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La seguridad, protección de los equipos conectados en red y de los datos que almacenan y comparten, es un hecho muy importante en la interconexión de equipos. Cuanto más grande sea una empresa, más importante será la necesidad de seguridad en la red. Nuestro interés va más allá del hecho de los procedimientos para compartir. En realidad vemos la compartición desde la perspectiva de establecer y mantener la seguridad en la red y en los datos.
La seguridad es bastante más que evitar accesos no autorizados a los equipos y a sus datos. Incluye el mantenimiento del entorno físico apropiado que permita un funcionamiento correcto de la red.
Implantación de la seguridad en redesLa planificación de la seguridad es un elemento importante en el diseño de una red. Es mucho más
sencillo implementar una red segura a partir de un plan, que recuperar los datos perdidos.
Planificación de la seguridad de la red
En un entorno de red debe asegurarse la privacidad de los datos sensibles. No sólo es importante asegurar la información sensible, sino también, proteger las operaciones de la red de daños no intencionados o deliberados.
El mantenimiento de la seguridad de la red requiere un equilibrio entre facilitar un acceso fácil a los datos por parte de los usuarios autorizados y restringir el acceso a los datos por parte de los no autorizados. Es responsabilidad del administrador crear este equilibrio.
Incluso en redes que controlan datos sensibles y financieros, la seguridad a veces se considera medida tardía. Las cuatro amenazas principales que afectan a la seguridad de los datos en una red son:
Acceso no autorizado. Soborno electrónico
Robo.
Daño intencionado o no intencionado.
La seguridad de los datos no siempre se implementa de forma apropiada, precisamente por la seriedad de estas amenazas. La tarea del administrador es asegurar que la red se mantenga fiable y segura. En definitiva, libre de estas amenazas.
Nivel de seguridad
La magnitud y nivel requerido de seguridad en un sistema de red depende del tipo de entorno en el que trabaja la red. Una red que almacena datos para un banco importante, requiere una mayor seguridad que una LAN que enlaza equipos en una pequeña organización de voluntarios.
Configuración de las políticas o normativas
Generar la seguridad en una red requiere establecer un conjunto de reglas, regulaciones y políticas que no dejan nada al azar. El primer paso para garantizar la seguridad de los datos es implementar las políticas que establecen los matices de la seguridad y ayudan al administrador y a los usuarios a actuar cuando se producen modificaciones, esperadas como no planificadas, en el desarrollo de la red.
Prevención
La mejor forma de diseñar las políticas de seguridad de los datos es optar por una perspectiva preventiva. Los datos se mantienen seguros cuando se evita el acceso no autorizado. Un sistema basado en la prevención requiere que el administrador conozca todas las herramientas y métodos disponibles que permiten mantener la seguridad de los datos.
Autenticación
Para acceder a la red, un usuario debe introducir un nombre de usuario y una contraseña válida. Dado que las contraseñas se vinculan a las cuentas de usuario, un sistema de autenticación de contraseñas constituye la primera línea de defensa frente a usuarios no autorizados.
Es importante no permitir un exceso de confianza en este proceso de autenticación engañándonos con una falsa idea de seguridad. Por ejemplo, en una red de peer-to-peer, casi todos los usuarios pueden entrar en el sistema con un nombre y contraseña única. Esto sólo puede proporcionar a un usuario acceso completo a la red, de forma que cualquier cosa que se comparta está disponible para este usuario. La autenticación funciona sólo en una red basada en servidor, donde el nombre y contraseña de usuario debe ser autenticada utilizando para ello la base de datos de seguridad.
Entrenamiento
Los errores no intencionados pueden implicar fallos en la seguridad. Un usuario de red perfectamente entrenado probablemente va a causar, de forma accidental, un número menor de errores que un principiante sin ningún tipo de experiencia, que puede provocar la pérdida de un recurso dañando o eliminando datos de forma definitiva.
El administrador debería asegurar que alguien que utiliza la red esté familiarizado con sus procedimientos operativos y con las tareas relativas a la seguridad. Para lograr esto, el administrador puede desarrollar una guía breve y clara que especifique lo que necesitan conocer los usuarios y obligar a que los nuevos usuarios asistan a las clases de entrenamiento apropiadas.
Equipamiento de seguridad
El primer paso en el mantenimiento de la seguridad de los datos es proporcionar seguridad física para el hardware de la red. La magnitud de la seguridad requerida depende de:
El tamaño de la empresa. La importancia de los datos.
Los recursos disponibles.
En una red peer-to-peer, algunas veces existen políticas de seguridad hardware no organizadas y los usuarios son los responsables de garantizar la seguridad de sus propios componentes y datos. En una red basada en servidor, la seguridad es responsabilidad del administrador de la red.
Seguridad de los servidores
En un gran sistema centralizado, donde existe una gran cantidad de datos críticos y usuarios, es importante garantizar la seguridad en los servidores de amenazas accidentales o deliberadas.
No resulta muy habitual que algunos individuos quieran demostrar sus capacidades técnicas cuando los servidores presentan problemas. Ellos pueden o no saber qué se está realizando. Resulta mucho más apropiado mantener cierto tacto con esta gente y evitar los posibles arreglos del servidor. La solución más sencilla pasa por encerrar los servidores en una habitación de equipos con acceso restringido. Esto puede no resultar viable dependiendo del tamaño de la empresa. No obstante, encerrar los servidores en una oficina incluso en un armario de almacén es, a menudo, viable y nos proporciona una forma de intentar garantizar la seguridad de los servidores.
Seguridad del cableado
El medio de cobre, como puede ser el cable coaxial, al igual que una radio emite señales electrónicas que simulan la información que transporta. La información transportada en estas señales se puede monitorizar con dispositivos electrónicos de escucha. Además, se puede intervenir el cable de cobre pudiendo robar la información que transmite en el cable original.
Sólo el personal autorizado debería tener acceso al cable que transporta datos sensibles. Una planificación apropiada puede garantizar que el cable sea inaccesible al personal no autorizado. Por ejemplo, el cable puede instalarse dentro de la estructura del edificio a través del techo, paredes y falsos techos.
Modelos de seguridad
Después de implementar la seguridad en los componentes físicos de la red, el administrador necesita garantizar la seguridad en los recursos de la red, evitando accesos no autorizados y daños accidentales o deliberados. Las políticas para la asignación de permisos y derechos a los recursos de la red constituyen el corazón de la seguridad de la red.
Se han desarrollado dos modelos de seguridad para garantizar la seguridad de los datos y recursos hardware:
Compartición protegida por contraseña o seguridad a nivel de compartición Permisos de acceso o seguridad a nivel de usuario.
Compartición protegida por contraseña
La implementación de un esquema para compartir recursos protegidos por contraseñas requiere la asignación de una contraseña a cada recurso compartido. Se garantiza el acceso a un recurso compartido cuando el usuario introduce la contraseña correcta.
En muchos sistemas, se pueden compartir los recursos con diferentes tipos de permisos. Para ilustrar esto, utilizamos Windows 95 y 98 como ejemplos. Para estos sistemas operativos se pueden compartir los directorios como sólo lectura, total o depende de la contraseña.
Sólo lectura. Si un recurso compartido se configura de sólo lectura, los usuarios que conocen la contraseña tienen acceso de lectura a los archivos de este directorio. Pueden visualizar los documentos, copiar a sus máquinas e imprimirlos, pero no pueden modificar los documentos originales.
Total. Con el acceso total, los usuarios que conocen la contraseña tienen acceso completo a los archivos de este directorio. En otras palabras, pueden visualizar, modificar, añadir y borrar los archivos del directorio compartido.
Depende de la contraseña. Depende de la contraseña implica configurar una compartición que utiliza dos niveles de contraseñas: Contraseña de sólo lectura y Contraseña de acceso total. Los usuarios que conocen la contraseña de sólo lectura tienen acceso de lectura y los usuarios que conocen la contraseña de acceso total tienen acceso completo.
El esquema de compartir utilizando contraseña es un método de seguridad sencillo que permite a alguien que conozca la contraseña obtener el acceso a un recurso determinado.
Permisos de acceso
La seguridad basada en los permisos de acceso implica la asignación de ciertos derechos usuario por usuario. Un usuario escribe una contraseña cuando entra en la red. El servidor valida esta combinación de contraseña y nombre de usuario y la utiliza para asignar o denegar el acceso a los recursos compartidos, comprobando el acceso al recurso en una base de datos de accesos de usuarios en el servidor.
