GESTIÓN DE REDES DE DATOS - TRIMESTRE IV
ACTIVIDAD #1: CONCEPTOS E IMPLEMENTACIÓN DE RAID
JULIÁN MATEO VARGAS CELADA
JUAN GUILLERMO MARTÍNEZ MAZO
IVAN ALEJANDRO ARIAS
SENA
2016
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Implementación de RAID: Conceptos y Configuración en Windows y Linux, Guías, Proyectos, Investigaciones de Informática y Tecnologías de la Información
Los conceptos básicos de RAID (Redundant Array of Independent Disks), sus diferentes niveles o tipos (RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6), sus ventajas y desventajas, y cómo realizar su implementación en sistemas operativos Windows Server 2012 y Linux CentOS. Además, se detalla cómo combinar diferentes tipos de RAID (RAID 0+1, RAID 1+0, RAID 3+0, RAID 5+0) y qué es la paridad en RAID y para qué sirve.
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
2019/2020
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GESTIÓN DE REDES DE DATOS - TRIMESTRE IV
ACTIVIDAD #1: CONCEPTOS E IMPLEMENTACIÓN DE RAID
JULIÁN MATEO VARGAS CELADA
JUAN GUILLERMO MARTÍNEZ MAZO
IVAN ALEJANDRO ARIAS
SENA
Actividad #1: Conceptos RAID 1. Defina claramente qué es RAID. R// RAID (Redundante Array of Independen Disks) o conjunto redundante de discos independientes, es una tecnología que sirve para concebir mayores velocidades y menos fallas en los discos duros que estén en uso constante, además de la seguridad de no perder la información en los discos. 2. ¿Por qué es útil RAID en servidores? R// Porque los servidores necesitan la información almacenada en los discos constantemente y si un disco falla, este servidor no puede dejar de trabajar, para esto se utiliza el RAID, para hacer redundancia de la información que hay en los discos en caso que alguno de estos falle el servidor mantenga su tarea como si nada. 3. ¿Cuál es la diferencia de implementar RAID por hardware o por software? R// El costo del RAID por hardware es mucho más elevado que el de software pues este requiere de cables SCSI y tarjetas de red nuevas para la conexión y el funcionamiento de este RAID, por software este tiene distintos niveles y un kernel para el funcionamiento de bloque que se usará en este método. 4. ¿Cuál es la función de una controladora RAID? R// Esta controladora maneja la administración de los discos, y efectúa los cálculos de paridad haciendo que el trabajo sea automatizado y más dinámico. 5. Explique brevemente los principales niveles de RAID. Utilice imágenes. R// Raid 0 (División): Este Raid sólo divide la información en los diferentes discos que trabajan, lo que ofrece una gran velocidad de disponibilidad de la información, pero no ofrece tolerancia a fallos pues este no replica la información, sólo la divide en diferentes discos. R// Raid 1 (Espejo): Este Raid replica toda la información de un disco en el otro siendo más tolerante a fallos pero más inoficioso pues desperdicia mucho más espacio, este se utiliza normalmente en servidores para daños críticos como puede ser los sistemas operativos.
R// Raid 6 (Distribución con doble paridad): Este Raid amplía la funcionalidad del Raid 5 con otro bloque de paridad almacenando la información en bloques de paridad, siendo más rápida, segura y con mayor disponibilidad de los datos en caso de falla. 6. Ventajas y desventajas de cada uno de los niveles (tipos) de RAID. R// Raid 0 (División):
- Debe utilizar mínimo dos discos
- Alta transferencia (Alta velocidad en lectura y escritura)
- Sin tolerancia a fallos (Si se daña un disco se daña todo) Raid 1 (Espejo):
- Debe utilizar mínimo dos discos
- No respalda o cubre (Borrado accidental - Virus - Robo o daño fisico - Corrupción de datos)
- Se realiza una copia exacta (Tipo espejo)
- No puede sustituirse por un backup
- Redundante Raid 2 (Corrección de errores de codificación):
- Discos paralelos, no independientes (no se puede leer y escribir al mismo tiempo).
- División de datos a nivel de bits.
- No puede atender varias peticiones simultáneas. Raid 3 ( Acceso síncrono con un disco dedicado a paridad)
- División de datos a nivel de byte.
- Los discos son sincronizados por la controladora para funcionar al unísono.
- Permite tasas de transferencias extremadamente altas. Raid 4 (Acceso independiente con discos dedicados a la paridad)
- Debe utilizar mínimo tres discos.
