ALTA DISPONIBILIDAD
Los sistemas RAID los hacemos con un conjunto de discos. Por un lado hay RAID que valen para: *VELOCIDAD. Optimizan el rendimiento para conseguir velocidad. *SEGURIDAD. Si falla un disco, tendríamos otro que seguiría funcionando por sistema. *SEGURIDAD + VELOCIDAD. Velocidad raid0 (lee y escribe en los dos discos duros indistintamente. Si falla un disco todo se pierde) Seguridad raid1 (son dos discos duros en que se duplica la información) Velocidad+Seguridad raid5 (trabajan los tres discos duros a la vez) 2
DUPLEXING. Cuando tenemos un RAID1, utilizamos una controladora para un disco y otra controladora para otro disco. Si falla una controladora de un disco podemos trabajar con el otro disco. MIRRORING. Con RAID1. Con una única controladora se gobiernan los dos discos, con el problema de que si falla la controladora sucede que el RAI1 deja de funcionar y el sistema se cae. 3
HOT SWAP. Es lo que llamamos discos en caliente, es decir, podemos sacar los discos y meterlos sin apagar el sistema. Se utiliza en sistemas donde no podemos permitirnos el lujo de apagar la máquina. Se da en grandes servidores de empresas. HOT SPARE. Es un disco de reserva. Es un disco que tenemos conectado, no está funcionando pero en el momento que se detecta que falla un disco automáticamente entraría en funcionamiento el disco de reserva. 4
RAID consiste en un conjunto de técnicas hardware o software que utilizando varios discos proporcionan principalmente tolerancia a fallos, mayor capacidad y mayor fiabilidad en el almacenamiento. Se trata de un sistema de almacenamiento que utilizando varios discos y distribuyendo o replicando la información entre ellos consigue algunas de las siguientes características: Mayor capacidad: Es una forma económica de conseguir capacidades grandes de almacenamiento. Mayor tolerancia a fallos: En caso de producirse un error, con RAID el sistema será capaz en algunos casos de recuperar la información perdida y podrá seguir funcionando correctamente. Mayor seguridad: Debido a que el sistema es más tolerante con los fallos y mantiene cierta información duplicada, aumentaremos la disponibilidad y tendremos más garantías de la integridad de los datos. Mayor velocidad: Al tener en algunos casos cierta información repetida y distribuida, se podrán realizar varias operaciones simultáneamente. 5
Este conjunto de técnicas están organizadas en niveles. Algunos de estos niveles son: RAID nivel 0 (RAID0): En este nivel los datos se distribuyen equilibradamente entre dos o más discos. Como podemos ver en la figura de abajo los bloques de la unidad A se almacenan de forma alternativa entre los discos 0 y 1 de forma que los bloques impares de la unidad se almacenan en el disco 0 y los bloques pares en el disco 1. Esta técnica favorece la velocidad debido a que cuando se lee o escribe un dato, si el dato está almacenado en dos discos diferentes, se podrá realizar la operación simultáneamente. Hay que tener en cuenta que RAID0 no incluye ninguna información redundante, por lo que en caso de producirse un fallo en cualquiera de los discos que componen la unidad provocaría la pérdida de información en dicha unidad. 6
RAID nivel 1 (RAID1): A menudo se conoce también como espejo. Consiste en mantener una copia idéntica de la información de un disco en otro u otros discos. Como podemos ver en la figura todos los bloques de la unidad A se almacenan de forma idéntica en ambos discos. Si se produjera un fallo en un disco la unidad podría seguir funcionando sobre un solo disco. El principal inconveniente es que el espacio de la unidad se reduce a la mitad del espacio disponible. 7
RAID nivel 5 (RAID5): En RAID 5 los bloques de datos que se almacenan en la unidad, y la información redundante de dichos bloques se distribuye cíclicamente entre todos los discos que forman el volumen RAID5. Por ejemplo si aplicamos RAID5 sobre un conjunto de 4 discos los bloques de datos se colocan en tres de los cuatro discos, dejando un hueco libre en cada línea que irá rotando de forma cíclica. En este hueco se colocará un bloque de paridad. Con este sistema, el bloque de paridad se coloca cada vez en un disco. El bloque de paridad se calcula a partir de los bloques de datos de la misma línea, de forma que el primero será un 1, si hay un número impar de unos en el primer bit de los bloques de datos de la misma línea, y 0 si hay un número par de unos. 8