La seguridad de los permisos de acceso proporciona un alto nivel de control sobre los derechos de acceso. Es mucho más sencillo para una persona asignar a otra persona una contraseña para utilizar una impresora, como ocurre en la seguridad a nivel de compartición. Para esta persona es menos adecuado asignar una contraseña personal.
La seguridad a nivel de usuario es el modelo preferido en las grandes organizaciones, puesto que se trata de la seguridad más completa y permite determinar varios niveles de seguridad.
Seguridad de los recursos
Después de autenticar a un usuario y permitir su acceso a la red, el sistema de seguridad proporciona al usuario el acceso a los recursos apropiados.
Los usuarios tienen contraseñas, pero los recursos tienen permisos. En este sentido, cada recurso tiene una barrera de seguridad. La barrera tiene diferentes puertas mediante las cuales los usuarios pueden acceder al recurso. Determinadas puertas permiten a los usuarios realizar más operaciones sobre los recursos que otras puertas. En otras palabras, ciertas puertas permiten a los usuarios obtener más privilegios sobre el recurso.
El administrador determina qué usuarios tienen acceso a qué puertas. Una puerta asigna al usuario un acceso completo o control total sobre el recurso. Otra puerta asigna al usuario el acceso de sólo lectura.
Algunos de los permisos de acceso habituales asignados a los directorios o archivos compartidos son:
Lectura: Leer y copiar los archivos de un directorio compartido. Ejecución: Ejecutar los archivos del directorio.
Escritura: Crear nuevos archivos en el directorio.
Borrado: Borrar archivos del directorio.
Sin acceso: Evita al usuario obtener el acceso a los directorios, archivos o recursos.
Diferentes sistemas operativos asignan distintos nombres a estos permisos.
Permisos de grupo
El trabajo del administrador incluye la asignación a cada usuario de los permisos apropiados para cada recurso. La forma más eficiente de realizarlo es mediante la utilización de grupos, especialmente en una organización grande con muchos usuarios y recursos. Windows NT Server permite a los usuarios seleccionar el archivo o carpeta sobre la que se establecen los permisos de grupo.
Los permisos para los grupos funcionan de la misma forma que los permisos individuales. El administrador revisa los permisos que se requieren para cada cuenta y asigna las cuentas a los grupos apropiados. Éste es el método preferido de asignación de permisos, antes que asignar los permisos de cada cuenta de forma individual.
La asignación de usuarios a los grupos apropiados es más conveniente que asignar permisos, de forma separada, a cada usuario individualmente. Por ejemplo, puede que no sea conveniente la asignación al grupo Todos del control total sobre el directorio public. El acceso total permitiría a cualquiera borrar y modificar los contenidos de los archivos del directorio public.
El administrador podría crear un grupo denominado Revisores, asignar a este grupo permisos de control total sobre los archivos de los estudiantes e incorporar empleados al grupo Revisores. Otro grupo, denominado Facultad, tendría sólo permisos de lectura sobre los archivos de los estudiantes. Los miembros de la facultad asignados al grupo Facultad, podrían leer los archivos de los estudiantes, pero no modificarlos.
Medidas de seguridad adicionales
El administrador de la red puede incrementar el nivel de seguridad de una red de diversas formas.
Cortafuegos (Firewalls)
Un cortafuegos (firewalls) es un sistema de seguridad, normalmente una combinación de hardware y software, que está destinado a proteger la red de una organización frente a amenazas externas que proceden de otra red, incluyendo Internet.
Los cortafuegos evitan que los equipos de red de una organización se comuniquen directamente con equipos externos a la red, y viceversa. En su lugar, todos las comunicaciones de entrada y salida se encaminan a través de un servidor proxy que se encuentra fuera de la red de la organización. Además, los cortafuegos auditan la actividad de la red, registrando el volumen de tráfico y proporcionando información sobre los intentos no autorizados de acceder al sistema.
Un servidor proxy es un cortafuegos que gestiona el tráfico de Internet que se dirige y genera una red de área local (LAN). El servidor proxy decide si es seguro permitir que un determinado mensaje pase a la red de la organización. Proporciona control de acceso a la red, filtrado y descarte de peticiones que el propietario no considera apropiadas, incluyendo peticiones de accesos no autorizados sobre datos de propiedad.
Auditoria
La revisión de los registros de eventos en el registro de seguridad de un servidor se denomina auditoria. Este proceso realiza un seguimiento de las actividades de la red por parte de las cuentas de usuario. La auditoria debería constituir un elemento de rutina de la seguridad de la red. Los registros de auditoria muestran los accesos por parte de los usuarios (o intentos de acceso) a recursos específicos. La auditoria ayuda a las administradores a identificar la actividad no autorizada. Además, puede proporcionar información muy útil para departamentos que facturan una cuota por determinados recursos de red disponibles y necesitan, de alguna forma, determinar el coste de estos recursos.
La auditoria permite realizar un seguimiento de las siguientes funciones:
Intentos de entrada. Conexiones y desconexiones de los recursos designados.
Terminación de la conexión.
Desactivación de cuentas.
Apertura y cierre de archivos.
Modificaciones realizadas en los archivos.
Creación o borrado de directorios.
Modificación de directorios.
Eventos y modificaciones del servidor.
Modificaciones de las contraseñas.
Modificaciones de los parámetros de entrada.
Los registros de auditoria pueden indicar cómo se está utilizando la red. El administrador puede utilizar los registros de auditoria para generar informes que muestren las actividades con sus correspondientes fechas y rangos horarios. Por ejemplo, los intentos o esfuerzos de entrada fallidos durante horas extrañas pueden identificar que un usuario no autorizado está intentando acceder a la red.
Equipos sin disco
Los equipos sin disco, como su nombre implica, no tienen unidades de disco o discos duros. Pueden realizar todo lo que hacen los equipos con unidades de disco, excepto almacenar datos en una unidad de disco local o en un disco duro. Los equipos sin disco constituyen una opción ideal para el mantenimiento de la seguridad puesto que los usuarios no pueden descargar datos y obtenerlos.
Los equipos sin disco no requieren discos de arranque. Se comunican y se conectan al servidor por medio de un chip de arranque ROM especial instalado en la tarjeta de red (NIC) del equipo. Cuando se enciende un equipo sin disco, el chip de arranque ROM indica al servidor que está preparado para iniciarse. El servidor responde descargando el software de arranque en la RAM del equipo sin disco y, automáticamente, se le presenta al usuario una pantalla de entrada como parte de este proceso de arranque. Una vez que entra el usuario, se tiene que el equipo está conectado a la red.
Aunque los equipos sin disco pueden proporcionar un alto nivel de seguridad, no tienen mucha aceptación. Toda la actividad del equipo debe realizarse a través de la red cuando no se dispone de un disco local donde almacenar los datos y aplicaciones. Tenemos, por tanto, que el tráfico de la red se incrementará y la red deberá controlar el incremento de demandas.
Cifrado de datos
Una utilidad de cifrado de datos cifra los datos antes de enviarlos a la red. Esto hace que los datos sean ilegibles, incluso para alguien que escucha el cable e intenta leer los datos cuando pasan a través de la red. Cuando los datos llegan al equipo adecuado, el código para descifrar los datos cifrados decodifica los bits, trasladándolos a información entendible. Los esquemas más avanzados de cifrado y descifrado automatizan ambos procesos. Los mejores sistemas de cifrado se basan en hardware y pueden resultar muy caros.
El estándar tradicional para el cifrado es el Estándar de cifrado de datos (DES; Data Encryption Standard). Desarrollado por IBM y aprobado por el Gobierno de Estados Unidos en 1975 cómo una especificación de cifrado, describe cómo se deberían cifrar los datos y proporciona las especificaciones de la clave de descifrado. Tanto el emisor como el receptor necesitan tener acceso a la clave de descifrado. Sin embargo, la única forma de obtener la clave de una localización a otra es transmitirla física o electrónicamente, lo que convierte a DES en vulnerable por parte de intercepciones no autorizadas.
Hoy en día, el Gobierno de Estados Unidos está utilizando un nuevo estándar, denominado Commercial COMSEC Endorsement Program (CCEP), que puede reemplazar eventualmente a DES. La Agencia de seguridad nacional (NSA; National Security Agency) introdujo CCEP y permite a los fabricantes que poseen los certificados de seguridad apropiados unirse a CCEP. Los fabricantes aceptados son autorizados a incorporar algoritmos clasificados en sus sistemas de comunicaciones.
