Sistemas RAID e Introducción a gestión de red

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Sistemas RAID e Introducción a gestión de red

Índice

Parte A – Sistemas RAID        2

Introducción a Raid        2

Ventajas de Raid        3

Tipos/Niveles de Raid        4

RAID 0        4

RAID 1        5

RAID 5        5

RAID 0+1        6

RAID 1+0        7

Sistemas RAID en servidores        7

Parte B – Alternativas para la monitorización y gestión de red en entornos UNIX actuales        9

Monitorización de redes        9

Nagios        9

Icinga        9

Zabbix        10

PandoraFMS        10

Monit        10

Gestión de redes        11

NMAP        11

Ntopng        11

Wireshark        11

Ejemplo de aplicación de un sistema        12

Parte A – Sistemas RAID

Para empezar este trabajo, se pide realizar una prospección de los actuales sistemas RAID, explicando que posibilidades existen para su configuración (hardware/software), tipos de configuración RAID, y las ventajas e inconvenientes de cada uno.

Primero de todo, deberíamos saber que una prospección es un estudio de las posibilidades futuras de un negocio teniendo en cuenta los datos de que se dispone. Es decir, a partir de la teoría explicada en clase, y de lo que podemos tener en el aula virtual, debemos ser capaces de hacer un estudio de los sistemas RAID.

Ahora que sabemos la finalidad de esta primera parte, tendríamos que conocer bien que es un sistema RAID.

Introducción a Raid

RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks) es un sistema que nos permite gestionar varios discos duros dentro un mismo dispositivo como si realmente fuera uno solo. Hemos podido leer que hay diferentes niveles de RAID, pero la única diferencia que hay es el modo en el que se comporta el equipo a la hora de manejar datos. Los diferentes tipos de configuración de RAID nos per miten aumentar el rendimiento del equipo o la seguridad de los datos almacenados en ellos. De hecho, se puede llegar a conseguir que en caso de que un disco falle, la información se replique de forma automática en otro disco, para que, de esta manera, el sistema pueda seguir funcionando sin problemas y sin necesidad de tener que apagar el dispositivo.

Este tipo de tecnología protege los datos contra el fallo de una unidad de disco duro. Si se produce un fallo, RAID mantiene el servidor activo y en funcionamiento hasta que se sustituya la unidad defectuosa. También se utiliza muchas veces para mejorar el rendimiento de servidores y estaciones de trabajo. Estos son los dos principales objetivos de los sistemas RAID, protección de datos y mejora del rendimiento, sin tener que excluirse entre sí.

Todos los sistemas RAID suponen la pérdida de parte de la capacidad de almacenamiento de los discos, pero no debemos pensarlo como una pérdida (aunque si tenerlo en cuenta) ya que conseguiremos un backup, una copia de seguridad de los datos. Los sistemas profesionales deben incluir los elementos críticos por separado, es decir, las fuentes de alimentación y ventiladores, y Hot Swap (conexión en caliente). De poco sirve ser un sistema tolerante a fallos de discos, si a la primera que falle una fuente de alimentación, el sistema cae.

Ventajas de Raid

Hemos estado hablando hasta ahora de las dos principales ventajas que nos ofrecen. Pero vemos que más nos puede ofrecer.

Tolerancia a fallos: Protege contra la pérdida de datos y proporciona la recuperación de los datos en tiempo real con acceso interrumpido en caso de que falle un disco.

Mejora del rendimiento/velocidad: Una matriz consta de dos o más discos duros que funcionan como si fuesen uno solo ante el sistema principal. Los datos se dividen en fragmentos que se escriben en varias unidades de forma simultánea. Al realizar este fraccionamiento de datos, se incrementa notablemente la capacidad de almacenamiento y ofrece mejoras de rendimiento. También permite trabajar en paralelo, lo que aumenta aún más el rendimiento del sistema.

Mayor fiabilidad: Estas soluciones emplean dos técnicas para aumentar la fiabilidad, la redundancia de datos y la información de paridad. La redundancia de datos es el almacenamiento de los mismos datos en varias unidades. Por tanto, en el momento en el que falla una unidad, todos los datos siguen estando disponibles en otra unidad. Aunque es algo bastante eficaz, es algo costoso ya que exige el uso de conjuntos de unidades duplicados. El segundo planteamiento es el de la paridad de datos. Esto último utiliza un algoritmo matemático para describir los datos de una unidad. Cuando se produce un fallo en una unidad, se leen los datos correctos que quedan y se comparan con los datos de paridad almacenados por la matriz. Este método, el de la paridad, es algo menos costoso que la redundancia, ya que no requiere el uso redundante de unidades de disco.

