1-arreglos con discos en windows w2k8

Implementación de Arreglos de Discos (RAID) con el

Administrador de Discos en Windows 2008 Server

Arreglos de Discos (RAID)

Niveles de Arreglos de Discos

Beneficios de los Arreglos de Discos de acuerdo al nivel.

Discos Básicos y Disco Dinámicos

Tipos de Volúmenes Dinámicos

El Administrador de Discos en Windows 2008 Server.

Implementar arreglos de Discos en Windows 2008 Server.

A G E N D A

Adquirir conceptos de los diferentes arreglos de discos (RAID) para el almacenamiento de grandes volúmenes de información.

Conocer los Beneficios que nos brindan los arreglos de Discos .

Conocer los diferentes arreglos de Discos que soporta Windows 2008 Server.

Implementar arreglos de Discos en Windows 2008 Server con el administrador de Discos (Laboratorio).

O B J E T I V O S

En informática, el acrónimo RAID (del inglés Redundant Array of Independent Disks, originalmente Redundant Array Inexpensive Disks), traducido como «Conjunto Redundante de Discos Independientes», hace referencia a un sistema de almacenamiento de datos que usa múltiples unidades de almacenamiento de datos (Discos Duros o SSD) entre los que se distribuyen o replican los datos.

RAID (REDUNDANT ARRAY OF INDEPENDENT DISKS)

TIPOS DE R

AID


RAID POR HARDWARE: Una implementación de RAID basada en hardware requiere al menos una controladora RAID específica, ya sea como una tarjeta de expansión independiente o integrada en la placa base, que gestione la administración de los discos y efectúe los cálculos de paridad (necesarios para algunos niveles RAID).

Esta opción suele ofrecer un mejor rendimiento y hace que el soporte por parte del sistema operativo sea más sencillo (de hecho, puede ser totalmente transparente para éste). Las implementaciones basadas en hardware suelen soportar sustitución en caliente (hot swapping), permitiendo que los discos que fallen puedan reemplazarse sin necesidad de detener el sistema.

RAID POR SOFTWARE (SOFTRAID):Es el propio sistema operativo quien monta crea, monta y gestiona todo el RAID sobre una serie de discos físicos. Es el propio S.O. quien marca las particiones a usar del RAID para luego crear el dispositivo virtual y permitir el trabajar con éste espacio.

El inconveniente de este sistema es la dedicación de recursos del servidor para toda tarea relacionada con el RAID, pero en cambio goza de la ventaja de ser un sistema fiable, casi tanto como un RAID por hardware.

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 RAIDs suelen usarse en servidores y normalmente (aunque no es necesario) se implementan con unidades de disco de la misma capacidad. Debido al descenso en el precio de los discos duros y la mayor disponibilidad de las opciones RAID incluidas en los chipsets de las placas base.


Los RAIDs 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 que es la controladora RAID).


NIV

ELES DE

RAID

Un RAID-0: Conjunto dividido, volumen dividido, Volumen Seccionado): 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).

RAID-0: CONJUNTO DIVIDIDO O VOLUMEN DIVIDIDO OVOLUMEN SECCIONADO)

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 que; para que el conjunto falle es suficiente con que lo haga cualquiera de sus discos).

Un RAID-0: CONJUNTO DIVIDIDO, VOLUMEN DIVIDIDO, VOLUMEN SECCIONADO)

RAID-1(ESPEJO O MIRRORING): crea una copia exacta o Espejo de un conjunto de datos en dos 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 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.

RAID-1: REFLEJADO O MIRRORING

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.

RAID-1: REFLEJADO O ESPEJO

UN RAID-5 (DISTRIBUIDO CON PARIDAD): es una 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. 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.

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.

RAID-5: (DISTRIBUIDO CON PARIDAD)

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».

RAID-5: DISTRIBUIDO CON PARIDAD

PARIDAD: Para explicarlo de una forma sencilla, la paridad es la suma de todos los dispositivos utilizados en una matriz. La premisa fundamental es dotar al sistema de capacidad para recuperar la información al vuelo en el caso de un error de disco usando una forma de redundancia a la que se le llama paridad.

Recuperarse del fallo del dispositivo es posible leyendo los datos buenos que quedan y comparándolos con el dato de paridad almacenado en el conjunto. La paridad es usada por los niveles de RAID 2, 3, 4 y 5. RAID 1 no utiliza la paridad puesto que todos los datos están completamente duplicados al tratarse de un espejo.

PARIDAD EN RAID-5:

Para entender la paridad podemos asemejarla a una ecuación algebraica sencilla en la que la Paridad es el cálculo de la suma de todos los datos (en la práctica será un checksum de datos). Si se produce un error en un disco ese dato pasa a ser una incógnita que se puede calcular despejándola de la ecuación.