Virus informáticos
Los virus informáticos se han convertido en algo demasiado familiar en la vida diaria. Es habitual ver en los informes de un canal de noticias local la descripción y los últimos virus y las advertencias sobre su impacto destructivo. Los virus son bits de programación de equipos o código, que se ocultan en los programas de equipos o en el sector de arranque de los dispositivos de almacenamiento, como unidades de disco duro o unidades de disco. El principal propósito de un virus es reproducirse, así mismo, con tanta asiduidad como sea posible y, finalmente, destruir el funcionamiento del equipo o programa infectado. Una vez activado, un virus puede ser un simple anuncio o completamente catastrófico en su efecto. Los virus son desarrollados por gente que tiene la intención de hacer daño.
Los virus se clasifican en dos categorías, en función de su manera de propagarse. El primer tipo, denominado «virus del sector de arranque», reside en el primer sector de una unidad de disco o disco duro. El virus se ejecuta cuando arranca el equipo. Se trata de un método habitual de transmisión de virus de un disquete a otro. Cada vez que se inserta y se accede a un nuevo disco, el virus se reproduce en la nueva unidad. El segundo tipo de virus se conoce como un «contaminador de archivos». Estos virus se unen a un archivo o programa y se activan en el momento en que se utiliza el archivo. Existen muchas subcategorías de contaminadores de archivos.
Algunos de los contaminadores de archivos más habituales, son:
Virus acompañante. Se denomina de esta forma debido a que utiliza el nombre de un programa real, su compañero. Un virus acompañante se activa utilizando una extensión de archivo diferente de su compañero. Por ejemplo, supongamos que decidimos ejecutar un programa denominado «procesadortextos.exe». Cuando se utiliza el comando para ejecutar la aplicación se ejecutará en su lugar, un virus denominado «procesadortextos.com». Esto es posible porque el archivo .com tiene prioridad sobre un archivo .exe.
Virus de macro. Un virus de macro es difícil de detectar y se han hecho muy populares. Se denominan de esta forma porque se escriben como una macro para una aplicación específica. Los objetivos de estos virus son las aplicaciones más utilizadas, como Microsoft Word. Cuando el usuario abre un archivo que contiene el virus, éste se une a la aplicación y, a continuación, infecta cualquier otro archivo que utilice la aplicación.
Virus polimórficos. Un virus polimórfico se denomina de esta forma debido a que modifica su apariencia cada vez que se reproduce. Esto hace que sea más difícil de detectar puesto que no tenemos dos virus exactamente iguales.
Virus camuflable. Un virus camuflable se denomina así debido a que intenta por todos los medios evitar que lo detecten. Cuando el programa antivirus intenta localizarlo, el virus camuflable intenta interceptar el análisis y devuelve información falsa indicando que no existe el citado virus.
Propagación de virus
Los virus por sí solos ni se crean a sí mismos ni se extienden por el aire sin ninguna ayuda. Debe existir algún tipo de intercambio entre dos equipos para que tenga lugar la transmisión. En los primeros días de la informática y los virus, la principal fuente de infección era a través del intercambio de datos por medio de disquetes. Una vez infectado un equipo en una empresa, resultaba muy fácil infectar al resto de los ordenadores, simplemente un usuario que pasaba en disquete una copia del último protector de pantallas.
La proliferación de las LAN y el crecimiento de Internet ha abierto muchas vías de infección rápida de virus. Hoy en día, cualquier equipo en el mundo puede estar conectado a cualquier otro equipo. Como
consecuencia, también se ha producido un aumento importante en el proceso de creación de virus. De hecho, algunos creadores de virus proporcionan software de fácil uso que contiene direcciones de cómo crear un virus.
Un método reciente de propagación de virus es a través de los servicios de correo electrónico. Después de abrir un mensaje de correo electrónico que contiene un virus, éste infecta el equipo y puede, incluso, enviarse a los destinatarios del libro de direcciones del correo electrónico. Normalmente, el virus se localiza es un archivo adjunto a un mensaje de correo electrónico.
El objetivo de los creadores de virus es el convencimiento de las victimas para no sospechar de la presencia del virus y, por tanto, poder abrirlo. Esto se consigue, a menudo, empaquetando el virus con algún tipo de «envoltura» sugerente. Estos virus se conocen como «caballos de Troya» o «Troyanos». Para llamar la atención de los usuarios se presentan como algo familiar, seguro o interesante.
Recuerde que cualquier medio de intercambio de información entre equipos constituye una vía potencial de propagación de virus. Los métodos más habituales incluyen:
CD-ROM. Cableado que conecta directamente dos equipos.
Unidades de disquete.
Unidades de disco duro.
Conexiones a Internet.
Conexiones LAN.
Conexiones vía módem.
Unidades portables o portátiles.
Unidades de cinta.
Consecuencias de un virus
Un virus puede causar muchos tipos de daños a un equipo. Su única limitación es la creatividad de su creador. La siguiente lista describe los síntomas más habituales de infección de virus en un equipo:
El equipo no arrancará. Se modifican o se dañan los datos.
El equipo funciona de forma errónea.
La partición se ha perdido.
La unidad de disco duro se vuelve a formatear.
El síntoma más habitual de infección de un virus en una red se refleja en un mal funcionamiento de una o más estaciones de trabajo. Una red peer-to-peer es más vulnerable. En una red peer-to-peer todas las cosas se comparten de la misma forma; por tanto, cualquier equipo infectado tiene acceso directo a cualquier equipo o recurso compartido en la red. Las redes basadas en servidor tienen algunos mecanismos de protección predefinidos, puesto que se requieren permisos para acceder a algunas partes del servidor y, por tanto, a la red. En estas redes, es más probable que se infecten las estaciones antes que un servidor, aunque los servidores no están inmunes. El servidor, como canal de comunicación de un equipo a otro, participa en la transmisión del virus, pero incluso podría no verse afectado por el virus.
Prevención de virus
Los virus destructivos se están convirtiendo en virus muy habituales y deben tenerse en cuenta cuando se desarrollan los procedimientos de la seguridad de la red. Una estrategia efectiva de antivirus constituye una parte esencial de una planificación de red. Resulta esencial un buen software antivirus. Aunque la protección de virus no puede prevenir antes todos los posibles virus, sí puede realizar lo siguiente:
Avisar de un virus potencial. Evitar la activación de un virus.
Eliminar un virus.
Reparar algunos de los daños ocasionados por el virus.
Detectar un virus después de activarse.
Prevenir el acceso no autorizado a la red constituye una de las mejores formas de evitar un virus. Por ejemplo, la mejor forma de evitar la infección de un virus a través de un disquete es utilizar la protección de escritura. Si no puede escribir en un disquete, no puede infectarlo. Dado que la prevención es clave, el administrador de la red necesita asegurarse de que se realizan todas las medidas de prevención propuestas.
Éstas incluyen:
Contraseñas para reducir la posibilidad de acceso no autorizado. Accesos y asignaciones de privilegios bien planificados para todos los usuarios
Perfiles de usuario para estructurar el entorno de red del usuario, incluyendo las conexiones de red y los elementos de programa que aparecen cuando el usuario entra en el sistema.
Una política o normativa que especifique el software a cargar.
Una política que especifique reglas para la implementación de la protección de virus en las estaciones de los clientes y servidores de red.
Asegurar que todos los usuarios están bien informados de todos los virus informáticos y de cómo evitar la activación de dichos virus.
Mantenimiento de un entorno de red operativo
El entorno físico donde reside una red es un factor importante a considerar en el mantenimiento de una red de equipos físicamente segura. Aquí presentamos este aspecto de la gestión de la red, frecuentemente pasado por alto y que pretende garantizar un entorno operativo para los equipos, periféricos y red asociada así como comprobar qué se puede realizar para mantener operativo el entorno de red.
Los equipos y el entorno
La mayor parte de los tipos de equipamiento electrónico, tales como equipos, son rígidos y fiables, funcionando durante años con un pequeño mantenimiento. Los equipos incluso han estado en la Luna y han regresado. Sin embargo, existen impactos ambientales muy negativos que inciden en el equipamiento electrónico, a pesar de no ser siempre dramáticos. Un proceso de deterioro lento, pero continuo puede generar problemas intermitentes, cada vez más frecuentes, hasta provocar un fallo catastrófico en el sistema. Detectar estos problemas antes de que ocurran y llevar a cabo los pasos apropiados, permite prevenir o minimizar estos fallos.
Al igual que los humanos, los equipos y equipamiento electrónico se ven afectados por las condiciones ambientales. Aunque más tolerantes y probablemente menos predispuestos a la queja, los equipos y equipamiento de la red necesitan entornos específicos para funcionar de forma apropiada. La mayoría de los equipos se instalan en áreas controladas desde un punto de vista medioambiental, pero incluso con estos controles, se tiene que los equipos no son inmunes a los efectos que los rodean.
