y la paridad están en el disco que falló, los cálculos no tienen que realizarse, mientras que en el RAID 4, si uno de los discos de datos falla, los cálculos tienen que ser realizados en cada acceso.

El RAID 5 requiere al menos tres unidades de disco para ser implementado. El fallo de un segundo disco provoca la pérdida completa de los datos.

El número máximo de discos en un grupo de redundancia RAID 5 es teóricamente ilimitado, pero en la práctica es común limitar el número de unidades. Los inconvenientes de usar grupos de redundancia mayores son una mayor probabilidad de fallo simultáneo de dos discos, un mayor tiempo de reconstrucción y una mayor probabilidad de hallar un sector irrecuperable durante una reconstrucción. A medida que el número de discos en un conjunto RAID 5 crece, el MTBF (tiempo medio entre fallos) puede ser más bajo que el de un único disco. Esto sucede cuando la probabilidad de que falle un segundo disco en los N-1 discos restantes de un conjunto en el que ha fallado un disco en el tiempo necesario para detectar, reemplazar y recrear dicho disco es mayor que la probabilidad de fallo de un único disco. Una alternativa que proporciona una protección de paridad dual, permitiendo así mayor número de discos por grupo, es el RAID 6.

Algunos vendedores RAID evitan montar discos de los mismos lotes en un grupo de redundancia para minimizar la probabilidad de fallos simultáneos al principio y el final de su vida útil.

Las implementaciones RAID 5 presentan un rendimiento malo cuando se someten a cargas de trabajo que incluyen muchas escrituras más pequeñas que el tamaño de una división (stripe). Esto se debe a que la paridad debe ser actualizada para cada escritura, lo que exige realizar secuencias de lectura, modificación y escritura tanto para el bloque de datos como para el de paridad. Implementaciones más complejas incluyen a menudo cachés de escritura no volátiles para reducir este problema de rendimiento.

En el caso de un fallo del sistema cuando hay escrituras activas, la paridad de una división (stripe) puede quedar en un estado inconsistente con los datos. Si esto no se detecta y repara antes de que un disco o bloque falle, pueden perderse datos debido a que se usará una paridad incorrecta para reconstruir el bloque perdido en dicha división. Esta potencial vulnerabilidad se conoce a veces como «agujero de escritura». Son comunes el uso de caché no volátiles y otras técnicas para reducir la probabilidad de ocurrencia de esta vulnerabilidad.

RAID 6

Diagrama de una configuración RAID 6. Cada número representa un bloque de datos; cada columna, un disco; p y q, códigos Reed-Solomon.

Un RAID 6 amplía el nivel RAID 5 añadiendo otro bloque de paridad, por lo que divide los datos a nivel de bloques y distribuye los dos bloques de paridad entre todos los miembros del conjunto. El RAID 6 no era uno de los niveles RAID originales.

El RAID 6 puede ser considerado un caso especial de código Reed-Solomon.1 El RAID 6, siendo un caso degenerado, exige sólo sumas en el campo de Galois.2 Dado que se está operando sobre bits, lo que se usa es un campo

binario de Galois ( ). En las representaciones cíclicas de los campos binarios de Galois, la suma se calcula con un simple XOR.

Tras comprender el RAID 6 como caso especial de un código Reed-Solomon, se puede ver que es posible ampliar este enfoque para generar redundancia simplemente produciendo otro código, típicamente un polinomio en

(m = 8 significa que estamos operando sobre bytes). Al añadir códigos adicionales es posible alcanzar cualquier número de discos redundantes, y recuperarse de un fallo de ese mismo número de discos en cualquier puntos del conjunto, pero en el nivel RAID 6 se usan dos únicos códigos.

Al igual que en el RAID 5, en el RAID 6 la paridad se distribuye en divisiones (stripes), con los bloques de paridad en un lugar diferente en cada división.

El RAID 6 es ineficiente cuando se usa un pequeño número de discos pero a medida que el conjunto crece y se dispone de más discos la pérdida en capacidad de almacenamiento se hace menos importante, creciendo al mismo tiempo la probabilidad de que dos discos fallen simultáneamente. El RAID 6 proporciona protección contra fallos dobles de discos y contra fallos cuando se está reconstruyendo un disco. En caso de que sólo tengamos un conjunto puede ser más adecuado que usar un RAID 5 con un disco de reserva (hot spare).

La capacidad de datos de un conjunto RAID 6 es n-2, siendo n el número total de discos del conjunto.

Un RAID 6 no penaliza el rendimiento de las operaciones de lectura, pero sí el de las de escritura debido al proceso que exigen los cálculos adicionales de paridad. Esta penalización puede minimizarse agrupando las escrituras en el menor número posible de divisiones (stripes), lo que puede lograrse mediante el uso de un sistema de archivos WAFL.

RAID 5E y RAID 6E

RAID 5E

Se suele llamar RAID 5E y RAID 6E a las variantes de RAID 5 y RAID 6 que incluyen discos de reserva. Estos discos pueden estar conectados y preparados (hot spare) o en espera (standby spare). En los RAID 5E y RAID 6E, los discos de reserva están disponibles para cualquiera de las unidades miembro. No suponen mejora alguna del rendimiento, pero sí se minimiza el tiempo de reconstrucción (en el caso de los discos hot spare) y las labores de administración cuando se producen fallos. Un disco de reserva no es realmente parte del conjunto hasta que un disco falla y el conjunto se reconstruye sobre el de reserva.

Niveles RAID anidados

Muchas controladoras permiten anidar niveles RAID, es decir, que un RAID pueda usarse como elemento básico de otro en lugar de discos físicos. Resulta instructivo pensar en estos conjuntos como capas dispuestas unas sobre otras, con los discos físicos en la inferior.

Los RAID anidados se indican normalmente uniendo en un solo número los correspondientes a los niveles RAID usados, añadiendo a veces un «+» entre ellos. Por ejemplo, el RAID 10 (o RAID 1+0) consiste conceptualmente en múltiples conjuntos de nivel 1 almacenados en discos físicos con un nivel 0 encima, agrupando los anteriores niveles 1. En el caso del RAID 0+1 se usa más esta forma que RAID 01 para evitar la confusión con el RAID 1. Sin embargo, cuando el conjunto de más alto nivel es un RAID 0 (como en el RAID 10 y en el RAID 50), la mayoría de los vendedores eligen omitir el «+», a pesar de que RAID 5+0 sea más informativo.

Al anidar niveles RAID, se suele combinar un nivel RAID que proporcione redundancia con un RAID 0 que aumenta el rendimiento. Con estas configuraciones es preferible tener el RAID 0 como nivel más alto y los conjuntos redundantes debajo, porque así será necesario reconstruir menos discos cuando uno falle. (Así, el RAID 10 es preferible al RAID 0+1 aunque las ventajas administrativas de «dividir el espejo» del RAID 1 se perderían.)

Los niveles RAID anidados más comúnmente usados son:

RAID 0+1 : Un espejo de divisiones RAID 1+0 : Una división de espejos RAID 30 : Una división de niveles RAID con paridad dedicada RAID 100 : Una división de una división de espejos

RAID 0+1

Diagrama de una configuración RAID 0+1.

Un RAID 0+1 (también llamado RAID 01, que no debe confundirse con RAID 1) es un RAID usado para replicar y compartir datos entre varios discos. La diferencia entre un RAID 0+1 y un RAID 1+0 es la localización de cada nivel RAID dentro del conjunto final: un RAID 0+1 es un espejo de divisiones.3

Como puede verse en el diagrama, primero se crean dos conjuntos RAID 0 (dividiendo los datos en discos) y luego, sobre los anteriores, se crea un conjunto RAID 1 (realizando un espejo de los anteriores). La ventaja de un RAID 0+1 es que cuando un disco duro falla, los datos perdidos pueden ser copiados del otro conjunto de nivel 0 para reconstruir el conjunto global. Sin embargo, añadir un disco duro adicional en una división, es obligatorio añadir otro al de la otra división para equilibrar el tamaño del conjunto.

Además, el RAID 0+1 no es tan robusto como un RAID 1+0, no pudiendo tolerar dos fallos simultáneos de discos salvo que sean en la misma división. Es decir, cuando un disco falla, la otra división se convierte en un punto de fallo único. Además, cuando se sustituye el disco que falló, se necesita que todos los discos del conjunto participen en la reconstrucción de los datos.

Con la cada vez mayor capacidad de las unidades de discos (liderada por las unidades serial ATA), el riesgo de fallo de los discos es cada vez mayor.

Además, las tecnologías de corrección de errores de bit no han sido capaces de mantener el ritmo de rápido incremento de las capacidades de los discos, provocando un mayor riesgo de hallar errores físicos irrecuperables.

Dados estos cada vez mayores riesgos del RAID 0+1 (y su vulnerabilidad ante los fallos dobles simultáneos), muchos entornos empresariales críticos están empezando a evaluar configuraciones RAID más tolerantes a fallos que añaden un mecanismo de paridad subyacente. Entre los más prometedores están los enfoques híbridos como el RAID 0+1+5 (espejo sobre paridad única) o RAID 0+1+6 (espejo sobre paridad dual). Son los más habituales por las empresas.

RAID 1+0

Diagrama de una configuración RAID 10.

Un RAID 1+0, a veces llamado RAID 10, es parecido a un RAID 0+1 con la excepción de que los niveles RAID que lo forman se invierte: el RAID 10 es una división de espejos.3

En cada división RAID 1 pueden fallar todos los discos salvo uno sin que se pierdan datos. Sin embargo, si los discos que han fallado no se reemplazan, el restante pasa a ser un punto único de fallo para todo el conjunto. Si ese disco falla entonces, se perderán todos los datos del conjunto completo. Como en el caso del RAID 0+1, si un disco que ha fallado no se reemplaza, entonces un solo error de medio irrecuperable que ocurra en el disco espejado resultaría en pérdida de datos.