PARIDAD EN RAID-5:

PARIDAD EN RAID-5:

sU

G

P2

E p1

R I

D A DP3

PARIDAD EN RAID-5:

CARACTER COD-ASCII BINARIOS 83 1010011

E 69 1000101

G 71 1000111

U 85 1010101

R 82 1010010

I 73 1001001

D 68 1000100

A 65 1000001

D 68 1000100

U+R+I = P285+82+73=240

sU

G

P2

E p1

R I

D A DP3

ADMINISTRADOR DE DISCOS EN WINDOWS

2008 SERVER.


2008 SERVER.

El Administrador de Discos es una utilidad del sistema para administrar los discos duros y los volúmenes o las particiones que contiene.

Administración de discos permite inicializar discos, crear volúmenes y formatear volúmenes con los sistemas de archivos FAT, FAT32 o NTFS.

También permite realizar la mayoría de tareas relacionadas con los discos sin necesidad de reiniciar el sistema o interrumpir las operaciones de los usuarios. La mayor parte de cambios en la configuración tienen efecto inmediatamente.

En esta versión de Windows 2008 Server, Administrador de discos ofrece las mismas características que probablemente ya conoce de versiones anteriores, pero también incluye algunas características nuevas.


2008 SERVER.Al hacer clic con el botón secundario en un volumen, puede elegir directamente en el menú si crear particiones Básicas o, un Volumen Simple, Distribuido, Seccionado, Reflejado o RAID -5. Permite la Extensión y Reducción de particiones. Puede extender y reducir las particiones directamente desde la interfaz de Windows.

Opciones de conversión de disco. Al agregar más de cuatro particiones en un disco básico, se le solicitará que convierta el disco en un disco dinámico o en el estilo de partición con tabla de particiones GUID (GPT).

GUID O GPT GLOBALLY UNIQUE IDENTIFIER (IDENTIFICADOR GLOBALMENTE ÚNICO)

Una tabla de particiones GUID es una partición para el disco duro de una computadora. Es sinónimo de Globally Unique Identifier (Identificador globalmente único), o GUID. Un disco GPT es parte del sistema que define la forma en la que interactúan el sistema operativo y el firmware de la computadora. Los discos GPT tienen varias ventajas con respecto al antiguo sistema de particiones de registro de arranque maestro.


2008 SERVER.FUNCIÓN DE GPT

En el caso de una computadora con múltiples particiones, el sistema necesita saber con cuál partición arrancar al encender. El firmware del sistema revisa el disco GPT para saber qué partición debe arrancar, la cual carga el sistema operativo. Cada partición de un disco GPT tiene su propio GUID y un nombre de 36 caracteres Unicode. También reservan campos en sus tablas de particiones para expansiones futuras.

VENTAJAS SOBRE MBRUn disco GPT es una estructura de particiones más nueva y flexible en comparación con MBR. Este último no soporta tantas particiones como GPT, y los identificadores de un disco GPT están definidos más claramente que los identificadores MBR que no tienen una lista única autorizada de identificadores. Aunque un sistema no puede contener un disco GPT y una partición MBR funcionando al mismo tiempo, GPT tiene un "MBR protector", que proporciona la compatibilidad con herramientas MBR anteriores, protegiendo a los discos GPT de las herramientas MBR que no los reconocen.


2008 SERVER.

DISCO BÁSICO

Disco Básico: Un disco básico es un disco físico que contiene particiones primarias, particiones extendidas o unidades lógicas. Las particiones y las unidades lógicas de los discos básicos se conocen como volúmenes básicos. Sólo puede crear volúmenes básicos en discos básicos.

Para agregar más espacio a las particiones primarias y unidades lógicas existentes, puede ampliarlas con espacio adyacente, contiguo y no asignado del mismo disco. Para extender un volumen básico, debe darle formato con el sistema de archivos NTFS.

Puede extender una unidad lógica con espacio libre contiguo de la partición extendida a la que pertenece. Si extiende una unidad lógica más allá del espacio libre disponible en la partición extendida, ésta crecerá para contener la unidad lógica, siempre que a continuación exista espacio contiguo no asignado.

DISCO BÁSICO

Cantidad y Tipos de Particiones Por Disco BásicoSector de Arranque 1

No. De Particiones Primarias. 4

No. De Particiones Activas. 1

No. De Particiones Extendidas. 1

No. De Particiones Lógicas Varias

DISCO DINÁMICOS

Disco Dinámicos: Se trata de una novedad Desde Windows 2000 hasta los Windows Actuales para dar soporte a sistemas tolerantes a fallos mediante el uso de varios discos. Los discos no se organizan en particiones sino en volúmenes, superando esta nueva organización las restricciones tradicionales del sistema de particiones del PC.

Con el almacenamiento dinámico, los cambios en los discos surten efecto en el sistema sin necesidad de reiniciar el equipo. Por el contrario, no pueden contener particiones y por tanto no son accesibles desde versiones anteriores de Windows ni desde MS-DOS.

Cuando declaramos un disco como dinámico, desaparece el concepto existente en los discos básicos de particiones primarias, extendidas, etc. Cada partición se denomina volumen.