Cuando se identifica el efecto negativo que ejercen las condiciones ambientales sobre la red de equipos, el primer paso es considerar las condiciones climáticas de la región. La instalación de una red en el Ártico o Antártico estará sujeta a condiciones muy diferentes de las presentes en una red localizada en una jungla tropical.
Una red instalada en una zona con clima ártico sufrirá cambios extremos de temperatura, mientras que una red instalada en un entorno tropical experimentará una gran humedad. Diferentes circunstancias climáticas requieren llevar a cabo un conjunto de pasos que permitan asegurar que el entorno no afecta, de forma negativa, a la red.
Se asumen las mismas condiciones ambientales para los equipos que las que prevalecen en las oficinas. Esta suposición es bastante precisa para un equipo personal o estación de trabajo. Sin embargo, una estación de trabajo individual constituye sólo una parte de la red. Recuerde que el cableado de la red se instala en paredes y techos, sótanos e incluso algunas veces fuera de los edificios. Por tanto, muchos factores ambientales pueden afectar a estos componentes y generar como situación extrema un deterioro o ruptura de la red.
Cuando se planifica o mantiene una red, es importante pensar en términos de red global (completa), visible o no, y no sólo en los componentes locales que se ven cada día.
Los desastres provocados por el entorno ambiental son normalmente el resultado de un largo período de deterioro lento, más que una consecuencia de una catástrofe repentina. Como muestra un ejemplo, considere un cortaúñas. Déjelo expuesto a los elementos ambientales y comprobará que gradualmente se oxida, no se puede utilizar e incluso llega a desintegrarse. De forma similar, las redes implementadas en entornos de riesgo podrían funcionar correctamente durante algunos años. Sin embargo, comenzarán a aparecer problemas intermitentes e incrementando el número y frecuencia de estos problemas hasta que se provoque una caída de la red.
Creación del entorno adecuado
En la mayoría de las grandes organizaciones, el departamento de gestión y de personal es responsable de proporcionar un entorno seguro y confortable para los empleados. Las organizaciones gubernamentales regulan el entorno de trabajo para las personas. Esta regulación o guía no existe para el caso de las redes. Es responsabilidad del administrador de la red crear las políticas que gobiernen prácticas seguras alrededor del equipamiento de la red e implementar y gestionar el entorno de trabajo apropiado para la red.
Un entorno operativo para el equipamiento de red es bastante parecido al entorno humano saludable; el equipamiento electrónico se diseña para trabajar con el mismo rango de temperatura y humedad que identifican las personas como entorno confortable.
Temperatura
El parámetro básico ambiental que controlamos es la temperatura. Los hogares, oficinas y lugares de trabajo presentan diferentes medios para controlar la temperatura. El equipamiento electrónico, normalmente, tiene diseñado un ventilador que permite mantener la temperatura dentro de unos límites específicos, puesto que genera calor durante su funcionamiento. No obstante, si la temperatura de la habitación donde se ubica el equipamiento es demasiado alta, tanto las ranuras de ventilación como el propio ventilador no serán suficientes para mantener la temperatura de funcionamiento adecuada y los componentes comenzarán a calentarse provocando el fallo. De forma alternativa, si la temperatura externa es demasiado fría, los componentes podrían dejar de funcionar.
Un entorno donde está continuamente cambiando la temperatura de calor a frío presenta el peor escenario para el equipamiento electrónico. Estos cambios extremos provocan la dilatación y contracción de los componentes de metal que, eventualmente, pueden generar situaciones de fallo del equipamiento.
Humedad
La factores relacionados con la humedad pueden tener dos efectos negativos en el equipamiento electrónico. Las altas humedades provocan la corrosión. Normalmente, esta corrosión tiene lugar primero en los contactos eléctricos y estos contactos con corrosión en las conexiones de los cables, así como la dilatación de la tarjeta, provocarán fallos intermitentes. Además, la corrosión puede incrementar la resistencia de los componentes eléctricos, provocando un incremento de temperatura que puede generar un fallo en los componentes o, incluso, un incendio.
En los edificios con presencia de calor, es habitual tener un entorno de baja humedad. Las descargas eléctricas estáticas son más habituales en entornos de baja humedad y pueden dañar seriamente los componentes electrónicos.
Dado que tenemos un menor control sobre la humedad, los administradores de la red necesitan conocer las consecuencias que provocan una humedad alta o baja e -implementar resguardos apropiados donde prevalezcan estas condiciones. La mayoría del equipamiento funcionará correctamente en entornos con un porcentaje de humedad relativa de entre 50 y 70 por 100.
Cuando se implementa una red grande que incluya una habitación dedicada al servidor, debería considerar en esta habitación el control de la temperatura y humedad.
Polvo y humo
El equipamiento electrónico y los equipos no funcionan correctamente con polvo y humo. El equipamiento electrónico atrae electrostáticamente al polvo. Una acumulación de polvo provoca dos efectos negativos: el polvo actúa como un aislante que afecta al sistema de ventilación de los componentes, causando un calentamiento, y, por otro lado, el polvo puede contener cargas eléctricas, haciéndose conductor de la corriente. El polvo excesivo en el equipamiento electrónico puede provocar cortocircuitos y fallos catastróficos en el equipamiento.
El humo provoca un tipo de combinación similar a los efectos del polvo. Cubre las superficies de los componentes eléctricos, actuando como un aislante y conductor. El humo también supone la acumulación de polvo.
Factores humanos
En el diseño de una red, podemos controlar muchos factores ambientales, como temperatura, humedad y ventilación. Aunque es posible, desde un punto de vista teórico, la creación de un entorno físico adecuado para los equipos, la entrada en escena de las personas traerá consigo modificaciones ligadas a provocar impactos en la red. Dibuje una nueva oficina, ambientalmente correcta, con equipamiento amigable, que disponga de los equipos, impresoras y escritorios más novedosos. En este espacio maravilloso, los empleados traen plantas, cuadros, radios, tazas de café, libros, papeles y estufas para los días de frío. Pronto, la oficina se llenará de empleados, muebles, armarios y material de oficina. También se producen otros cambios; la parte superior de los equipos y monitores se convierten en tableros y las cajas vacías se almacenan debajo de los escritorios muy próximas a los equipos. Debido a que muy pocos empleados conocen los requerimientos de ventilación en el equipamiento de los equipos, se tiene que impedirán el flujo natural de aire sobre y alrededor de los equipos informáticos. Una vez que esto ocurra, es imposible el mantenimiento de la temperatura apropiada y comenzarán los fallos.
El vertido de líquido de refresco sobre los equipos y teclados supone también un peligro. Además, cuando se tiene una temperatura exterior fría, se utilizan las estufas en la oficinas y, normalmente, se colocan debajo de la mesa de escritorio, a menudo muy próximas a los equipos. Esto puede provocar dos problemas: que el equipo se caliente en exceso y que la estufa puede sobrecargar la salida de corriente, disparando los diferenciales de corriente, o incluso, provocando un incendio.
Factores ocultos
Como se ha visto anteriormente, muchos aspectos de la red no están visibles y, por tanto, fuera de nuestro pensamiento. Dado que diariamente no vemos estos elementos ocultos, suponemos que todos están correctos hasta que comienzan a generar problemas.
El cableado es uno de los componentes de red que puede provocar problemas, especialmente cables que se encuentran en el suelo. Los cables de un ático se pueden dañar fácilmente debido a un accidente durante las reparaciones de otros objetos del ático.
Los roedores y bichos de todo tipo son otros factores ocultos. Estos invitados no deseados salen a cenar probablemente los materiales de red o los utilizan con propósitos de construcción.
Factores industriales
Los equipos no están limitados al entorno ofimático, constituyen también una parte vital en el sector industrial. Al principio, los equipos se utilizaban para gestionar el flujo de trabajo a través de las operaciones de fabricación. En las plantas modernas, los equipos también desarrollan el equipamiento. El proceso de fabricación completo se puede monitorizar y controlar desde una ubicación central, mediante
la integración de la tecnología de red en este entorno. Incluso, el equipamiento puede telefonear a los hogares del personal de mantenimiento cuando se produce un problema.
Estas mejoras en el proceso de fabricación han provocado un incremento en la productividad, a pesar de presentar características únicas para el administrador de la red. El trabajo del equipamiento de red en un entorno de producción presenta muchos desafíos. Las propiedades necesarias a controlar cuando se implementan las redes en un entorno de fabricación incluyen la presencia de:
Ruido. Interferencia electromagnéticas (EMI).
Vibraciones.
Entornos explosivos y corrosivos.
Trabajadores no especializados y sin entrenamiento adecuado.