Debido a estos mayores riesgos del RAID 1+0, muchos entornos empresariales críticos están empezando a evaluar configuraciones RAID más tolerantes a fallos que añaden un mecanismo de paridad subyacente. Entre los más prometedores están los enfoques híbridos como el RAID 0+1+5 (espejo sobre paridad única) o RAID 0+1+6 (espejo sobre paridad dual).

El RAID 10 es a menudo la mejor elección para bases de datos de altas prestaciones, debido a que la ausencia de cálculos de paridad proporciona mayor velocidad de escritura.

RAID 30

Diagrama de una configuración RAID 30.

El RAID 30 o división con conjunto de paridad dedicado es una combinación de un RAID 3 y un RAID 0. El RAID 30 proporciona tasas de transferencia elevadas combinadas con una alta fiabilidad a cambio de un coste de implementación muy alto. La mejor forma de construir un RAID 30 es combinar dos conjuntos RAID 3 con los datos divididos en ambos conjuntos. El RAID 30 trocea los datos en bloque más pequeños y los divide en cada conjunto RAID 3, que a su vez lo divide en trozos aún menores, calcula la paridad aplicando un XOR a cada uno y los escriben en todos los discos del conjunto salvo en uno, donde se almacena la información de paridad. El tamaño de cada bloque se decide en el momento de construir el RAID.Etc...

El RAID 30 permite que falle un disco de cada conjunto RAID 3. Hasta que estos discos que fallaron sean reemplazados, los otros discos de cada conjunto que sufrió el fallo son puntos únicos de fallo para el conjunto RAID 30 completo. En otras palabras, si alguno de ellos falla se perderán todos los datos del conjunto. El tiempo de recuperación necesario (detectar y responder al fallo del disco y reconstruir el conjunto sobre el disco nuevo) representa un periodo de vulnerabilidad para el RAID.

RAID 100

RAID 100.

Un RAID 100, a veces llamado también RAID 10+0, es una división de conjuntos RAID 10. El RAID 100 es un ejemplo de «RAID cuadriculado», un RAID en el que conjuntos divididos son a su vez divididos conjuntamente de nuevo.

Todos los discos menos unos podrían fallar en cada RAID 1 sin perder datos. Sin embargo, el disco restante de un RAID 1 se convierte así en un punto único de fallo para el conjunto degradado. A menudo el nivel superior de división se hace por software. Algunos vendedores llaman a este nivel más alto un MetaLun o Soft Stripe.

Los principales beneficios de un RAID 100 (y de los RAID cuadriculados en general) sobre un único nivel RAID son mejor rendimiento para lecturas aleatorias y la mitigación de los puntos calientes de riesgo en el conjunto. Por estas razones, el RAID 100 es a menudo la mejor elección para bases de datos muy grandes, donde el conjunto software subyacente limita la cantidad de discos físicos permitidos en cada conjunto estándar. Implementar niveles RAID anidados permite eliminar virtualmente el límite de unidades físicas en un único volumen lógico.

RAID 50

RAID 50.

Un RAID 50, a veces llamado también RAID 5+0, combina la división a nivel de bloques de un RAID 0 con la paridad distribuida de un RAID 5, siendo pues un conjunto RAID 0 dividido de elementos RAID 5.

Un disco de cada conjunto RAID 5 puede fallar sin que se pierdan datos. Sin embargo, si el disco que falla no se reemplaza, los discos restantes de dicho conjunto se convierten en un punto único de fallo para todo el conjunto. Si uno falla, todos los datos del conjunto global se pierden. El tiempo necesario para recuperar (detectar y responder al fallo de disco y reconstruir el conjunto sobre el nuevo disco) representa un periodo de vulnerabilidad del conjunto RAID.

La configuración de los conjuntos RAID repercute sobre la tolerancia a fallos general. Una configuración de tres conjuntos RAID 5 de siete discos cada uno tiene la mayor capacidad y eficiencia de almacenamiento, pero sólo puede

tolerar un máximo de tres fallos potenciales de disco. Debido a que la fiabilidad del sistema depende del rápido reemplazo de los discos averiados para que el conjunto pueda reconstruirse, es común construir conjuntos RAID 5 de seis discos con un disco de reserva en línea (hot spare) que permite empezar de inmediato la reconstrucción en caso de fallo del conjunto. Esto no soluciona el problema de que el conjunto sufre un estrés máximo durante la reconstrucción dado que es necesario leer cada bit, justo cuando es más vulnerable. Una configuración de siete conjuntos RAID 5 de tres discos cada uno puede tolerar hasta siete fallos de disco pero tiene menor capacidad y eficiencia de almacenamiento.

El RAID 50 mejora el rendimiento del RAID 5, especialmente en escritura, y proporciona mejor tolerancia a fallos que un nivel RAID único. Este nivel se recomienda para aplicaciones que necesitan gran tolerancia a fallos, capacidad y rendimiento de búsqueda aleatoria.

A medida que el número de unidades del conjunto RAID 50 crece y la capacidad de los discos aumenta, el tiempo de recuperación lo hace también.

Niveles RAID propietarios

Aunque todas las implementaciones de RAID difieren en algún grado de la especificación idealizada, algunas compañías han desarrollado implementaciones RAID completamente propietarias que difieren sustancialmente de todas las demás.

Paridad doble

Diagrama una configuración RAID de doble paridad.

Una adición frecuente a los niveles RAID existentes es la paridad doble, a veces implementada y conocida como paridad diagonal.4 Como en el RAID 6, hay dos conjuntos de información de chequeo de paridad, pero a diferencia de aquél, el segundo conjunto no es otro conjunto de puntos calculado sobre un síndrome polinomial diferente para los mismos grupos de bloques de datos, sino que se calcula la paridad extra a partir de un grupo diferente de bloques de datos. Por ejemplo, sobre el gráfico tanto el RAID 5 como el RAID 6 calcularían la paridad sobre todos los bloques de la letra A para generar uno o dos bloques de paridad. Sin embargo, es bastante fácil calcular la paridad contra múltiples grupos de bloques, en lugar de sólo sobre los bloques de la letra A: puede calcularse la paridad sobre los bloques de la letra A y un grupo permutado de bloques.

De nuevo sobre el ejemplo, los bloques Q son los de la paridad doble. El bloque Q2 se calcularía como A2 xor B3 'xor P3, mientras el bloque Q3 se calcularía como A3 xor P2 xor C1 y el Q1 sería A1 xor B2 xor C3. Debido a que los bloques de paridad doble se distribuyen correctamente, es posible reconstruir dos discos de datos que fallen mediante recuperación iterativa. Por ejemplo, B2 podría recuperarse sin usar ninguno de los bloque x1 ni x2 mediante el cálculo de B3 xor P3 xor Q2 = A2, luego A2 xor A3 xor P1 = A1, y finalmente A1 xor C3 xor Q1 = B2.

No es recomendable que el sistema de paridad doble funcione en modo degradado debido a su bajo rendimiento.

RAID 1.5

RAID 1.5 es un nivel RAID propietario de HighPoint a veces incorrectamente denominado RAID 15. Por la poca información disponible, parece ser una implementación correcta de un RAID 1. Cuando se lee, los datos se recuperan de ambos discos simultáneamente y la mayoría del trabajo se hace en hardware en lugar de en el controlador software.

RAID 7

RAID 7 es una marca registrada de Storage Computer Corporation, que añade cachés a un RAID 3 o RAID 4 para mejorar el rendimiento.

RAID S o RAID de paridad

RAID S es un sistema RAID de paridad distribuida propietario de EMC Corporation usado en sus sistemas de almacenamiento Symmetrix. Cada volumen reside en un único disco físico, y se combinan arbitrariamente varios volúmenes para el cálculo de paridad. EMC llamaba originalmente a esta característica RAID S y luego la rebautizó RAID de paridad (Parity RAID) para su plataforma Symmetrix DMX. EMC ofrece también actualmente un RAID 5 estándar para el Symmetrix DMX.

Matrix RAID

Matrix RAID (‘matriz RAID’) es una característica que apareció por vez primera en la BIOS RAID Intel ICH6R. No es un nuevo nivel RAID.

El Matrix RAID utiliza dos o más discos físicos, asignando partes de idéntico tamaño de cada uno de ellos diferentes niveles de RAID. Así, por ejemplo, sobre 4 discos de un total de 600GB, se pueden usar 200 en raid 0, 200 en raid 10 y 200 en raid 5. Actualmente, la mayoría de los otros productos RAID BIOS de gama baja sólo permiten que un disco participen en un único conjunto.

Este producto está dirigido a los usuarios domésticos, proporcionando una zona segura (la sección RAID 1) para documentos y otros archivos que se desean almacenar redundantemente y una zona más rápida (la sección RAID 0) para el sistema operativo, aplicaciones, etcétera.

Linux MD RAID 10

RAID 10

La controladora RAID software del kernel de Linux (llamada md, de multiple disk, ‘disco múltiple’) puede ser usada para construir un conjunto RAID

1+0 clásico, pero también permite un único nivel RAID 10 con algunas extensiones interesantes.3

En particular, soporta un espejado de k bloques en n unidades cuando k no es divisible por n. Esto se hace repitiendo cada bloque k veces al escribirlo en un conjunto RAID 0 subyacente de n unidades. Evidentemente esto equivale a la configuración RAID 10 estándar.

Linux también permite crear otras configuraciones RAID usando la controladora md (niveles 0, 1, 4, 5 y 6) además de otros usos no RAID como almacenamiento multirruta y LVM2.

IBM ServeRAID 1E

Diagrama una configuración RAID 1E.