- Usa división a nivel de bloques con un disco de paridad dedicado.
- Permite que cada miembro del conjunto funcione independientemente cuando se solicita un único bloque. Raid 5 (Distribución con paridad)
- Mínimo de tres discos.
- División de datos a nivel de byte.
- Distribución de paridad entre todos los discos del conjunto.
- Bajo coste de redundancia
- Excelente rendimiento y buena tolerancia a fallas Raid 6 (Distribución con doble paridad)
- Divide los datos a nivel de bloques y distribuye los dos bloques de paridad entre todos los miembros del conjunto.
- Proporciona protección contra fallos dobles de discos y contra fallos cuando se está reconstruyendo un disco.
- Es ineficiente cuando se usa un pequeño número de discos, pero a medida que el conjunto crece y se dispone de más discos la pérdida en capacidad de almacenamiento se hace menos importante, creciendo al mismo tiempo la probabilidad de que dos discos fallen simultáneamente. 7. Describa cómo se realiza una implementación de RAID por software en los sistemas operativos Windows y Linux. R// Implementación de RAID 5 en Windows:
- Abrimos el menú de configuración / Almacenamiento / Controlador sata / Agregar discos duros, y agregamos 3 y al terminar le damos aceptar.
- Luego En la opción de almacenamiento, elegimos administrador de discos, y nos aparecerá una opción para inicializar los discos. Elegimos los 3 y le damos aceptar.
- Ahora crearemos el volumen de RAID 5, nos podemos ubicar en sobre cualquiera de los discos nuevos, le damos clic en el botón derecho y escogemos la opción raid 5.
- En la nueva ventana agregaremos los otros discos faltantes, hasta que queden todos agregados.
- Después podemos elegir la letra que asignaremos para la unidad.
- Ahora nos aparecerá una ventana de formateo, podemos agregarle una etiqueta, y elegimos el tipo de formato NTFS en formato rápido.
- Luego nos saldrá una ventana emergente le daremos en Sí.
- Ahora se podría observar que las unidades del disco aparecen como dinámicas de color verde claro. En la parte de arriba aparece la letra designada con la etiqueta que le hayamos puesto.
- Podemos verificar en “Mi equipo” la partición asignada con Raid 5
- Ahora crearemos un punto de montaje en este caso se usará el MD1, lo haremos con el comando mknod /dev/md1 b 9 0
- Ahora usaremos el siguiente comando (mdadm) (--create /dev/md1) (–level=raid5) (--raid- devices=3 /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1). En donde estaremos especificando que el gestor RAID creará una partición en el nivel de RAID 5 y finalmente el número de particiones a usar y declarandolas.
- Le daremos formato ext3 con el comando mkfs.ext3 /dev/md
- Finalmente montaremos el md1 en “/mnt” lo haremos con el comando mount /dev/md /mnt
- Para terminar revisaremos si quedo funcionando con el comando cat /proc/mdstat 8. Combinaciones entre diferentes tipos de RAID. ¿Cuáles hay? ¿Cómo funcionan? R// RAID 0+1 : Es una combinación de dos configuraciones simultáneas RAID 0 y RAID 1. Se necesitarán 4 discos duros que se tomarán por parejas para que cada una de éstas forme un RAID 0 y, con las dos parejas, se monte un RAID 1. Dicho de otra forma, con esta configuración tendremos un RAID 0 redundado en espejo. RAID 1+0 : Es la configuración “contraria” al RAID 0+1. En este caso en vez de realizar un espejo del RAID 0 (los discos en striping), lo que hacemos es aplicar el espejo a cada disco en striping. RAID 3+0: (División con conjunto de paridad dedicado) es una combinación de un RAID 3 y un RAID 0. Proporciona tasas de transferencia elevadas combinadas con una alta fiabilidad a cambio de un coste de implementación muy alto. La mejor forma de construir un RAID 3+ es combinar dos conjuntos RAID 3 con los datos divididos en ambos conjuntos. RAID 5+0 : Combina la división a nivel de bloques de un RAID 0 con la paridad distribuida de un RAID 5, siendo pues un conjunto RAID 0 dividido de elementos RAID 5. RAID 10+0 : Es una división de conjuntos RAID 10. Esta combinación funciona de forma cuadriculada por así decirlo ya que los conjuntos divididos son a su vez divididos conjuntamente de nuevo. 9. Explique qué es Paridad en RAID y para qué es utilizada. R// La paridad es un valor calculado usado para reconstruir datos después de un error, que utiliza información redundante y es asociada a un bloque de la información de la misma. También podemos definir paridad como una operación matemática que permite a los discos
duros que forman un RAID fallar sin sufrir pérdidas de datos. Ya que esta puede ser dividida en bits, bytes o bloques en los diferentes discos. Actividad #2 : Implementación 1. Realice la implementación de RAID 1 en Windows Server 2012 y en Linux CentOS. Windows 7: 1) Ir a Panel de control / Herramientas Administrativas / Administración de Equipos / Administración de Discos. 2) Luego añadiremos dos discos duros
5) Ahora podemos ver que los dos discos duros están en reflejo. 6) En el equipo ahora podemos el nuevo disco agregado, solo aparecerá ese ya que el otro es un reflejo de ese. 7) En caso de dañarse uno de los dos discos, aparecerá asi.