A menudo, los entornos de fabricación ejercen un pequeño, incluso, ningún control sobre la temperatura y humedad, y la atmósfera se puede contaminar con productos químicos corrosivos. Una atmósfera corrosiva con una alta humedad puede destruir los equipos y el equipamiento de la red en cuestión de meses, e incluso, en algunos casos, en días. Los entornos de fabricación que utilizan equipamiento pesado con grandes motores eléctricos hacen estragos en la estabilidad de los sistemas operativos y la red. Para minimizar los problemas que se derivan del funcionamiento de una red en un entorno industrial, debemos:
Instalar el equipamiento de red en habitaciones separadas con ventilación externa. Utilizar cableado de fibra óptica. Esto reducirá los problemas de interferencias
eléctricas y corrosión del cable.
Asegurar que todo el equipamiento está conectado a tierra de forma adecuada.
Proporcionar el entrenamiento adecuado a todos los empleados que necesitan utilizar el equipamiento. Esto nos ayudará a garantizar la integridad del sistema.
Evitar la pérdida de datosUn desastre en un sitio se define como cualquier cosa que provoca la pérdida de los datos. Muchas
organizaciones grandes tienen planes de recuperación de catástrofes que permiten mantener la operatividad y realizar un proceso de reconstrucción después de ocurrir una catástrofe natural como puede ser un terremoto o un huracán. Muchas, pero desgraciadamente no todas, incluyen un plan para recuperar la red. Sin embargo, una red puede provocar un fallo desastroso a partir de muchas fuentes distintas que no tienen por qué ser catástrofes naturales. La recuperación frente a las catástrofes en una red va más allá del reemplazamiento de los dispositivos hardware. También se deben proteger los datos. Las causas de las catástrofes que se pueden provocar en una red, desde actos humanos hasta causas naturales, incluyen:
Fallos de los componentes. Virus informáticos.
Eliminación y corrupción de datos.
Fuego causado por un incendio o desgracias eléctricas.
Catástrofes naturales, incluyendo rayos, inundaciones, tornados y terremotos.
Fallos en los sistemas de alimentación y sobrecarga de tensión.
Robo y vandalismo.
Cuando tiene lugar una catástrofe, el tiempo que se consume en la recuperación de los datos a partir de una copia de seguridad (si se dispone de ella), puede resultar una pérdida seria de productividad. No digamos si no se dispone de las correspondientes copias de seguridad. En este caso, las consecuencias
son aún más severas, provocando posiblemente unas pérdidas económicas significativas. Algunas formas de evitar o recuperar datos a partir de la pérdida de los mismos, son:
Sistemas de copia de seguridad de cintas. Un sistema de alimentación ininterrumpida (SAI).
Sistemas tolerantes a fallos.
Discos y unidades ópticas.
Se pueden utilizar algunas de estas posibilidades, incluso todas, en función del valor que tienen los datos para la organización y de las restricciones presupuestarias de la propia organización.
Copias de seguridad en cinta
La forma más sencilla y barata de evitar la pérdida de los datos es implementar una planificación periódica de copias de seguridad. La utilización de un sistema de copias de seguridad en cintas constituye todavía una de las formas más sencillas y económicas de garantizar la seguridad y utilización de los datos.
La ingenieros de red experimentados aconsejan que el sistema de copias de seguridad debe constituir la primera defensa frente a la pérdida de los datos. Una estrategia adecuada de copias de seguridad minimiza el riesgo de pérdida de datos manteniendo una copia de seguridad actualizada (copias de archivos existentes) y permitiendo la recuperación de los archivos si se produce un daño en los datos originales. Para realizar la copia de seguridad de los datos se requiere:
Equipamiento apropiado. Una planificación adecuada para los períodos de realización de las copias de seguridad.
Garantizar la actualización de los archivos de copias de seguridad.
Personal asignado para garantizar que se lleva a cabo esta planificación.
Normalmente, el equipamiento está constituido por una o más unidades de cinta y las correspondientes cintas u otros medios de almacenamiento masivo. Cualquier inversión que se realiza en esta área será, probablemente, mínima en comparación con el valor que supone la pérdida de los datos.
Implementación de un sistema de copias de seguridad
La regla es sencilla: si no puedes pasar sin él, realiza una copia de seguridad. La realización de copias de seguridad de discos completos, directorios seleccionados o archivos dependerá de la rapidez que se necesita para ser operativo después de una pérdida importante de datos. Las copias de seguridad completas hacen mucho más sencilla la restauración de las configuraciones de los discos, pero pueden requerir múltiples cintas si se dispone de grandes cantidades de datos. La realización de copias de seguridad de archivos o directorios individuales podría requerir un número menor de cintas, pero implica que el administrador restaure manualmente las configuraciones de los discos.
Las copias de seguridad de los datos críticos deben realizarse diariamente, semanalmente o mensualmente dependiendo del nivel crítico de los datos y de la frecuencia de actualización de los mismos. Es mejor planificar las operaciones de copias de seguridad durante los períodos de baja utilización del sistema. Los usuarios deberían recibir notificación de la realización de la copia de seguridad para que no utilicen los servidores durante el proceso de copia del servidor.
Selección de una unidad de cinta
Dado que la mayoría de las copias de seguridad se realiza en unidades de cinta, el primer paso es seleccionar una unidad de cinta, teniendo en cuenta la importancia de diferentes factores como:
La cantidad de datos necesarios a copiar en las copias de seguridad. Los requerimientos de la red para garantizar la velocidad, capacidad y fiabilidad de las
copias de seguridad.
El coste de la unidad de cinta y los medios relacionados.
La compatibilidad de la unidad de cinta con el sistema operativo.
Lo ideal sería que una unidad de cinta tuviera una capacidad suficiente para realizar la copia de seguridad del servidor más grande de una red. Además, debería proporcionar detección y corrección de errores durante las operaciones de copia y restauración.
Métodos de copias de seguridad
Una política o normativa de copias de seguridad eficiente utiliza una combinación de los siguientes métodos:
Copia de seguridad completa: Se copian y se marcan los archivos seleccionados, tanto si han sido modificados como si no desde la última copia de seguridad.
Copia: Se copian todos los archivos seleccionados sin marcarlos cuando se realiza la copia de seguridad.
Copia incremental: Se copian y se marcan los archivos seleccionados que han sido modificados desde la última copia de seguridad realizada.
Copia diaria: Se copian sólo aquellos archivos que se modifican diariamente, sin marcarlos cuando se realiza la copia de seguridad.
Copia de seguridad diferencial: Se copian sólo los archivos seleccionados si han sido modificados desde la última copia de seguridad, sin marcarlos cuando se realiza la copia de seguridad.
Las copias se pueden realizar en cintas siguiendo un ciclo semanal múltiple, dependiendo del número de cintas disponibles. Ninguna regla rígida gobierna la longitud del ciclo. En el primer día del ciclo, el administrador realiza una copia de seguridad completa y sigue con una copia incremental los día sucesivos. El proceso comienza de nuevo cuando finaliza el ciclo completo. Otro método es planificar flujos de copias de seguridad a lo largo del día.
Prueba y almacenamiento
Los administradores con experiencia comprueban el sistema de copias de seguridad antes de llevarlo a cabo. Realizan una copia de seguridad, borran la información, restauran los datos e intentan utilizar estos datos.
El administrador debería comprobar regularmente los procedimientos de copia para verificar que aquello que esperamos incluir en la copia de seguridad es realmente lo que se está copiando. De igual forma, el procedimiento de restauración debería comprobarse para garantizar que los archivos importantes se pueden restaurar rápidamente.
Lo ideal sería que un administrador realizara dos copias de cada cinta: una para tenerla dentro del sitio y la otra almacenada fuera de la oficina en un lugar seguro. Recuerde que, aunque el almacenamiento de las cintas en un lugar seguro a prueba de incendios puede mantener la integridad de las cintas, es conveniente destacar que el calor procedente de un incendio arruinará los datos almacenados en dichas cintas. Además, después de un uso repetido, las cintas pierden la capacidad de almacenar datos. Reemplace las cintas, de forma habitual, para asegurar un buen procedimiento de copias de seguridad.
Mantenimiento de un registro de copia de seguridad
El mantenimiento de un registro de todas las copias de seguridad es crítico para una recuperación posterior de los archivos. Se debe mantener una copia de este registro junto a las cintas de copias de seguridad, así como en el sitio donde se ubican los equipos. El registro debería registrar la siguiente información:
Fecha de la copia de seguridad. Número de cinta.
Tipo de copia de seguridad realizada.
Equipo que ha sido copiado.
Archivos de los que se ha realizado copia de seguridad.