DISCO DINÁMICOS

Es posible crear hasta 2,000 volúmenes dinámicos por grupo de discos, aunque el número recomendado es de 32 o menos volúmenes dinámicos por disco.

Los discos dinámicos ofrecen una funcionalidad de la que carecen los discos básicos, como la posibilidad de crear volúmenes repartidos entre varios discos (volúmenes distribuidos y seccionados) y de crear volúmenes tolerantes a fallos o errores (volúmenes reflejados y RAID-5).

Todos los volúmenes de los discos dinámicos se consideran volúmenes dinámicos. Capacidad del hardware o el software de asegurar la integridad de los datos cuando se producen errores de hardware.

DISCO DINÁMICOS

Muchos sistemas operativos de servidor disponen de características de tolerancia a fallos o errores, entre las que se incluyen volúmenes reflejados, volúmenes RAID-5 y clústeres de servidores.

Tipos de Volúmenes Dinámicos en Windows 2008

Server: 1-Volumen Simple2-Volumen Distribuido3-Volumen Seccionado (RAID-0)4-Volumen Reflejado (RAID-1)5-Volumen RAID-5

DISCO DINÁMICOS

1-Un Volumen Simple: es un volumen dinámico formado por espacio de un solo disco dinámico. Un volumen simple puede abarcar una sola región de un disco o varias regiones del mismo disco vinculadas entre sí.

Solo se pueden crear volúmenes simples en discos dinámicos. Los volúmenes simples no son tolerantes a fallos. Como mínimo, el usuario debe pertenecer a los grupos Operador de copia de seguridad o Administrador para poder realizar las estas acciones.

2-Un Volumen Seccionado (RAID-0, Llamado Conjunto Dividido): es un volumen dinámico en el que los datos se almacenan en secciones repartidas en dos o más discos físicos. Los datos de un volumen seccionado se asignan de forma alternativa y equitativa (en bandas) en los discos.

Estos volúmenes ofrecen el mejor rendimiento de todos los disponibles en Windows, pero no son tolerantes a fallos. Si se produce un error en un disco de un volumen seccionado, se perderán los datos de todo el volumen.

DISCO DINÁMICOS

Sólo puede crear volúmenes seccionados en discos dinámicos. Los volúmenes seccionados no se pueden extender. Un disco seccionado se puede crear en un máximo de 32 discos dinámicos y de preferencia de igual capacidad.

Los volúmenes seccionados son el sistema de almacenamiento que ofrece el mejor rendimiento de todos los tipos de volúmenes de Windows 2008, tanto en escritura como lectura, por lo que se puede escoger por su rendimiento.

Como mínimo, el usuario debe pertenecer a los grupos Operador de copia de seguridad o Administrador para poder realizar las siguientes acciones.

3-Un Volumen Distribuido: es un volumen dinámico que consta de espacio en disco en más de un disco físico. Si un volumen simple no es un volumen de sistema o de arranque, puede extenderlo en varios discos para crear un volumen distribuido o puede crear un volumen distribuido en el espacio sin asignar de un disco dinámico.

Para crear un volumen distribuido se necesitan como mínimo dos discos dinámicos, aparte del disco de inicio. Puede extender un volumen distribuido hasta un máximo de 32 discos dinámicos.

Los volúmenes distribuidos no son tolerantes a errores. Como mínimo, el usuario debe pertenecer a los grupos Operador de copia de seguridad o Administrador para poder realizar las siguientes acciones.

DISCO DINÁMICOS

4-Un volumen Reflejado (RAID-1): Volumen 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.

Esto es recomendable, por ejemplo, para el volumen del sistema. Además, desde el disco de 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.

DISCO DINÁMICOS

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

Para eliminar un volumen reflejado tenemos dos opciones:

Romper el espejo: Esta opción descompone el volumen reflejado dividiéndola en dos volúmenes independientes. Como resultado tenemos dos volúmenes idénticos en 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 sigue funcionando, pero ahora no está reflejada.

DISCO DINÁMICOS

4-Un volumen RAID-5: Volumen tolerante a fallos, Volumen 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 paridad se escribe de forma alterna entre el conjunto de bandas del volumen.

Si un disco o una banda contiene errores, Windows 2008 puede reconstruir la información perdida a partir de los datos que quedan en las otras bandas junto con la paridad. El sistema puede por tanto soportar la perdida de un disco sin perdida de datos, ya que el volumen continua en línea.

No obstante, a partir del momento de la recuperación, el sistema es propenso a fallos hasta que se cambia el disco averiado o se rompe el RAID.

En una operación 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 error en la banda que ha leído o un error en el disco, leerá el resto de bandas de datos y la banda de paridad, con lo que podrá reconstruir la banda dañada. Si el error se produce en la banda de la paridad no es necesaria la reconstrucción.

Resumen

Tarea de Investigación

Tarea de Investigación :La presente imagen, muestra otros Niveles de

RAIDs.Para incrementar tus conocimientos, investiga los

sistemas RAID, que no has visto en clases.

1-arreglos con discos en windows w2k8

Documents