La serie de adaptadores IBM ServeRAID soportan un espejado doble de un número arbitrario de discos, como se ilustra en el gráfico.

Esta configuración es tolerante a fallos de unidades no adyacentes. Otros sistemas de almacenamiento como el StorEdge T3 de Sun soportan también este modo.

RAID Z

El sistema de archivos ZFS de Sun Microsystems implementa un esquema de redundancia integrado parecido al RAID 5 que se denomina RAID Z. Esta configuración evita el «agujero de escritura» del RAID 55 y la necesidad de la secuencia leer-modificar-escribir para operaciones de escrituras pequeñas efectuando sólo escrituras de divisiones (stripes) completas, espejando los bloques pequeños en lugar de protegerlos con el cálculo de paridad, lo que resulta posible gracias a que el sistema de archivos conoce la estructura de almacenamiento subyacente y puede gestionar el espacio adicional cuando lo necesita.

Posibilidades de RAID

Lo que RAID puede hacer

RAID puede mejorar el uptime. Los niveles RAID 1, 0+1 o 10, 5 y 6 (sus variantes, como el 50) permiten que un disco falle mecánicamente y que aun así los datos del conjunto sigan siendo accesibles para los usuarios. En lugar de exigir que se realice una restauración costosa en tiempo desde una cinta, DVD o algún otro medio de respaldo lento, un RAID permite que los datos se recuperen en un disco de reemplazo a partir de los restantes discos del conjunto, mientras al mismo tiempo permanece disponible para los usuarios en un modo degradado. Esto es muy valorado por las empresas, ya que el tiempo de no disponibilidad suele tener graves repercusiones. Para usuarios domésticos, puede permitir el ahorro del tiempo de restauración de volúmenes grandes, que requerirían varios DVD o cintas para las copias de seguridad.

RAID puede mejorar el rendimiento de ciertas aplicaciones. Los niveles RAID 0, 5 y 6 usan variantes de división (striping) de datos, lo que permite que varios discos atiendan simultáneamente las operaciones de lectura lineales, aumentando la tasa de transferencia sostenida. Las aplicaciones de escritorio que trabajan con archivos grandes, como la edición de vídeo e imágenes, se benefician de esta mejora. También es útil para las operaciones de copia de respaldo de disco a disco. Además, si se usa un RAID 1 o un RAID basado en división con un tamaño de bloque lo suficientemente grande se logran mejoras de rendimiento para patrones de acceso que implique múltiples lecturas simultáneas (por ejemplo, bases de datos multiusuario).

Lo que RAID no puede hacer

RAID no protege los datos. Un conjunto RAID tiene un sistema de archivos, lo que supone un punto único de fallo al ser vulnerable a una amplia variedad de riesgos aparte del fallo físico de disco, por lo que RAID no evita la pérdida de datos por estas causas. RAID no impedirá que un virus destruya los datos, que éstos se corrompan, que sufran la modificación o borrado accidental por parte del usuario ni que un fallo físico en otro componente del sistema afecten a los datos.

RAID no simplifica la recuperación de un desastre. Cuando se trabaja con un solo disco, éste es accesible normalmente mediante un controlador ATA o SCSI incluido en la mayoría de los sistemas operativos. Sin embargo, las controladoras RAID necesitan controladores software específicos. Las herramientas de recuperación que trabajan con discos simples en controladoras genéricas necesitarán controladores especiales para acceder a los datos de los conjuntos RAID. Si estas herramientas no los soportan, los datos serán inaccesibles para ellas.

RAID no mejora el rendimiento de todas las aplicaciones. Esto resulta especialmente cierto en las configuraciones típicas de escritorio. La mayoría de aplicaciones de escritorio y videojuegos hacen énfasis en la estrategia de buffering y los tiempos de búsqueda de los discos. Una mayor tasa de transferencia sostenida supone poco beneficio para los usuarios de estas aplicaciones, al ser la mayoría de los archivos a los que se accede muy pequeños. La división de discos de un RAID 0 mejora el rendimiento de

transferencia lineal pero no lo demás, lo que hace que la mayoría de las aplicaciones de escritorio y juegos no muestren mejora alguna, salvo excepciones. Para estos usos, lo mejor es comprar un disco más grande, rápido y caro en lugar de dos discos más lentos y pequeños en una configuración RAID 0.

RAID no facilita el traslado a un sistema nuevo. Cuando se usa un solo disco, es relativamente fácil trasladar el disco a un sistema nuevo: basta con conectarlo, si cuenta con la misma interfaz. Con un RAID no es tan sencillo: la BIOS RAID debe ser capaz de leer los metadatos de los miembros del conjunto para reconocerlo adecuadamente y hacerlo disponible al sistema operativo. Dado que los distintos fabricantes de controladoras RAID usan diferentes formatos de metadatos (incluso controladoras de un mismo fabricante son incompatibles si corresponden a series diferentes) es virtualmente imposible mover un conjunto RAID a una controladora diferente, por lo que suele ser necesario mover también la controladora. Esto resulta imposible en aquellos sistemas donde está integrada en la placa base. Esta limitación puede obviarse con el uso de RAID por software, que a su vez añaden otras diferentes (especialmente relacionadas con el rendimiento).

ACTIVIDADES

Analiza las características de tu ordenador para ver si permite utilizar unidades

RAID hardware.

Realiza un presupuesto para que un ordenador utilice un sistema RAID hardware. Indica las diferentes alterativas que existen.

Calcula el espacio de disco disponible si creas un RAID 5 utilizando 6 discos duros de 1 TB, ¿y si utilizas un RAID 07

SISTEMAS PARA CREAR VOLUMENES DE DISCO.

FREENAS.

WINDOWS.

LINUX.

Network-attached storage

NAS (del inglés Network Attached Storage) es el nombre dado a una tecnología de almacenamiento dedicada a compartir la capacidad de almacenamiento de un computador (Servidor) con ordenadores personales o servidores clientes a través de una red (normalmente TCP/IP), haciendo uso de un Sistema Operativo optimizado para dar acceso con los protocolos CIFS, NFS, FTP o TFTP.

Generalmente, los sistemas NAS son dispositivos de almacenamiento específicos a los que se accede desde los equipos a través de protocolos de red (normalmente TCP/IP). También se podría considerar un sistema NAS a un servidor (Linux, Windows, ...) que comparte sus unidades por red, pero la definición suele aplicarse a sistemas específicos.

Los protocolos de comunicaciones NAS están basados en ficheros por lo que el cliente solicita el fichero completo al servidor y lo maneja localmente, están por ello orientados a información almacenada en ficheros de pequeño tamaño y gran cantidad. Los protocolos usados son protocolos de compartición de ficheros como NFS, Microsoft Common Internet File System (CIFS).

Muchos sistemas NAS cuentan con uno o más dispositivos de almacenamiento para incrementar su capacidad total. Normalmente, estos dispositivos están dispuestos en RAID (Redundant Arrays of Independent Disks) o contenedores de almacenamiento redundante.

NAS head

Un dispositivo hardware simple, llamado «NAS box» o «NAS head», actúa como interfaz entre el NAS y los clientes. Los clientes siempre se conectan al NAS head (más que a los dispositivos individuales de almacenamiento) a través de una conexión Ethernet. NAS aparece en la LAN como un simple nodo que es la Dirección IP del dispositivo NAS head.

Estos dispositivos NAS no requieren pantalla, ratón o teclado, sino que poseen interfaz Web.

Comparativas

El opuesto a NAS es la conexión DAS (Direct Attached Storage) mediante conexiones SCSI o la conexión SAN (Storage Area Network) por fibra óptica, en ambos casos con tarjetas de conexión específicas de conexión al almacenamiento. Estas conexiones directas (DAS) son por lo habitual dedicadas.

En la tecnología NAS, las aplicaciones y programas de usuario hacen las peticiones de datos a los sistemas de ficheros de manera remota mediante protocolos CIFS y NFS, y el almacenamiento es local al sistema de ficheros. Sin embargo, DAS y SAN realizan las peticiones de datos directamente al sistema de ficheros.

Las ventajas del NAS sobre la conexión directa (DAS) son la capacidad de compartir las unidades, un menor coste, la utilización de la misma infraestructura de red y una gestión más sencilla. Por el contrario, NAS tiene un menor rendimiento y fiabilidad por el uso compartido de las comunicaciones.

SAN vs NAS vs DAS. SF significa sistema de ficheros

Esquema

A pesar de las diferencias, NAS y SAN no son excluyentes y pueden combinarse en una misma solución: Híbrido SAN-NAS

Usos de NAS

NAS es muy útil para proporcionar el almacenamiento centralizado a ordenadores clientes en entornos con grandes cantidades de datos. NAS puede habilitar sistemas fácilmente y con bajo costo con balance de carga, tolerancia a fallos y servidor web para proveer servicios de almacenamiento. El crecimiento del mercado potencial para NAS es el mercado de consumo donde existen grandes cantidades de datos multimedia.

El precio de las aplicaciones NAS ha bajado en los últimos años, ofreciendo redes de almacenamiento flexibles para el consumidor doméstico con

costos menores de lo normal, con discos externos USB o FireWire Algunas de estas soluciones para el mercado doméstico son desarrolladas para procesadores ARM, PowerPC o MIPS corriendo sistemas operativos Linux embebido. Ejemplos de estos son Buffalo's TeraStation [1] y Linksys NSLU2 [2].

Sistemas Operativos NAS para usuarios de PC

Están disponibles distribuciones software libre orientadas a servicios NAS, Linux y FreeBSD, incluyendo FreeNAS, NASLite y Openfiler. Son configurables mediante interfaz web y pueden ejecutarse en ordenadores con recursos limitados. Existen distribuciones en LiveCD, en memorias USB o desde uno de los discos duros montados en el sistema. Ejecutan Samba (programa), el demonio Network File System y demonios de FTP que están disponibles para dichos sistemas operativos.