Quién ha realizado la copia de seguridad.
Ubicación de las cintas de copia de seguridad.
Instalación del sistema de copias de seguridad
Las unidades de cinta se pueden conectar a un servidor o a un equipo y estas copias se pueden iniciar a partir del equipo que tiene conectada la unidad de cinta. Si se realizan copias de seguridad desde un servidor, las operaciones de copia y restauración pueden realizarse rápidamente puesto que los datos no tienen que viajar a través de la red.
La realización de las copias de seguridad a través de la red es la forma más eficiente de generar la copia de seguridad de múltiples sistemas. Sin embargo, se produce un incremento en el tráfico de red retardándola, de forma considerable. Además, el tráfico de la red puede provocar una caída importante en el rendimiento. Ésta es una de las razones que justifican la realización de las copias de seguridad durante períodos de baja utilización del servidor.
Si una ubicación incluye múltiples servidores, la colocación de un equipo encargado de realizar las copias de seguridad en un segmento aislado puede reducir el tráfico derivado del proceso de copia. El equipo encargado de la copia se conecta a una NIC diferente en cada servidor.
Sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI)
Un sistema de alimentación ininterrumpida (SAI) es un generador de corriente externo y automatizado diseñado para mantener operativo un servidor u otro dispositivo en el momento de producirse un fallo de suministro eléctrico. El sistema SAI tiene la ventaja de proporcionar alimentación de corriente ininterrumpida que puede actuar de enlace a un sistema operativo, como puede ser Windows NT. Los SAI estándares ofrecen dos componentes importantísimos:
Una fuente de corriente que permite mantener operativo un servidor durante un corto período de tiempo.
Un servicio de gestión de apagado seguro.
La fuente de corriente es normalmente una batería, pero el SAI también puede ser un motor de gasolina que hace funcionar un generador de corriente AC.
Si la corriente falla, el SAI notifica y advierte a los usuarios del fallo para finalizar todas las tareas. A continuación, el SAI se mantiene durante un tiempo predeterminado y comienza a realizar una operación apropiada de apagado del sistema.
Un buen SAI permitirá:
Evitar que muchos usuarios accedan al servidor. Enviar un mensaje de advertencia al administrador de la red a través del servidor.
Normalmente el SAI se ubica entre el servidor y la toma de corriente.
Si la corriente se restablece aun estando activo el SAI, éste notificará a los usuarios que la corriente se ha restablecido.
Tipos de SAI
El mejor SAI es aquel que está siempre activo o en línea. Cuando se produce un fallo en el suministro de corriente, automáticamente se activa la batería del SAI. El proceso es invisible al usuario.
También existen otros sistemas SAI de espera que se inician cuando falla el suministro de corriente. Se trata de sistemas más baratos que los sistemas en línea, pero que resultan menos fiables.
Implementación de un SAI
Responder a las siguientes cuestiones ayudará al administrador de la red a determinar el tipo de SAI que mejor se ajusta a las necesidades de la red:
¿Va a reunir el SAI los requerimientos básicos de suministro de la red? ¿Cuántos componentes puede admitir?
¿Comunica el SAI al servidor cuando se produce un fallo de suministro de corriente y el servidor se mantiene operativo con la utilización de la baterías?
Incluye el SAI en sus características la protección de la sobretensión para evitar los picos y subidas de tensión?
¿Cual es la duración de la batería del SAI? Cuánto tiempo puede permanecer activo antes de comenzar su proceso de no suministro?
¿Avisará el SAI al administrador y a los usuarios de la falta de suministro eléctrico?
Sistemas tolerantes a fallos
Los sistemas tolerantes a fallos protegen los datos duplicando los datos o colocando los datos en fuentes físicas diferentes, como distintas particiones o diferentes discos. La redundancia de los datos permite acceder a los datos incluso cuando falla parte del sistema de datos. La redundancia es una utilidad emergente y habitual en la mayoría de los sistemas tolerantes a fallos.
Los sistemas tolerantes a fallos no se deben utilizar nunca como mecanismos que reemplazan las copias de seguridad de servidores y discos duros locales. Una estrategia de copias de seguridad planificada de forma cuidadosa es la mejor póliza de seguro para la recuperación de los datos perdidos o dañados.
Los sistemas tolerantes a fallos ofrecen las siguientes alternativas para la redundancia de los datos:
Distribución de discos. Duplicación de discos.
Sustitución de sectores.
Arrays de discos duplicados.
Agrupamiento (clustering).
Array redundante de discos independientes (RAID)
Las opciones de la tolerancia a fallos se estandarizan y se dividen en diferentes niveles. Estos niveles se conocen como Array Redundante de Discos Independientes (RAID), anteriormente conocido como Array Redundante de Discos Baratos. Los niveles ofrecen varias combinaciones de rendimiento, fiabilidad y coste.
Raid 0 - Distribución de discos
La distribución de discos distribuye los datos en bloques de 64K y se propaga esta distribución entre todos los discos del array. Se necesitan dos discos como mínimo para implementarlo. No obstante, la distribución de discos no proporciona tolerancia a fallos, puesto que no existe la redundancia de los datos. Si falla cualquier partición o alguno de los discos se pierden todos los datos.
Un conjunto de distribución combina múltiples áreas de espacio libre no formateado de una gran unidad lógica, distribuyendo el almacenamiento de los datos entre todas las unidades simultáneamente. En Windows NT, un conjunto de distribución requiere, al menos, dos unidades físicas y puede utilizar hasta 32 unidades físicas. Los conjuntos de distribución pueden combinar áreas en diferentes tipos de unidades, tales como unidades de interfaces de pequeños sistemas de equipos (SCSI), unidades de interfaces de pequeños dispositivos mejorados (ESDI) y unidades de dispositivos electrónicos integrados (IDE).
En el caso de que tuviéramos sólo tres discos, los datos están constituidos por 192K. Los primeros 64K de datos se escriben en un conjunto de distribución del disco 1, los segundos 64K aparecen en un conjunto de distribución del disco 2 y los terceros 64K se escriben en el conjunto de distribución del disco 3.
La distribución de discos tiene diferentes ventajas: hace que una partición grande se divida en diferentes pequeñas particiones ofreciendo un mejor uso del espacio de disco y, por otro lado, los múltiples controladores de disco provocarán un mejor rendimiento.
Está recomendado para edición de video, edición de imágenes, aplicaciones pre-impresión y para cualquier aplicación que requiera un alto nivel de transferencia de datos.
Raid 1 - Duplicación de discos o discos Espejo
La duplicación de discos realmente duplica una partición y desplaza la partición duplicada a otro disco físico. Siempre existen dos copias de los datos, con cada copia en un disco distinto. Se puede duplicar cualquier partición. Esta estrategia es la forma más sencilla de proteger de fallos un único disco. La duplicación de discos se puede considerar como un mecanismo de copia de seguridad continua, puesto que mantiene una copia completa redundante de una partición en otro disco.
La duplicación de discos consta de un par de discos duplicados con un controlador de disco adicional en la segunda unidad. Esto reduce el tráfico en el canal y mejora potencialmente el rendimiento. La duplicación se diseñó para proteger los fallos de los controladores de disco y los fallos del medio.
Es un sistema de RAID que se implementa normalmente por software, lo que requiere más ciclos de CPU, con lo que puede degradar el sistema, aparte de no poder realizar el cambio en caliente del disco que se averíe, por lo que sería recomendable implementarlo sobre hardware.
El nivel de transacciones que se alcanza es el mismo que si se tuviese un sólo disco, y está recomendado para sistemas de contabilidad, nóminas, financiero o cualquier aplicación que requiera una alta disponibilidad.
RAID 0+1: Altas prestaciones en la Transferencia de Datos
RAID 0+1 requiere un mínimo de 4 discos para poder implementarlo y combina un sistema de discos espejo junto con dos sistemas de discos con distribución de bandas RAID 0, con lo consigue niveles de tolerancia a fallos similares a RAID 5.
RAID 0+1 tiene el mismo sistema de escritura que un sistema de discos espejo independiente y las altas tasas de transferencia de datos se consiguen gracias a la implementación del Conjunto de Bandas.
Es una excelente solución para los sitios que necesitan una alta tasa de transferencia de datos y no se preocupan por lograr la máxima fiabilidad del sistema.
RAID 0+1 no hay que confundirlo con RAID 10. Un simple fallo en la escritura en el disco convierte al sistema en un Conjunto de Bandas RAID 0.
Es un sistema muy caro de implementar, con una escalabilidad muy pequeña.
Está recomendado para servidor de aplicaciones y de ficheros en general.