1.1. RAID en Windows En Windows estamos acostumbrados a que una unidad física corresponda con una unidad lógica (o varias en caso de tener varias particiones). Este es el concepto clásico de Windows, los discos básicos. Al igual que en los discos básicos creábamos unidades lógicas, en los discos dinámicos creamos volúmenes dinámicos. Existen cinco tipos de volúmenes dinámicos: Simples: Es un volumen que utiliza espacio de un solo disco físico. Es el tipo de disco dinámico que se crea cuando transformamos una unidad lógica en un volumen dinámico. Distribuidos: Es un volumen que se crea ocupando espacio de varios discos. Se construye como una concatenación de discos, sin existir una regla que especifique cómo tienen que almacenarse los datos en los discos. Seccionados: Corresponde con el nivel 0 de RAID. Reflejados: Corresponde con el nivel 1 de RAID. Raid-5: Corresponde con el nivel 5 de RAID. 9
1.2. RAID en Windows Vista Dentro de la rama de sistemas operativos de Microsoft no orientados a servidores (Windows XP, Vista...) solo es posible crear los tres primeros tipos de volúmenes dinámicos: simples, distribuidos y seccionados. 10
1.3. RAID en Windows 2003 y 2008 Server En la rama de sistemas operativos de servidor de Microsoft, podemos crear todos los tipos de volúmenes dinámicos enumerados en el epígrafe 4.1. 11
Realizar la Actividad 1 del documento. 12
2. Clusters de servidores Un cluster de servidores es un grupo de ordenadores que se unen mediante una red de alta velocidad, de tal forma que el conjunto se ve como un único ordenador, mucho más potente que los ordenadores comunes. Una de sus principales ventajas es que no es necesario que los equipos que lo integren sean iguales a nivel hardware ni que dispongan del mismo sistema operativo. Con este tipo de sistemas se busca conseguir cuatro servicios principales: Alta disponibilidad. Balanceo de carga. Alto rendimiento. Escalabilidad. 13
2. Clusters de servidores 2.1. Clasificación de los clusters Existen tres tipos de clusters relacionados con los servicios que ya hemos mencionado anteriormente: Clusters de alto rendimiento (HPC High Performance Clusters). Este tipo de sistemas ejecutan tareas que requieren de una gran capacidad de cálculo o del uso de grandes cantidades de memoria (e incluso de ambas conjuntamente). Clusters de alta disponibilidad (HA High Availability). Con estos clusters se busca dotar de disponibilidad y confiabilidad a los servicios que ofrecen. Para ello se utiliza hardware duplicado, de modo que al no tener un único punto de fallos se garantiza la disponibilidad del sistema. Clusters de alta eficiencia (HT High Throughput). En estos sistemas el objetivo central de diseño es que se puedan ejecutar el mayor número de tareas en el menor tiempo posible. Clasificación de los clusters por su ámbito de uso, donde hablaremos de dos tipos: 14 Clusters de infraestructuras comerciales, que conjugan la alta disponibilidad con la alta eficiencia. Clusters científicos, que en general son sistemas de alto rendimiento.
2. Clusters de servidores 2.2. Componentes de los clusters Para que un cluster funcione necesita de una serie de componentes, que pueden tener diversos orígenes. Entre estos componentes están: Nodos: es el nombre genérico que se dará a cualquier máquina que utilicemos para montar un cluster, como pueden ser ordenadores de sobremesa o servidores. Aún cuando podemos utilizar cualquier tipo de hardware para montar nuestro sistema, es siempre buena idea que haya cierto parecido entre las capacidades de todos los nodos. Sistema operativo: podemos utilizar cualquier sistema operativo que tenga dos características básicas: debe ser multiproceso y multiusuario. Conexión de Red: es necesario que los distintos nodos de nuestra red estén conectados entre sí. Middleware: es el nombre que recibe el software que se encuentra entre el sistema operativo y las aplicaciones. 15 Sistema de almacenamiento: podemos hacer uso de un sistema de almacenamiento interno en los equipos, utilizando los discos duros de manera similar a como lo hacemos en un PC, o bien recurrir a sistemas de almacenamiento más complejos, que proporcionarán una mayor eficiencia y disponibilidad de los datos.
Realizar las Actividades 2 y 3 del documento. 16