Dispositivos NAS

Buffalo network-attached storage series EMC Network Appliance NSLU2 Snap Server StoreVault Freenas

FREENAS.

Instalacion de FreeNas

1º Cuando reiniciemos nuestro PC se iniciara un menu basico del Freenas, este menu dejad que termine la cuenta atras y esperad a que os salga el menu de configuracion general.

En este menu selecionamos la opcion (9) para la instalacion.

2º Dentro del Menu que nos saldra de instalacion tenemos varias Opciones:

La Opcion que nos interesa en este caso es una Version Completa del sistema con todas las opciones posibles, selecionamos la opcion (3), con esto instalaremos el sistema en una particion distinta del resto del espacio compartido, y nos dara la opcion a tener una Particion Swap si asi lo queremos.

3º nos aparecera una advertencia en la que nos dicen en que formatos se realizaran las distintas particiones y que perderemos la informacion del HDD si tenemos alguna. le damos que OK.

4º y 5º Aqui nos preguntan desde donde vamos a realizar la instalacion (es de un suponer que desde el CD) y a que disco duro vamos a instalarla (en este caso un HDD de 100Gb), en caso de tener mas de un HDD identificar siempre antes de nada el HDD que vamos a utilizar para la instalacion

En ambos casos damos OK.

6º Nos preguntara que capacidad queremos para el disco de sistema, (en este caso le he puesto 256Mb que es mas que suficiente para nuestro FreeNas, dejando el resto para compartir en Red), y dando a OK.

7º Nos pregunta si queremos montar una particioin Swap, en este caso hemos dicho que no. En caso de que la querais montar, es el mismo procedimiento que el paso 6º, y ademas que siempre tendremos que poner el doble de la capacidad de la memoria Ram que tengamos instalada (Esto es igual que cualquier distribucion de Linux).

Hecho esto empezara a instalar el sistema y montar las unidades (menos la de compartido ya que luego veremos como formatearla y compartirla)

8º Una vez que haya terminado de instalar nos pedira que retiremos el disco de la unidad de CD y presionemos Enter. Hecho esto se reiniciara pasando por el paso 1, pero esta vez ya desde el HDD.

Tambien nos informa en que estado estan las particiones, y que la particion del sistema (da0s1) que no se nos ocurra formatearla bajo ningun concepto (ya que es en donde esta instalado el FreeNas), y la particion (da0s2) es la de datos.Todo este procedimiento de instalacion solo se tarda unos 10Min aprox.

Configuracion de Red para FreeNas

Bien ahora toca configurar los parametros de la red, para que el recien instalado sistema FreeNas pueda trabajar en Grupo dentro de nuestra red.

1º Una vez que este iniciado el sistema podemos observar que nos dice que tenemos la Direccion IP (192.168.1.250) pueda que esta direccion no sea la correcta de nuestra

configuracion de nuestro Router, aparte de esto identifica la tarjeta de Red (en caso de no detectarla tendremos que configurarla manualmente).

(Configuramos nuestra Tarjeta de Red en caso de no detectarla desde el Principio, ocurre en muy pocos casos)

Contenido oculto

Configuracion Manual y DHCP de la Red

Tenemos dos opciones para configurar nuestro Nas: DHCP: El propio Nas adquiere la direccion IP, Mascara de Red y DNS

automaticamente (cedida por nuestro Router), esta configuracion no es muy recomendable ya que si estamos constantemente administrando nuestro Nas por el WebGui, siempre tendremos que averigüar la direccion IP que tiene asignada en ese momento.

¿Como se que configuracion tiene mi router DHCP o IP Fija?

Contenido oculto

IP Manual: Nosotros debemos de asignarle una IP Fija y demas parametros manualmente, es muy recomndable en caso de administracion del sistema, asi siempre sabremos cual es la IP y no tendremos problemas de ningun tipo.

1º en el menu del Freenas tendremos que pulsar (2) para entrar al menu de configuracion de Red.

Hay que tener en cuenta que direccion IP tiene nuestro Router, que DNS utilizaremos y que direccion de Mascara de Subred tenemos (podemos Verlo en la explicacion un poco mas arriba)Contenido oculto

2º Dentro del menu de configuracion se nos ira preguntando los datos a introducir, vamos metiendo los datos que vimos con aterioridad:

Le decimos que el DHCP no lo Active, asi podremos configurar manualmente nuestra IP

Aqui metemos la IP que hemos designado.

En este apartado para poder introducir la Mascara de Subred debemos introducir 24, para que nos asigne la Mascara correcta.

Aqui metemos la puerta de enlace predeterminada.

Aqui metemos la DNS

Aqui decimos que la IPv6 no la active.

4º Una vez terminemos de introducir los datos correspondientes se reiniciara la Interface, no se reiniciara el PC, pero nos dara este mensaje en donde nos indican que esta cambiada la IP y cual tenemos.

Una vez tengamos todo, ya estaremos listos para iniciar desde otro PC en el Internet Explorer la Administracion del NAS por WebGui.

Administracion del NAS por el WebGui (Desde otro PC que no sea el NAS) 

Cita:

AVISO: Por Razones de Fallo de HardWare en mi PC de Pruebas, hemos montado el Freenas en otro PC, asi que los datos anteriormente obtenidos seran cambiados para la explicacion de este Tutorial-Manual, pero para la realizacion en vuestros PC,s a la hora de montar Vuestro NAS no sufriria ningun cambio:

Cambios: En vez de (particion del sistema (da0s1) y (da0s2) particion de datos)

Pasa a ser (particion del sistema (da0) y (da1) particion de datos)

Bueno, pues ahora ya que tenemos todo listo empezemos a dar los remates finales para dejar funcionando nuestro NAS. Vamos a ahora a configuar mediante el WebGui varias opciones

1º abrimos nuestro Internet Explorer y en el escribimos en la barra de direcciones la direccion IP que asignamos con anterioridad a nuestro NAS y presionamos ENTER, acto seguido nos solicitara un USER y PASSWORD.

El USER y PASSWORD que viene de origen es en minusculas (USER: admin / PASSWORD: freenas)

Una vez que estemos dentro veremos que nos muestra varios datos (De momento en ingles), como el nombre del dispositivo, la version del sistema, etc... En este momento ya estariamos dentro del Webgui y podremos ya configurarlo.

2º Pondremos nuestro sistema en (ESPAÑOL), asi podremos entender mejor la interface del Webgui. Vamos a SYSTEM / GENERAL.

Aqui en la seccion WEBGUI tendremos que introducir en el Campo PORT (80) para el HTTP y en el Campo LANGUAGE desplegamos la pestaña y seleccionamos(SPANISH)

Despues damos al boton SAVE de la esquina inferior izquierda. y automaticamente ya lo tendremos en ESPAÑOL. (AVISO, no esta todo traducido, asi que alguna cosa se vera en INGLES, pero las opciones generales podremos verlas en ESPAÑOL)

Añadir el disco HDD para Formatear, Montar, y compartir.

1º Añadimos un HDD:

Vamos a DISCOS / ADMINISTRACIONEn el menu que nos sale tenemos que dar al simbolo (+) que tenemos a la derecha del menu.

Despues nos sale el menu de seleccion de HDD (en este caso solo tenemos un HDD en caso de tener mas de uno podemos seleccionarlosen la seccion DISCO), como Vemos nos detecta el disco ad0 y ad1: 102400MB. Seleccionamos el disco (ad1) y tenemos que dar a AÑADIR.

despues nos sale que esta añadido pero no inicializado, para inicializarlo tendremos que dar a Aplicar Cambios, nos comunicara que ya esta Inicializado y Conectado.

2º Dando el Formateo al HDD:

Bueno ya que tenemos añadida nuestra unidad HDD tendremos que formatearla. Vamos a DISCOS / FORMATEAR.

En Disco seleccionamos el HDD que anteriormente añadimos el (da1). El sistema de archivos dejamos el que esta (UFS GPT and Soft Updates), en Volume label ponemos lo que queramos. y damos formatear. nos pedira que confirmemos el formateo y le damos Aceptar.

Cita:

NOTA: el Formato UFS es el que viene por defecto, este lo dejamos tal que asi ya que SI soporta ficheros de mas de 4Gb de Tamaño.

Empezara a formatear el disco, cuando termine de formatearlo en la parte inferior del WebGui pondra (Finalizado!)

Ya lo tenemos formateado, ahora montaremos la unidad HDD.

3º Montamos la unidad HDD:

Para montar la unidad tenemos que ir a DISCOS / PUNTO DE MONTAJE

En este menu tenemos que dar al simbolo (+), de hay nos saldra otro menu en donde nos preguntara que tipo de montaje necesitamos.

Escribimos el Nombre con el que queremos que se comparta y la descripcion del mismo, y damos Añadir.

Una vez añadido, nos sladra la pantalla de lo que hemos seleccionado esta correcto, si esta bien damos Aplicar cambios, y nos dira que esta ya inicializado.

ya esta montado el Disco y preparado para estar compartido, ahora toca Terminar de compartirlo y activar los servicios.

4º Compartimos el HDD activando los servicios:

Ahora veremos como Compartirlo del todo y activar el Servicio CIFS (SAMBA) para que nuestro NAS sea Visible dentro de nuestra red y podamos acceder al HDD compartido.

Vamos a SERVICIOS / CIFS-SMB

Activamos el Servicio en la casilla de la derecha (Permitir), Ahora ya podemos modificar el menu.

En este menu tenemos que configurar todo como en la Captura (solo modificar las opciones marcadas con un circulo segun las preferencias de vuestra red).