Raid 2 - Distribución de discos con ECC
Cuando se escribe un bloque de datos, el bloque se divide y se distribuye (intercalado) entre todas las unidades de datos.
El código de corrección de errores (ECC; Error Correction Code) requiere una gran cantidad de espacio de disco superior a la que requieren los métodos de comprobación de paridad. Aunque este método ofrece una mejora en la utilización de disco, es peor en comparación con el nivel 5. El coste es el más elevado de todos los sistemas RAID que existen y el nivel de transferencia de datos es similar a la de un sólo disco. No existen implementaciones por hardware, por lo que hay que implementarlo a través de software, con lo que conlleva de costo adicional para la CPU.
Raid 3 - Bandas de discos con ECC almacenado como paridad
La distribución de discos con ECC almacenado como paridad es similar al nivel 2.
El término paridad se refiere a un procedimiento de comprobación de errores donde el número de unos debe ser siempre el mismo (par o impar) para cada grupo de bits transmitidos sin presencia de errores. En esta estrategia, el método ECC se reemplaza por un esquema de comprobación de paridad que requiere sólo un disco para almacenar los datos relativos a la paridad. Es un sistema recomendado para aplicaciones de produción de video, edición de imágenes, edición de video, aplicaciones pre-impresión y cualquier aplicación que requiera un elevado transvase de datos.
Raid 4 - Bandas de discos a grandes bloques con la paridad almacenada en una unidad
Esta estrategia pasa del intercalado de datos a la escritura de bloques completos en cada disco del array. Este proceso se conoce todavía como distribución de discos, pero se lleva a cabo con bloques grandes. Se utiliza un disco de comprobación distinto para almacenar la información de la paridad.
Cada vez que se realiza una operación de escritura, debe leerse y modificarse la información de paridad asociada en el disco de comprobación. Debido a esta sobrecarga, el método de bloques intercalados funciona mejor para operaciones de grandes bloques que para procesamiento basado en transacciones. Es un sistema que ofrece dificultades y es ineficiente a la hora de recuperar los datos de un disco que se haya averiado y el nivel de transferencia de datos es similar al de un disco solo.
Raid 5 - Bandas de discos con paridad distribuida por varias unidades
La distribución con paridad es actualmente el método más popular para el diseño de la tolerancia a fallos. Admite desde tres unidades hasta un máximo de 32 y escribe la información de paridad en todos los discos del array (el conjunto de distribución completo). La información de paridad y los datos se ordenan, de forma que siempre se almacenan en discos diferentes.
Aparece un bloque de distribución de paridad para cada distribución (fila) presente a través del disco. El bloque de distribución de paridad se utiliza para reconstruir los datos de un disco físico que falla. Si falla una sola unidad, se propaga la suficiente información a través del resto de disco permitiendo que los datos se reconstruyan completamente.
El bloque de distribución de paridad se utiliza para reconstruir los datos de un disco físico que falla. Existe un bloque de distribución de paridad para cada distribución (fila) a través del disco. RAID 4 almacena el bloque de distribución de paridad en un disco físico y RAID 5 distribuye la paridad, de igual forma, entre todos los discos.
Es un sistema recomendado para servidores de aplicaciones y fichero, servidor de Bases de Datos, servidores Web, de Correo y de noticias, servidores intranet y sistemas que necesiten una alta escalabilidad.
RAID 6: Discos de datos independientes con dos esquemas de paridad distribuidos independientemente.
Es en esencia un a extensión del sistema de RAID 5, con un nivel más e tolerancia a fallos ya que usa un segundo esquema de paridad independiente del primero.
Los datos se distribuyen en bloques a través de los discos como en el sistema RAID 5 y la segunda paridad es calculada y escrita en todos los discos. Provee un sistea extremadamente alto de tolerancia a fallos y puede solventar muy bien los posibles problemas de escrituras en disco. Es una solución perfecta para soluciones críticas.
Las desventajas son que necesita un complejo sistema de diseño y tiene una muy pobre prestación en escritura, ya que tiene que calcular dos esquemas de paridad a la hora de escribir en disco.
Requiere dos disco más que los que necesitemos para datos para manejar los dos esquemas de paridad.
RAID 7: Asincronía optimizada para altas prestaciones de Entrada y Salida (I/O) y elevadas necesidades de Transferencias de Datos
Todas las transferencias de I/O son asíncronas, independientemente de la controladora y de la caché de la interfaz de transferencia. Todos los discos leen y escriben centralizadamente a través de un bus de alta velocidad y el disco dedicado a la paridad se encuentra en otro canal independiente.
Todo el proceso se lleva acabo, en tiempo real, por el Sistema Operativo instalado y el microprocesador. El sistema operativo controla en tiempo real el canal de comunicaciones.
Un sistema abierto usa normalmente controladoras SCSI, buses de PC normales, motherboards y memoria SIMMs. La paridad se genera íntegramente en la caché. En conjunto los procesos de escritura superan entre un 25% y un 90% a los sistemas de un solo disco y 1.5 a 6 veces a cualquier otro sistema RAID
Las interfaces de controladoras son escalables tanto para la conectividad como para el aumento de transferencia de datos. Para ambientes multiusuario y lecturas pequeñas utiliza un sistema de elevada caché que produce accesos a los datos en tiempos cercanos a cero. El tiempo de escritura mejora con el aumento de unidades de discos en la serie y los tiempos de acceso disminuyen a medida que se trabaja con el sistema RAID. Ninguna transferencia de datos en el RAID requiere un cambio en la paridad.
RAID 7 es una marca registrada de Storage Computer Corporation.
Presenta varias desventajas, una de ellas es que es un sistema propietario de un fabricante y el costo por Mb es muy alto, con una garantía muy corta. Debido a estas desventajas no es un sistema que pueda utilizar el usuario corriente y siempre se debe proveer de un Sistema de Alimentación Ininterrumpida para prevenir la posible pérdida de datos:
Raid 10 - Arrays de unidades duplicadas
RAID nivel 10 duplica los datos en dos arrays idénticos de unidades RAID 0 y tiene la misma tolerancia a fallos que un RAID 1. Los altos niveles de transferencia de I/O de datos se alcanzan gracias al sistema de Bandas RAID 1
Es un sistema muy caro de implementar con una escalabilidad muy limitada y está recomendado para sistema que necesiten un grado muy alto de tolerancia a fallos o para servidor de Bases de Datos.
Raid 53 - High I/O capacidad de Lectura y escritura (I/O) y prestaciones de transferencias de datos
RAID 53 se debería llamar realmente RAID 03, ya que realmente implementa un conjunto distribución de discos (RAID 0) junto al sistema de bandas de disco con paridad (RAID 3). RAID 53 tiene la misma tolerancia a fallos que RAID 3 y requiere un mínimo de 5 discos para implementarlo.
La alta tasa de transferencia de datos se logran gracias al uso de RAID 3 y los altos ratios de I/O para pequeñas solicitudes se consiguen gracias a la implementación del sistema de distribución de discos RAID 0.
Quizá una solución buena para sitios que hubiesen funcionado correctamente con RAID 3 pero necesitasen un complemento para lograr grandes prestaciones de lectura y escritura (I/O).
Las desventajas que presenta este sistema RAID es que se necesita mucha experiencia para poder implementarlo. Todos los discos deben sincronizarse y con la distribución de discos se consigue un pobre aprovechamiento de la capacidad de los discos.
Sustitución de sectores
El sistema operativo Windows NT Server ofrece una utilidad adicional de tolerancia a fallos denominada «sustitución de sectores», también conocida como «hot fixing». Esta utilidad incorpora automáticamente en el sistema de archivos posibilidades de recuperación de sectores mientras esté funcionando el equipo.
Si se localizan los sectores malos durante la E/S (entrada/salida) del disco, el controlador de la tolerancia a fallos intenta mover los datos a un sector no dañado y marcar el sector erróneo. Si la asignación es correcta, no se alerta al sistema de archivos. Los dispositivos SCSI pueden realizar la sustitución de sectores, mientras que los dispositivos ESDI e IDE no pueden llevar a cabo este proceso. Algunos sistemas operativos de red, tales como Windows NT Server, tienen una utilidad que notifica al administrador de todos los sectores dañados y la pérdida potencial de datos si falla la copia redundante.
Microsoft Clustering (agrupamiento)
Microsoft Clustering es una implementación de agrupamiento de servidores de Microsoft. El término «clustering» se refiere a un grupo de sistemas independientes que funcionan juntos como un único sistema. La tolerancia a fallos se ha desarrollado dentro de la tecnología de agrupamiento o clustering. Si un sistema dentro del grupo o cluster falla, el software de agrupamiento distribuirá el trabajo del sistema que falla entre los sistemas restantes del grupo. El agrupamiento no se desarrolló para reemplazar las implementaciones actuales de los sistemas tolerantes a fallos, aunque proporciona una mejora excelente.