Alta disponibilidad: RAID aumenta el tiempo de funcionamiento y la disponibilidad de la red. Debe ser posible acceder a los datos en cualquier momento para evitar los tiempos de inactividad. La disponibilidad de los datos se divide en dos aspectos: la integridad de los datos y la tolerancia a fallos. La segunda ya la hemos visto en la primera de estas ventajas. La integridad de los datos se refiere a la capacidad para obtener los datos adecuados en cualquier momento. La mayoría de las soluciones RAID ofrecen reparación dinámica de sectores, es decir, repara sobre la marcha los sectores defectuosos debidos a errores de software.

Tipos/Niveles de Raid

Como hemos dicho antes, hay varios tipos de RAID con diferentes características cada uno. La elección va a depender de las necesidades de cada usuario en lo que respecta a factores como seguridad, velocidad, capacidad, coste, … Cada nivel ofrece una combinación específica de tolerancia a fallos (redundancia), rendimiento y coste, diseñadas para satisfaces las diferentes necesidades de almacenamiento.

La mayoría de los niveles de RAID puede satisfaces de manera efectiva sólo uno o dos de estos criterios. No hay un nivel mejor que otro; cada será apropiado para determinadas aplicaciones y entornos informáticos. De hecho, es más frecuente de lo que podamos pensar el uso de varios niveles de RAID para distintas aplicaciones del mismo servidor.

Oficialmente existen siete niveles diferentes de RAID (0, 1, 2, 3, 4, 5 y 6), definidos y aprobados por el RAB (RAID Advidoty Board). Pero luego existen otras posibles combinaciones de estos niveles (10, 50, …). Los niveles RAID 0, 1, 0+1 y 5 son los más populares actualmente.

RAID 0

Este tipo de sistema divide los datos entre los discos duros que lo forman. De esta forma, mejora las velocidades de escritura y lectura de la información almacenada en el disco. RAID 0 se suele utilizar con vatios discos del mismo tamaño, ya que el espacio total disponible viene determinado por el disco de menor espacio.

El RAID 0 emplea una técnica llamada “striping” (método de incrementar el índice de transmisión de sistemas mediante el uso de varias unidades de disco en paralelo). Divide el espacio de almacenamiento de cada disco en unidades que van desde un sector de 512 bytes hasta sectores con tamaños de varios megas. Estos sectores están almacenados de una manera que podemos acceder a ellos de manera ordenada. [pic 2]

Veámoslo mejor con un ejemplo. Montamos un sistema RAID 0 con un disco duro de 500 GB y otro, más pequeño, de 200 GB. Es espacio total de almacenamiento será de 500 GB ya que cada disco aportará 200GB. De esta manera estamos desaprovechando 300 GB de almacenamiento.

El principal inconveniente que tiene este tipo de sistema de almacenamiento es que no duplica la información. Por tanto, si en algún momento llega a fallar un disco duro, perderíamos toda la información almacenada en ambos discos.

Por tanto, lo que podemos resumir de RAID es que tiene la más alta transferencia, pero no tiene tolerancia a fallos.

RAID 1

A este nivel también se le conoce como “copia espejo”, es decir, toda la información que se almacena en un disco duro se suplica de forma automática en el otro, por tanto, en caso de fallo de uno de los discos, la información no se pierde ya que el sistema sigue funcionando con el otro disco. También se mejora el tiempo de lectura de los datos, ya que cualquiera de los dos discos puede leerse al mismo tiempo.[pic 3]

Si ocurre una avería en unos los discos duros que forman parte de la estructura, éste podrá ser remplazado en “caliente”. ¿Qué quiere decir esto? Que no es necesario apagar la máquina para poder realizar el cambio del disco defectuoso. Una vez que el disco es sustituido, el sistema empieza a duplicar la información almacenada de forma automática en el nuevo disco insertado.

RAID 5

Últimamente, hay un tipo de sistema que ha alcanzado más popularidad que el resto. Es el caso de RAID 5, y es debido al bajo coste que ocasiona siendo de los más eficaces.

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