Una vez terminemos damos a Guardar y reiniciar, veremos que nos da el mensage de los cambios estan realizados.

Ahora vamos a terminar de compartir el HDD, vamos a la pestaña ELEMENTOS COMPARTIDOS y damos al simbolo (+)

Ahora tenemos que darle un Nombre al dispositivo, un comentario, la ruta del elemento compartido, asignar si solo queremos que sea de solo lectura, activar una papelera de reciclaje (Es muy recomendable).Los demas elementos podemos dejarlos en Blanco.

Para la Seleccion de la ruta de montaje del HDD compartido damos a boton (...) que tiene los puntos (justo detras de Ruta), nos saldra un menu en donde veremos el HDD y podremos especificar desde donde queremos que inicie el Direccorio raid de compartido.

Damos encima de DATOS, veremos que el direcctorio de montaje se queda de esta forma (/mnt/DATOS), ahora dariamos al Boton (OK)

esta Ventana se cerrara y volveremos a menu de ELEMENTOS COMPARTIDOS, tendremos algo Asi.

Ahora damos Añadir y nos saldra la pantalla de cambios, aqui damos Aplicar Cambios.

Ya tendriamos todo listo y compartido.

5º Ver si vemos el NAS dentro de nuestra RED y acceder a el.

Ahora si ha salido todo bien deberiamos verlo en los PC,s conectados a nuestra Red (Desde mis sitios de Red).

Si lo vemos clickamos 2 veces encima de el (FREENAS), deberiamos ver los elementos compartidos del NAS.

Vemos que tiene el HDD e Impresoras dentro del NAS ya compartido. Ahora clickamos 2 veces encima del HDD y acederemos al Disco compartido.

Ahora si ha salido todo bien podremos empezar ya a copiar y pegar informacion dentro del NAS.

Ahora si queremos quitamos el Monitor y el teclado del PC con FreeNas y nos quedaria solo la CPU, ahora seria totalmente independiente sin necesidad de administracion directa en el PC, toda la administracion de nuestro NAS se realiza mediante WebGui.

Ahora ya estaria todo totalmete terminado, ya tendremos nuestro NAS funcionando y dando un servicio a nuestro viejo PC.

WINDOWS.

La consola de administración de discos

La herramienta típica para manejar discos y particiones en el entorno windows,siempre ha sido FDISK. Cuando el sistema posee múltiples discos, esta utilidad sueletraer muchos quebraderos de cabeza al administrador.

En el proceso de instalación de un sistema windows 2008, se solicita la creación,borrado y formateado de particiones, como paso previo a la definición de un sistemade ficheros. La utilidad encargada de ello se denomina DISKPART (ver sección...).

Una vez arrancado el sistema la consola de administración de discos, será la principal utilidad para manejar los discos físicos y lógicos de nuestra máquina. La Consola de Administración de Discos puede ser utilizada por usuarios miembros delgrupo Administradores. Esta herramienta se utiliza tanto para configurar nuevosdiscos, como para administrar la tolerancia a fallos de los mismos.

Para ejecutar la Consola de Administración de Discos, sigue los siguientes pasos:

1. En el menú Inicio, selecciona Programas.2. En Programas, selecciona Herramientas Administrativas.3. En Herramientas Administrativas, selecciona Administración de Equipo.

Configuración de la consola

La Consola es una herramienta altamente configurable. Muestra de una forma visual el tamaño y el tipo de las particiones para poder identificarlas fácilmente.

La Consola de Administración de Discos tiene dos paneles configurados por defecto para mostrar en el superior la lista de dispositivos extraíbles, discos, cd-rom,mientras que el inferior muestra una vista gráfica y coloreada de las particones, conjuntos espejo, seccionados etc ...

Para poder personalizar la Consola de Administración de Discos, sigue los siguientespasos:

La consola de administración de discos

1. En el menú, seleccionar Ver.2. Desde aquí se puede seleccionar lo que queremos ver, tanto en el panel superiorcomo en el inferior. Las elecciones pueden ser las siguientes:• Lista de discos: muestra todos los dispositivos en forma de lista.• Lista de Volúmenes: es la vista por defecto en el panel superior.• Vista Gráfica: vista por defecto en el panel inferior.

Discos básicos y dinámicosEn Windows 2008 disponemos de dos tipos de almacenamiento:

1. Básico:Discos orientados a particiones, que es el sistema tradicional del PC. El disco

puede contener particiones primarias y extendidas, y dentro de estas últimasvolúenes lógicos. Todos los sistemas anteriores a Windows 2008 pueden ver estetipo de disco.

2. Dinámico:Se trata de una novedad de Windows 2008 para dar soporte a sistemas tolerantes

a fallos mediante el uso de varios discos. Los discos no se organizan enparticiones sino en volúmenes, superando esta nueva organización las restriccionestradicionales del sistema de particiones del PC. Con el almacenamientodinámico, los cambios en los discos surten efecto en el sistema sin necesidad dereiniciar el equipo. Por el contrario, no pueden contener particiones y por tantono son accesibles desde versiones anteriores de Windows ni desde MS-DOS.Se administran con el servicio LDM ( Logic Disk Manager ) y el controladordmio.sys.

Todos los discos dinámicos forman parte del grupo de discos de la máquina.

La información de los discos dinámicos se encuentra guardada en un espacioreservado en los propios discos, y no en el registro como en la versión anteriorde Windows NT. De este modo, si se lleva el disco a otra máquina, la máquinadestino sabe que ese disco estaba en otra máquina y podráa acceder a la informaciónpues los metadatos están en el mismo disco. En la máquina origen, sereconoce la falta del disco pues en el resto de discos dinámicos se tiene la infor-mación referente a este disco.

No obstante, Windows 2008 es compatible con los conjuntos de volúenes deWindows NT. Dispone del controlador FTDISK de modo que reconoce los conjuntosde volúmenes que NT creaba sobre particiones en discos básicos.

Visto lo anterior, cuando se quiera destinar un nuevo disco en el sistema paracrear particiones y unidades lógicas se utilizará en modo básico. Si se desea crear unsistema tolerante a fallos, se inicializará el disco en modo dinámico.

Un disco puede pasar de dinámico a básico y viceversa, pero cuando el discocontiene datos, se deben tener en cuenta ciertas restricciones que se detallan en elapartado Actualización de discos básicos a dinámicos, más adelante en este capítulo.

Creación de particiones

Antes de crear una partición se necesita saber que tipo de partición queremos: primaria, extendida o lógica. Los pasos necesarios para poder crear una partición se detallan a continuación:

1. Abrir la Consola de Administración de Discos.2. Selecciona el disco sobre el que crear la partición y que dispone de espacio libre.3. Con el botón derecho del ratón, selecciona Crear Partición.4. En el cuadro de dialogo que aparece, selecciona el tipo de partición(primaria,extendida,lógica). Si es sobre un espacio libre las únicas opciones que

nos aparecerán son primaria y extendida. Si es sobre una partición extendida,solo aparecerá tipo de partición lógica.

A continuación se selecciona el tamaño de la partición.

El siguiente paso sería asignar a la partición un punto de montaje (letra de unidad o Path). Windows 2008 trata a los volúmenes como unidades de almacenamientoque pueden o no encontrarse en el espacio de nombres del almacenamientodel sistema. Para que los volúmenes sean accesibles, se han de montaren el espacio de nombres. Los puntos de montaje son estáticos, es decir, una vezasignado, el volumen mantiene su ruta de acceso.

Una letra de unidad hace accesible la partición al modo tradicional de MS-DOS. Todos los datos del volúmen se encuentran accesibles partiendo de la letraque se ha asignado. Windows 2008 permite asignar 26 letras, de las que la Ay la B están reservadas para unidades de disquete, y de la C a Z al resto. Las letrasde las particiones del sistema o de arranque no pueden ser modificadas.

Además, solo puede asignarse una letra.

Asignando al volumen un punto de montaje en una carpeta vacía de otro volumen ya montado, el volúmen se hace accesible a partir de esa carpeta. Los volúmenes pueden montarse en cualquier carpeta de un volúmen formateado conNTFS de Windows 2008, de un disco tanto básico como dinámico. La unidadmontada puede estar formateada con cualquier sistema de archivos soportadoporWindows 2008.

El último paso consistirá en decidir que sistema de ficheros (formato) queremosasignar a la partición a crear. También está la posibilidad de no formatearla eneste instante.

Este proceso al final mostrará un sumario de las acciones que se van a llevara cabo. Hacer notar que si se decide formatear la partición, este proceso se realizaráen un segundo plano.

Creación de volúmenes

Los volúmenes aparecen en Windows 2003 gracias a la nueva gestión de los discos.

Solo están disponibles en discos dinámicos, y dan posibilidad de disponer de tolerancia a fallos. Un volúmen de disco es una porción de disco duro que funciona como si se tratase de un disco físico independiente. El volúmen puede estar formadopor una sola porción de un disco duro o por varias porciones del mismo disco o variasporciones de varios discos duros.

Los volúmenes de Windows 2008 pueden ser de varios tipos:

• Simple: Unico tipo posible si solo disponemos de un disco en modo dinámico.

• Distribuido• Seccionado.• De espejo.• RAID-5

Volumen simple

Se trata de un volúmen formado por una o varias porciones del mismo disco. Solo pueden crearse en discos dinámicos y se pueden reflejar, aunque no soportan másopciones de tolerancia a fallos. Los volúmenes simples son lo mas parecido a lasparticiones en los discos básicos.

Los volúmenes simples pueden extenderse añdiendo porciones del mismo discoo de otros discos, pero no se puede reducir su tamaño una vez extendido ni eliminarporciones que se añadieron, sólo se podrá eliminar el volúmen completo. Un volúmensimple puede extenderse por otros discos hasta ocupar un máximo de 32 discosdinámicos.