Implementación de la tolerancia a fallos
La mayoría de los sistemas operativos de red más avanzados ofrecen una utilidad para la implementación de la tolerancia a fallos. En Windows NT Server, por ejemplo, el programa Administrador de discos se utiliza para configurar la tolerancia a fallos en Windows NT Server. La interfaz gráfica del Administrador de discos realiza, de forma sencilla, el proceso de configurar y gestionar el particionamiento de discos y las opciones de la tolerancia a fallos. Si mueve un disco a un controlador diferente o modifica su ID, Windows NT lo reconocerá como disco original. El Administrador de discos se utiliza para crear varias configuraciones de disco, incluyendo:
← Conjuntos de distribución con paridad, que acumulan múltiples áreas de disco en una gran partición, distribuyendo el almacenamiento de los datos en todas las unidades simultáneamente, agregando la información de paridad relativa a la tolerancia a fallos. ← Conjuntos de duplicación, que generan un duplicado de una partición y la colocan en un disco físico distinto.
← Conjuntos de volúmenes, que acumulan múltiples áreas de disco en una gran partición, completando las áreas en serie.
← Conjuntos de distribución, que acumulan múltiples áreas de disco en una gran partición, distribuyendo, de forma simultánea, el almacenamiento de los datos en todas las unidades.
Unidades y discos ópticos
El término «unidad óptica» es un término genérico que se aplica a diferentes dispositivos. En la tecnología óptica, los datos se almacenan en un disco rígido alternando la superficie del disco con la emisión de un láser.
La utilización de unidades y discos ópticos se ha hecho muy popular. A medida que evoluciona la tecnología de los CD-ROM originales de sólo lectura y lectura-escritura a las nuevas tecnologías DVD, se están utilizando muchísimo estos dispositivos para almacenar grandes cantidades de datos recuperables. Los fabricantes de unidades ópticas proporcionan un gran array de configuraciones de almacenamiento que están preparadas para las redes o se pueden utilizar con un servidor de red. Constituyen una opción excelente para las copias de seguridad permanentes. Existen diferentes posibilidades en esta tecnología.
Tecnología de CD-ROM
Los discos compactos (CD-ROM) constituyen el formato más habitual de almacenamiento óptico de datos. La mayoría de los CD-ROM sólo permiten leer la información. El almacenamiento en CD ofrece muchas ventajas. La especificación ISO 9660 define un formato internacional estándar para el CD-ROM. Tienen una alta capacidad de almacenamiento, hasta 650 Mb de datos en un disco de 4,72 pulgadas. Son portables y reemplazables y debido a que no se pueden modificar los datos de un CD-ROM (si es de sólo lectura), tenemos que los archivos no se pueden eliminar de forma accidental. Los formatos de grabación estándares y los lectores, cada vez, más económicos hacen que los CD sean ideales para el almacenamiento de datos. Puede utilizar ahora este medio para actualizaciones incrementales y duplicaciones económicas. Además, los CD-ROM se ofrecen en un formato de reescritura denominado CD de reescritura.
Tecnología de disco de vídeo digital (DVD)
La familia de formatos de los discos de vídeo digital (DVD) están reemplazando a la familia de formatos de los CD-ROM. La tecnología de disco de vídeo digital (DVD), también conocida como «disco digital universal», es muy reciente y, por tanto, relativamente inmadura. DVD tiene cinco formatos: DVD-ROM, DVD-Vídeo, DVD-Audio, DVD-R («R» para especificar «gravable») y DVD-RAM.
DVD-R es el formato de una sola escritura (actualizaciones incrementales). Especifica 3,95 GB para disco de una sola cara y 7,9 GB para los discos de doble cara. DVD-RAM es el formato para los discos de múltiples escrituras. Especifica 2,6 GB para discos de una sola cara y 5,2 GB para los discos de doble cara, con un cartucho de discos como opción. DVD-ROM (discos de sólo lectura) son similares a los CD-ROM y tienen una capacidad de almacenamiento de 4,7 GB (una cara, un nivel), 9,4 GB (doble cara, un nivel), 8,5 GB (doble nivel, una cara), 17 GB (doble nivel, doble cara). Son formatos compatibles con CD-audio y CD-ROM. Las unidades de DVD-ROM pueden utilizar DVD-R y todos los formatos de DVD. UDF es el sistema de archivos para DVD-R.
Tecnología WORM (una escritura, múltiples lecturas)
La tecnología WORM (una escritura, múltiples lecturas) ha ayudado a iniciar la revolución del proceso de generación de imágenes documentales. WORM utiliza la tecnología láser para modificar, de forma permanente, los sectores del disco y, por tanto, escribir permanentemente archivos en el medio. Dado que esta alteración es permanente, el dispositivo puede escribir sólo una vez en cada disco. Normalmente, WORM se emplea en los sistemas de generación de imágenes donde las imágenes son estáticas y permanentes.
Tecnología óptica reescribible
Se están empleando dos nuevas tecnologías que utilizan tecnología óptica reescribible. Estas tecnologías incluyen los discos magneto-ópticos (MO) y los discos rescribibles de cambio de fase (PCR; Phase Change Rewritable). Se están utilizando más las unidades MO, puesto que los fabricantes del medio y unidades utilizan los mismos estándares y, por tanto, sus productos son compatibles. Los dispositivos PCR, proceden de un fabricante (Matsushita/Panasonic) y el medio procede de dos fabricantes (Panasonic y Plasmon).
Unidades de múltiples funciones
Existen dos versiones de unidades ópticas de múltiples funciones. Una utiliza firmware en la unidad que, primero, determina si se ha formateado un disco para una sola escritura o para múltiples escrituras y, a continuación, actúa sobre el disco de la forma apropiada. En la otra versión de MO, se utilizan dos medios completos diferentes. Los discos de múltiples escrituras son discos MO convencionales, pero el medio de una sola escritura es el medio WORM tradicional.
Recuperación frente a catástrofes
El intento de recuperación frente a una catástrofe, independientemente de la causa, puede constituir una experiencia terrible. El éxito de la recuperación depende de la implementación frente a catástrofes y del estado de preparación desarrollado por el administrador de la red.
Prevención de catástrofes
La mejor forma de recuperarse frente a un desastre es, en primer lugar, evitarlo antes de que ocurra. Cuando se implementa la prevención de catástrofes se debe:
← Enfocar los factores sobre los que se tienen control. ← Determinar el mejor método de prevención.
← Implementar y forzar la medidas preventivas que se seleccionen.
← Comprobar continuamente nuevos y mejores métodos de prevención.
← Realizar un mantenimiento habitual y periódico de todas las componentes hardware y software de la red.
← Recordar que el entrenamiento es la clave de la prevención de las catástrofes de tipo humano que pueden afectar a la red.
Preparación frente a las catástrofes
No todas las catástrofes se pueden evitar. Cada jurisdicción tienen un plan de contingencia frente a catástrofes y se gastan muchas horas cada año en la preparación de este plan. Dado que cada
comunidad es diferente, los planes de recuperación tendrán en cuenta distintos factores. Si, por ejemplo, vive en una zona de inundaciones, debería tener un plan para proteger la red frente a niveles muy altos de concentración de agua.
Cuando se considera la protección frente a las catástrofes, necesitará un plan para el hardware, software y datos. Se pueden reemplazar las aplicaciones software y hardware y los sistemas operativos. Pero para realizar esto, es necesario, primero, conocer exactamente los recursos que se disponen. Realice un inventario de todo el hardware y software, incluyendo fecha de compra, modelo y número de serie.
Los componentes físicos de una red se pueden reemplazar fácilmente y, normalmente, están cubiertos por algún tipo de seguro, pero el problema se plantea con los datos que son altamente vulnerables a las catástrofes. En caso de incendio, puede reemplazar todos los equipos y hardware, pero no los archivos, diseños y especificaciones para un proyecto multimillonario que ha preparado la organización durante el último año.
La única protección frente a las catástrofes que implican la pérdida de datos es implementar un método de copias de seguridad o más de uno de los descritos anteriormente. Almacene las copias de seguridad en un lugar seguro, como puede ser una caja de seguridad de un banco, lejos del sitio donde se ubica la red.
Para conseguir una recuperación total frente a cualquier catástrofe, necesitará:
← Realizar un plan de recuperación. ← Implementar el plan.
← Comprobar el plan.