8) Pero la información sigue aún protegida y respaldada. 9) Como ya se nos ha dañado un disco, lo que debemos de hacer es agregar otro disco duro y restablecer la información en este. En el disco dañado le quitaremos el reflejo.
2) Iniciamos el S.O y abrimos la consola. Digitamos el comando fdisk - l para listar los discos de nuestro sistema. Ya teniendo detectados los dos discos entramos en cada uno de ellos con el comando fdisk /dev/sdb y fdisk /dev/sdc esto para mi caso. 3) Digitamos la tecla C, luego la U, y luego la N para particionar disco, luego de esto digitamos la tecla P que nos indica que la particion sera primaria, seleccionamos el número de la partición. Y por último el tamaño de esta. 4) Luego digitamos la tecla T para cambiar el valor ID, y luego ponemos 1 que nos hace referencia a la partición y escribimos el formato ID que sera fd. Por último digitamos la tecla W para escribir y guardar cambios.
5) Ahora entramos al otro disco el /dev/sdc y configuramos lo siguiente.
- Digitamos la tecla C
- Digitamos la tecla U
- Digitamos la tecla B
- Digitamos la tecla N para particionar el disco.
- Digitamos la tecla P para decir que sera primaria
- Digitamos el número 1 para indicar el número de la partición.
- Seleccionamos el tamaño para la partición.
- Digitamos la tecla T para cambiar el valor ID
- Seleccionamos la partición #
- Ponemos el valor ID que será fd
- Por último se escribirán los cambios con la tecla W 6) Ahora ya teniendo ambos discos configurados, los montaremos. Revisar si tienen instalado el mdadm. Digitamos la siguiente línea de comando. mdadm - v - C /dev/md0 - n 2 /dev/sdb /dev/sdc - l 1
4) Como podemos ver ya tenemos los tres discos en RAID 5 CentOS:
- Teniendo nuestro S.O de arquitectura Linux en una máquina virtual, lo que haremos es agregar tres discos duros más.
- Abrimos la consola e ingresamos como usuario root y digitamos el comando yum install mdadm. Una vez instalada ejecutamos el comando fdisk - l para listar las particiones de nuestro disco duro.
- Ahora tendremos que editar las particiones con el comando fdisk /dev/sbd. Elegimos luego la opción m (Ver ayuda), entre todas las opciones vamos a seleccionar la de “Agregar Nueva partición” entonces digitamos la tecla N. Ahora para crear el tipo de partición digitamos la tecla P que significa partición primaria y digitamos el número 1 que será el número de la partición.
- Luego digitamos la tecla T para que nos cambie la ID de la partición. Podemos digitar la tecla L para obtener ayuda (Nos saldrá la lista de los códigos), elegimos la opción de fd y digitamos la tecla P para escribir los cambios seguidamente de la tecla W para guardarlos.
- Ahora crearemos un punto de montaje en este caso se usará el MD0, lo haremos con el comando mknod /dev/md0 b 9 0
- Ahora usaremos el siguiente comando (mdadm) (--create /dev/md0) (–level=raid5) (--raid- devices=3 /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1). En donde estaremos especificando que el gestor RAID creará una partición en el nivel de RAID 5 y finalmente el número de particiones a usar y declarandolas.
- Le daremos formato ext3 con el comando mkfs.ext3 /dev/md
- Finalmente montaremos el md1 en “/mnt” lo haremos con el comando mount /dev/md /mnt/raid
- Para terminar revisaremos si quedo funcionando con el comando cat /proc/mdstat 3. Realice la implementación de RAID 0+1 en Linux CentOS
- Agregar los cuatro discos duros utilizables al equipo
- Ir al menú” Configuración o Utilidades de Disco”