Volumen distribuido

Se trata de un volúmen formado por varias porciones de varios discos. Sólo pueden crearse en discos dinámicos y no soportan opciones de tolerancia a fallos.Los volúmenes distribuidos se pueden extender añadiendo porciones del mismodisco. Al extender un volúmen distribuido, ocurrirá igual que en los simples, que nose podrá desasignar espacio. Se corresponden con los conjuntos de volúmenes deWindows NT.

Volumen seccionado

Volumen que esta formado por un conjunto de porciones o bandas de igual tamaño ( 64 Kbytes ) de varios discos, hasta un máximo de 32 discos. La información se reparte entre las bandas de los distintos discos. El reparto de información es equitativoy alternativo, ocupando de este modo todas las bandas o porciones de los discos integrantes.

Como resultado, el rendimiento de E/S es mas alto.

Los discos no tienen por qué ser del mismo tamaño, pues lo que es igual son lasbandas que se crean en los discos. Además, no pueden variar de tamaño una vezcreados.

Estos volúmenes sólo pueden crearse en discos dinámicos y no ofrecen tolerancia a errores si no todo lo contrario. Si uno de los discos, o una banda, tuviese errores, el volúmen completo falla y la información se pierde. Se corresponde con lo que en Windows NT se conocía como conjunto de bandas (RAID 0). La fiabilidad de este sistema es siempre menor que la fiabilidad del disco menos fiable.

Los volúmenes seccionados son el sistema de almacenamiento que ofrece el mejor rendimiento de todos los tipos de volúmenes de Windows 2008, tanto en escritu-

ra como lectura, por lo que se puede escoger por su rendimiento.

Volumen reflejado

Volúmen tolerante a fallos que utiliza un segundo espacio de almacenamiento físico de igual tamaño donde duplica toda la información del volumen. Aunque el tamaño utilizado en los dos discos es el mismo, los discos no tienen porqué tener el mismo tamaño físico, ni en número de cilindros, etc...

Las dos copias siempre deben encontrarse en dos discos distintos, y preferentemente en controladoras de disco distintas, a este mecanismo se le denomina duplexación.

Si uno de los discos fallase, el sistema se repondrá utilizando la copia. Estoes recomendable, por ejemplo, para el volumen del sistema. Además, desde el discode reparación de emergencia, se puede arrancar de una copia en espejo. Como inconveniente, el espacio útil de disco se reduce en un 50%.

Sólo pueden crearse en discos dinámicos. Se corresponde con lo que en Windows NT era el conjunto de espejos ( RAID-1 ). Son más lentos a la hora de escribir, puesto que se han de realizar las escrituras por duplicado. Esto puede mitigarse con la duplexación.

Para reflejar el volúmen, es necesario que en el sistema exista al menos otro disco en modo dinámico, además del que queremos reflejar. En ese momento, pulsandocon el botón derecho sobre el volúmen, el sistema ofrece la posibilidad de reflejarloutilizando espacio no asignado de alguno de los discos.

Para eliminar un volumen reflejado tenemos dos opciones:

• Romper el espejo: Esta opción descompone el volúmen reflejado dividiéndola endos volúmenes independientes. Como resultado tenemos dos volúmenes idénticosen tamaño y con la misma información en ambos, pero ya no están reflejados.

• Quitar un espejo: Esta opción libera una de las dos copias integrantes del espejo,dejando el espacio que ocupaba tal copia como no asignado. La otra copia siguefuncionando, pero ahora no está reflejada.

Volumen RAID-5

Volúmen formado por bandas o porciones de tres o más discos duros, hasta 32 discos.

En estos volúmenes, a los datos se les añade un información de paridad que servirá de código de detección y corrección de posibles errores. Los datos y la paridadse escribe de forma alterna entre el conjunto de bandas del volúmen.

La banda de paridad se calcula utilizando una función OREX del resto de bandasde datos.

Los volúmenes de RAID5 son tolerantes a fallos. Si un disco o una banda contiene errores, Windows 2008 puede reconstruir la información perdida a partir de losdatos que quedan en las otras bandas junto con la paridad. El sistema puede portanto soportar la perdida de un disco sin perdida de datos, ya que el volumen continuaen línea.. No obstante, a partir del momento de la recuperación, el sistema espropenso a fallos hasta que se cambia el disco averiado o se rompe el RAID. En unaoperación de lectura, solo se lee la banda donde se encuentran los datos. Solo es necesario leer una banda para saber si existe o no error. Si el sistema detecta un erroren la banda que ha leído o un error en el disco, leerá el resto de bandas de datos y labanda de paridad, con lo que podrá reconstruir la banda dañada. Si el error se produceen la banda de la paridad no es necesaria la reconstrucción.

No toda la capacidad de un volúmen RAID5 esta disponible para guardar datos,puesto que siempre una de las bandas se destina a guardar los datos de paridad. Eltamaño disponible dependerá del número de discos que componen el RAID5, comosiempre se destina una banda a la paridad, al incrementar el número de discos delRAID5 aumenta el espacio de almacenamiento útil disponible. En la figura se puedeobservar una configuración RAID5 con 3 discos. En cada disco, se utilizan porcionesdel mismo tamaño ( 20 Mbytes ) . El tamaño total del volumen es de 40 Mbytes, y no60 Mbytes, pues una de las bandas se destina a paridad.

Si el volúmen estuviese formado por 4 discos y también con 20Mbytes por banda, el tamaño de disco disponible hubiese aumentado hasta 60Mbytes, pues se seguirán ocupando 20Mbytes para la paridad. Los volúmenes RAID5 sólo pueden crearse en discos dinámicos y no pueden reflejarse ni extenderse. Además, no se puede instalar el sistema en un volumen RAID5.

Los volúmenes RAID5 consumen mas memoria del sistema. Su uso es para información importante que en la medida de lo posible no sea muy cambiante, pues elrendimiento en escrituras es peor.

Utilidades

Diskpart

Diskpart es una utilidad que proporciona Microsoft para realizar la gestión de discos desde la línea de comandos. Soporta, mediante comandos o mediante el paso deun script de comandos, operaciones sobre los discos del sistema.

diskpart [ /s script]

Los comandos de diskpart funcionan sobre: un disco, una partición,un volumen.

Los comandos emitidos se realizan sobre el foco , que es un objeto de uno de lostipos anteriores seleccionado mediante el comando Select. Por tanto, este es el primercomando que se debe utilizar para determinar donde se realizaran los comandossiguientes.

La sintáxis de Select es la siguiente:

Select [ volume | partition | disk ] [ = numero]

Todos los comandos requieren la selección del foco, a excepción de:

• List [disk | volume | partition ] :Lista los discos, volúmenes y particiones.• Help: Visualiza la ayuda de la herramienta.• Rem: Introducir comentarios en los scripts de diskpart.• Exit: Salir de la consola.• Rescan: Fuerza a volver a buscar discos en el sistema.

El resto de comandos que admite diskpart es siempre sobre el foco, de entre ellospodemos destacar:

• Active: Hacer activa la partición foco.• Assign [letter=letra | mount=ruta ] [noerr]: Asignarle un punto de montaje.• Remove [letter=letra | mount=ruta | all] [noerr]: Eliminarle un punto de montaje.• Create: Crear una partición en el disco foco.• Delete: Eliminar la partición foco.• Extend [size=n] [noerr]: Extender el volumen foco.• Add: Agregar un espejo al volumen simple foco.• Break: Dividir o Romper el espejo del volumen foco.• Convert: Para pasar de modo dinámico a básico.

Los códigos de error que puede dar diskpart son:

• 0: "Sin errores. Toda la secuencia de comandos se ejecutó sin errores."• 1: "Excepción fatal. Puede haber un problema grave."• 2: "Argumentos incorrectos especificados en una línea de comandos de Diskpart."• 3: "DiskPart no pudo abrir la secuencia de comandos o el archivo de salida especificados."• 4: "Uno de los servicios que utiliza DiskPart ha devuelto un error."• 5: "Error en la sintaxis de un comando. Error en la secuencia de comandos porqueun objeto se seleccionó incorrectamente o su uso no era válido en dicho comando."

Sistemas de ficheros

Cuando apareció Windows NT 3.1 en 1993, Microsoft utilizó las capacidades avanzadas del sistema de ficheros HPFS (High Performance File System) previamenteutilizado en Microsoft/IBM OS/2, para crear el sistema de ficheros NTFS. La parteprincipal del modelo de seguridad que ofrece W2008 está basada en NTFS. Aunquelos recursos compartidos se pueden configurar en W2008 sin tener en cuenta el sistemade ficheros subyacente, solo con NTFS se pueden asignar permisos a ficheros individuales.

Aunque W2008 soporta varios sistemas de ficheros (FAT,FAT16,FAT32,NTFS), NTFS es el sistema preferido ya que permite utilizar todas las características de seguridad avanzadas.

Aviso

W2008 no utiliza NTFS para formatear un floppy disk, debido a la cantidadde información necesaria para crear el sistema de ficheros y que excedería lacapacidad de un disquete.

Un volúmen NTFS almacena la información sobre descriptores de ficheros en una tabla de ficheros maestra (MFT), la cual es asu vez un fichero. A parte de varios registros que contienen información sobre la propia MFT, esta contiene un registropor cada fichero y directorio del sistema La MFT también contiene un fichero de log.Se mantiene en el propio sistema de ficheros una copia de la MFT. Enlaces a la MFTy su copia están almacenados en el sector de inicio del disco. Una copia del sector deinicio se almacena en el centro del disco. Al mantener tanta información replicada,la recuperación de los datos de un sistema de ficheros NTFS es mucho más fácil. Laestructura de un sistema NTFS se puede apreciar en la siguiente imagen:

Cuotas de disco

Cuando se trabaja con cuotas de disco, se puede empezar definiendo una cuota por defecto para cada volúmen y luego ir ajustando individualmente las cuotas de usuario según se necesiten. Definiendo una pequeña cuota por defecto y luego ajustándola según las necesidades es la forma más eficiente de abordar el problema de las cuotas.

Habilitar cuotas

Para empezar a trabajar con cuotas de disco en Windows Server 2008 hay que habilitar el soporte de cuotas sobre un volúmen. Si presionamos el botón derecho del ratón sobre el volúmen y accedemos a Propiedades, la lengüeta Cuotas nos permitirádefinir todas las opciones posibles.

Seleccionaremos Denegar espacio de disco a usuarios ... si queremos prevenirque el usuario pueda escribir en el disco cuando alcance su cuota. En caso contrario,los usuarios serán advertidos de que llegan al límite de la cuota.

El administrador puede definir dos valores para las cuotas:

1. Limitar espacio de disco a:Define la cantidad de espacio en disco que un usario tiene permitido utilizar.

2. Establecer el nivel de advertencia en:Cuando se alcance este límite, el sistema avisará al usuario de que está cercade alcanzar la cuota de disco asignada.

Estas dos opciones permiten introducir un número y la unidad de medida asociada a las cuotas. Estas unidades de medida que se muestran en el desplegable, se generan dinámicamente segun la capacidad del volúmen.

En esta misma pestaña, tenemos la posibilidad de registrar eventos de cuotas,

bien cuando se alcanza la cuota o cuando se produce la advertencia.

Definición de cuotas individuales

Tenemos la capacidad de definir cuotas por usuario, habilitandole para que exceda el límite por defecto definido para el volúmen. También podemos definir usuarios que no tengan ningún límite de cuotas.

LINUX.

La tecnología LVM

LVM son las siglas en Inglés para Logical Volume Management (Administración de Volúmenes Lógicos).

¿Qué es LVM?

Uno de los problemas más comunes con los que nos encontramos a veces es que nos quedamos cortos a la hora de definir nuestro esquema de particiones y debemos reformatear y particionar nuestro disco o particiones, o bien nos vemos en la necesidad de agregar nuevos discos a los ya existentes. Para facilitarnos estas tareas, entre otras cosas se incluyó LVM entre las capacidades del kernel de Linux.

LVM es un concepto diferente respecto del manejo de la información, un nivel más alto que las particiones y los discos rígidos.

Los conceptos que manejamos son:

o Volumen físico: Representa una partición o disco rígidoo Volumen lógico: Uno o más volúmenes físicos conforman un volumen

lógico, similar a lo que llamamos comúnmente una partición, por ejemplo, un volumen lógico puede contener un sistema de archivos (/home, /var, etc)

o Grupo de Volúmenes: Uno o más volúmenes lógicos conforman un Grupo de Volúmenes. Similar a lo que normalmente usamos como un disco duro físico, sirve para unificar y administrar varios volúmenes lógicos.

¿Cómo funciona?

El VGDA (Volume Group Descriptor Area – Área de Descripción de Grupo de Volumen), funciona de manera similar a cómo funciona una tabla de particiones. Se localiza al comienzo de cada Volumen Físico, cada VGDA contiene la siguiente información:

o Un descriptor de PV (Volúmen Físico)o Un descriptor de VG (Grupo de Volúmen)o Los descriptores de los LV (Volúmenes Lógicos)o Múltiples descriptores de PE (Physical Extents – la unidad de

información de LVM)

Al arrancar el sistema, los Lvs y Vgs se activan y el VGDA se cargar en memoria. El VGDA ayuda a identificar donde se alojan realmente los Lvs.

Cuando el sistema desea acceder al dispositivo de almacenamiento, el mecanismo de mapeo, construido junto con el VGDA, es utilizado para acceder a la ubicación física real para efectuar las operaciones de E/S.

Configuración y puesta en marcha

Antes que nada, debemos tener instalados los paquetes y soporte en el kernel.

Como ya dijimos, utilizamos Debian Sarge, por lo cual ya sabemos que tenemos soporte nativo en el kernel. Deberías chequearlo para tu distribución, el kernel debe tener las siguientes opciones habilitadas:

Multi-device Support (RAID and LVM) -->

[*] Multiple devices driver support (RAID and LVM)

Logical volume manager (LVM) Support.

# apt-get install lvm2

Nos instalará los paquetes necesarios.

Hay que tener en claro que, para transformar en LVM nuestro sistema, deberemos tener espacio suficiente en disco para mover temporariamente nuestra información desde la partición “común” a la nueva partición LVM. Por eso chequeamos nuestro espacio en disco:

# df -h

Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on

/dev/sda1 954M 447M 508M 47% /

tmpfs 63M 0 63M 0% /dev/shm

/dev/sda8 191M 44M 148M 23% /boot

/dev/sda5 4.5G 56M 4.5G 2% /home

/dev/sda7 1.9G 867M 1.1G 46% /var

Crear particiones LVM

Podemos crear una partición LVM con fdisk, cfdisk u otra herramienta de particionado preferida, de la misma manera que creamos otro tipo de particiones, el código es 8e.

# fdisk /dev/sda

press p (to print the partition table)

and n (to create a new partition)

Una vez creada la partición, verificamos con fdisk:

Device Boot Start End Blocks Id System

/dev/sda1 * 1 506 4064413+ 83 Linux

/dev/sda2 507 523 136552+ 5 Extended

/dev/sda5 507 523 136521 82 Linux swap

/dev/sda3 524 778 2048256 8e Linux LVM

/dev/sda4 779 1033 2048256 8e Linux LVM

Crear Volúmenes Físicos

El comando para crear volúmenes físicos es pvcreate. Suponiendo que deseamos hacer un PV en /dev/sda3, y /dev/sda4, entonces:

# pvcreate /dev/sda3

pvcreate -- -physical volume \"/dev/sda3\" successfully created

# pvcreate /dev/sda4

pvcreate- -- physical volume \"/dev/sda4\" successfully created

Crear Grupos de volúmenes

Ahora deberemos crear un grupo de Volúmen, en el cual agruparemos los Pvs creados:

# vgcreate prueba /dev/sda3 /dev/sda4

vgcreate- -- INFO: using default physical extent size 4 MB

vgcreate- -- INFO: maximum logical volume size is 255.99 Gigabyte

vgcreate- -- doing automatic backup of volume group \"prueba\"

vgcreate- -- volume group \"prueba\" successfully created and activated

Hemos creado un Grupo de Volumen llamado “prueba”, el cual contiene a los volúmenes físicos /dev/sda3 y /dev/sda4. Podemos, además, si deseamos especificar el tamaño del “extent” (unidad mínima de inf) en el comando en el caso que el predeterminado de 4 MB no sea adecuado para nuestro objetivo.

Ahora, deberemos activar el Grupo de Volumen, mendiante el comando:

# vgchange -ay prueba

Para ver en detalle los VG en nuestro sistema:

# vgdisplay

Nos mostrará la información al respecto.

Crear Volúmenes Lógicos

Para crear volúmenes lógicos, utilizamos el comando lvcreate:

# lvcreate -L1G -nvolumen1 prueba

Creamos un LV de 1 Gb llamado volumen1 en el VG prueba.

Crear un Sistema de Archivos

Ya estamos en condiciones de crear un sistema de archivos en nuestra partición LVM (en este caso reiserfs, pero puedes elegir el que te plazca, siempre que esté soportado por tu kernel )

# mkreiserfs /dev/prueba/volumen1

Por último, debemos montarlo para poder empezar a acceder:

# mkdir /mnt/lv1

# mount -t reiserfs /dev/prueba/volumen1 /mnt/lv1

Para que se monten automáticamente al inicio, agregamos en /etc/fstab:

/dev/prueba/volumen1 /mnt/lv1 reiserfs defaults 1 1

Crear la partición cifrada

Hasta aquí sería si queremos tener una partición LVM “cruda”, pero como adelantamos en nuestro objetivos, además, deseamos tener nuestra información encriptada.

Para ello utilizaremos la capacidad del kernel 2.6 crypto.

Instalamos el paquete cryptsetup

# apt-get install cryptsetup

Incluimos los módulos necesarios:

# modprobe dm_mod

# modprobe dm_crypt

# modprobe aes

Ahora hacemos permanente la carga de los módulos:

# echo aes >> /etc/modules

# echo dm_mod >> /etc/modules

# echo dm_crypt >> /etc/modules

A continuación, creamos la partición en la cual guardaremos la información cifrada (en nuestro caso /dev/prueba/volumen1:

# cryptsetup -y create info-crypt /dev/prueba/volumen1

Se nos pedirá ingresar la contraseña 2 veces. ¡¡¡Cuidado!!! Si perdemos esta contraseña o introducimos de manera errónea, ¡no podremos acceder a los datos guardados allí!.

Para hacer los cambios permanentes, debemos completar 2 pasos más:

agregar en /etc/fstab una línea con los siguientes datos:

/dev/prueba/volumen1 /info-crypt reiserfs defaults 0 1

Crear un archivo /etc/crypttab con los siguientes datos:

info-crypt /dev/prueba/volumen1

Por último, creamos el sistema de ficheros:

# mkfs.reiserfs /dev/prueba/volumen1

y lo montamos:

mount /info-crypt

Verificamos que todo esté correcto:

# df -h

Herramienta gráfica para gestionar LVM

Existe una herramienta gráfica pra gestionar los volúmenes LVM en vez de

hacerlo por línea de comandos.

$ sudo apt-get install system-config-lvm

Debemos ejecutarla como root, y si vamos a trabajar con algún volumen de

sistema, arrancarla dessde un LiveCD.

$ sudo system-config-lvm

O en Aplicaciones->Herramientas del Sistema->Administración de Volúmenes Lógicos

Crear Volúmenes Físicos (PV)

Para poder usar un dispositivo de almacenamiento con LVM debemos

inicializarlo con el comando

pvcreate [DispositivosDeAlmacenamiento…]

$ pvcreate /dev/sda2

Physical volume "/dev/sda2" successfully created

Y observamos el resultado con pvdisplay

$ pvdisplay

Crear Grupos de Volúmenes (VG)

Una vez creados los volúmenes físicos debemos agregarlos todos a un grupo de

volúmenes de tal forma que se sume su tamaño y se forme un área de almacenamiento

general.

Si no existe el grupo de volúmenes, lo creamos el grupo de volúmenes con el comando:

vgcreate NombreGrupoVolumenes [VolumenesFisicos…]

$ vgcreate vg1 /dev/sda2

Si existe, lo ampliamos con el comando:

vgextend NombreGrupoVolumenes [VolumenesFisicos…]

$ vgextend vg1 /dev/sda2

Y los visualizamos con vgdisplay:

$ vgdisplay

Crear Volúmenes Lógicos (LV)

Ahora dividiremos el espacio del grupo de Volúmenes en volúmenes lógicos

sobre los cuales se crearán los sistemas de archivos, podemos crear los volúmenes

lógicos de un tamaño máximo al del grupo de volúmenes que pertenece, pero lo ideal es

darle un tamaño aproximado y luego irlo redimensionando por demanda, ésa es la gran

ventaja de LVM, podemos realizar éstas operaciones en caliente.

Para crear un volumen lógico utilizamos el comando:

lvcreate -L tamaño -n NombreVolumenLogico NombreGrupoVolumenes

$ lvcreate -L 20G -n lvhome vg1

Obtenemos el resultado con lvdisplay.

$ lvdisplay

Cuando creemos un Volumen Lógico, se creará un dispositivo dentro de

/dev/mapper/, su nombre seguirá este formato: NombreGrupoVolúmenes-

NombreVolúmenLógico, por ejemplo, vg1-lvhome. Lo verificamos:

$ ls /dev/mapper/

control vg1-lvhome vg1-lvusr vg1-lvvirtualbox

Crear Sistemas de Archivos en Volúmenes Lógicos

Una vez creados los volúmenes lógicos, éstos pueden contener sistemas de

archivos para ser utilizamos como dispositivos de almacenamiento, por ejemplo

podemos crear un sistema de archivos ext3, xfs, ext2, fat32, etc. dentro de un volumen

lógico.

Para crear un sistema de archivos utilizamos el comando mkfs:

$ mkfs.ext3 /dev/mapper/vg1/lvhome

Migración en vivo

Supongamos que queremos migrar /home, el proceso sería el siguiente:

1. Primero debemos asegurarnos que nadie está acciendo a /home, sería suficiente si nos

vamos al nivel de ejecución 1:

$ telinit 1

2. Montamos el volumen lógico en /mnt y copiamos los archivos de /home allí, para que

sean idénticos:

$ mount /dev/vg1/lvhome /mnt

$ cp -a /home/* /mnt

$ umount /mnt

3. Movemos los archivos de /home a un directorio temporal y luego montamos en

/home el volúmen lógico lvhome:

$ mkdir /homeold

$ mv /home/* /homeold/

$ mount /dev/vg1/lvhome /home

4. El paso final es actualizar el fichero /etc/fstab para que se monte automáticamente

cada vez que iniciemos el sistema. Le agregamos la siguiente línea al final del archivo

/etc/fstab:

$/dev/vg1/lvhome /home ext3 defaults 0 2

5. Ahora regresamos al nivel de ejecución 2:

$ telinit 2

Redimensionar Volúmenes Lógicos

Expandir Volúmenes Lógicos

Pasado el tiempo tendremos la necesidad de extender o reducir el tamaño de nuestros

volúmenes lógicos.

Supongamos que nos quedamos sin espacio en /home y queremos extender su tamaño:

Lo primero es verificar si tenemos espacio disponible en el grupo de volúmenes:

$ vgdisplay vg1

Y observamos la línea:

Free PE / Size 5942 / 23,21 GB

Vemos que tenemos 23,21 Gb libres, por lo que expandemos el volumen lógico:

$ lvresize -L +5G /dev/vg1/lvhome

Estamos añadiendo 5GB al volumen lógico lvhome.

A continuación, tenemos que expandir el sistema de archivos para que coincida

con el tamaño del volumen lógico. Para redimensionar el sistema de archivos es

necesario que nadie esté accediendo a él, lo ideal es irse al nivel de ejecución 1 para

poder desmontarlo:

$ telinit 1

$ umount /home

$ resize2fs /dev/vg1/lvhome

$ mount /home

El comando para redimensionar el volumen lógico es diferente para cada sistema de

archivos, para ext2/ext3 usamos resize2fs, para reiserfs resize_reiserfs, para xfs

xfs_growfs.

Finalizado ésto, observemos los cambios:

$ lvdisplay /dev/vg1/lvhome

Eliminar Volúmenes lógicos

Supongamos que queremos eliminar un volumen lógico creado previamente:

$ lvremove /dev/vg1/lvusr

Reducir Volúmenes Lógicos

Supongamos que queremos reducir en 1G /usr. Nos vamos al nivel de ejecución 1 para

poder desmontar /usr:

$ telinit 1

$ umount /usr

Reducimos el sistema de archivos, que pasará de 5GB a 4 GB:

$ resize2fs /dev/vg1/lvusr 4G

Como /usr es de tipo ext3 usamos resize2fs, si quisiéramos reducir a un sistema

de archivos reiserfs usamos resize_reiserfs, para xfs y jfs no es posible realizar ésta

operación porque éstos sistemas de archivos no se pueden reducir.

Reducimos el volumen lógico:

$ lvreduce -L -1G /dev/vg1/lvusr

Y volvemos a montar /usr:

$ mount /usr

Finalmente observemos los cambios tanto en el volumen lógico como en el grupo de

volúmenes.

$ lvdisplay /dev/vg1/lvusr$ vgdisplay /dev/vg1

Escanear volúmenes lógicos en los discos

Si queremos escanear los volúmenes lógicos escribimos:

$ lvscan

Copias de seguridad (Backup) de un volumen Lógico

Supongamos que queremos hacer una copia de seguridad de un volumen lógico (por

ejemplo /home) en un disco duro externo. Para no tener que desmontarlo, hacer la copia

de seguridad y volver a montarlo o montarlo en modo lectura mientras se está haciendo

la copia, deberemos hacer uso de lassnapshots. Una snapshot es una instantánea, en un

momento dado, de un volumen lógico, de un tamaño determinado que permitirá hacer

las copias sin parar el volumen ya que irá almacenando los cambios que se produzcan

mientras se hace el backup.

A modo de resumen los pasos serían:

1. Crear un volumen lógico de tipo snapshot del volumen del cual queremos hacer backup

2. Montar dicho nuevo volumen (sin tocar el original)3. Hacer el backup del nuevo volumen4. Desmontar el volumen logico snapshot5. Eliminar el volumen logico snapshot

De forma práctica, éste ha sido mi caso:

Tenemos un grupo de volúmenes llamado vg1, con espacio suficiente para crear una snapshot de 100MB.

Volumen lógico del que hacer el backup (el directorio home): /dev/vg1/lvhome Se toma una snapshot de 100MB de nombre homebackup: /dev/vg1/homebackup Se monta dicha snapshot en /mnt/homebackup Se hace un rsync de /mnt/homebackup a un disco externo en /media/Externo Se desmonta la snapshot de /mnt/homebackup Se elimina el volumen lógico /dev/vg1/homebackup

Para ello, he creado el siguiente script:

#!/bin/bash set -x

# Comandos LVMLVCREATE=`which lvcreate`LVREMOVE=`which lvremove`SNAPSHOT=homebackupRUTAVOL=/dev/vg1VOLLOGICO=$RUTAVOL/lvhomeSIZE=100M

# Comandos-parametros rsyncRSYNC=`which rsync`

RUTA_ORIG=/mnt/homebackupRUTA_DEST=/media/Externo/Backup-homePARM="-a --verbose --stats --recursive --times --perms --links --delete --delete-excluded"

# Creamos la snapshot de 100MB del /home$LVCREATE -L$SIZE -s -n $SNAPSHOT $VOLLOGICO

mkdir -p $RUTA_ORIGmount $RUTAVOL/$SNAPSHOT $RUTA_ORIG

# Excluimos el directorio con las maquinas virtuales$RSYNC $PARM --exclude='.VirtualBox/' $RUTA_ORIG $RUTA_DEST

# Desmontamos la snapshotumount $RUTA_ORIG#Borramos la snapshot$LVREMOVE $RUTAVOL/$SNAPSHOTExcluimos el directorio con las maquinas virtuales para no hacer la copia tan pesada

Recuperación de particiones LVM

Si realizamos una instalación de una versión nueva de Ubuntu en un equipo

donde ya tenemos particiones LVM2, aparecerán como formato "desconocido" en el

gestor de particiones de Ubuntu. Estás particiones deben dejarse sin

formatear durante la instalación para no perderlas.

En nuestro caso concreto, eran /dev/sda2 y /dev/sda5.

Una vez instalado el sistema operativo (en este caso Ubuntu Intrepid) y

verificada la conexión a Internet, instalamos el paquete LVM2:

sudo apt-get install lvm2

Este paquete automáticamente buscará si existen volúmenes LVM y nos los

mostrará como ACTIVE. Para verlas:

vgscanlvscan

Una vez reconocidos los volúmenes, los añadimos al fichero /etc/fstab, para que

se monten al inicio.