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Module 9: Implementing Local Storage
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Almacenamiento:
Para la gestion de almacenamiento en windows server 2012 R2 es muy importante tener conceptos de almacenamiento virtual.
Usaremos discos duros virtuales:
.vhd
.vhdx: nueva version con caracteristicas mejoradas
Windows server 2012 soporta de forma nativa discos virtuales VHD
Ultrascsi: nueva version de scsi
Windows Server 2012 permite TIER STORAGE (almacenamiento inteligente)
Tipos de conexiones:
DAS (Direct attached Storage)
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El disco (SATA, SCSI, SSD,) se conecta directamente al servidor. La conexión puede ser mediante una controladora (SATA, SCSI) o
mediante USB. La conexión NO se lleva acabo a traves de la red
Ventajas.
- Gestion es muy simple
- Metodo de conexión es muy barato
Inconvenientes.
- Si el servidor falla, perdemos el acceso al almacenamiento
- Hace mas complicado el proceso de centralizacion, la gestion del almacenamiento y los backups
Por ejemplo, no podriamos usar DAS para crear un cluster.
NAS (Network Attached Storage):
No confundir con SAN (Storage Area Network)
Un NAS es un almacenamiento compartido al que accedemos a nivel de archivos
Los procolos usados son protocolos de acceso a archivos:
- FTP (File Transfer Protocol)
- CIFS (Common internet file system)
- SMB (Server message Block)
- Samba (SMB open source)
- NFS (Network File System) (unix) (traduccion de la gente No File Security)
En cualquiera de ellos accedemos a carpetas o archivos individuales.
Ventajas:
- Es mas barato y mas simple que SAN
- No necesita una tecnologia especifica (TCP/IP)
- Espacio centralizado (a diferencia de DAS)
- Grandes volumenes de almacenamiento. Podemos modificar la contidad de almacenamiento de forma dinamica.
- Permite añadir redundancia
Inconvenientes.
- Mas lento que SAN. Normalmente comparte la red de datos con otras aplicaciones.
- No puede usarse para aplicaciones que hacen uso intensivo del almacenamiento: SQL server o Exchange
SAN (Storage Area Network):
Es una solucion de almacenamiento de alto rendimiento y con redundancia.
No accedemos al almacenamiento a nivel de archivos, sino a nivel de bloques.
Usan tecnologias propias como Canal de Fibra (Fibre channel) o iSCSI (SCSI sobre TCP)
Ventajas.
- Es el almacenamiento centralizado mas rapido.
- Implementa redundancia. RAIDs, paridad, …
- Permite sustituir discos en caliente e incrementar el espacio de almacenamiento sin parar los servicios.
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Inconvenientes.
- Es muy caro. Puede requerir hardware especifico como swiches de fibra o HBAs (interfaces de conexion)
- Suelen usar su propio sistema operativo, lo que hace que sea necesario personal personal especializado.
- Multiples fabricantes, no hay un estandar claro. NetApp, HP, …
RAID:
Redundant array of independent disks (Redundant array of inexpensive disks)
Es un conjunto de discos independientes que van a ser usados como uno solo
El cliente ve el conjunto de discos como uno solo.
Nos ofrecen 2 ventajas:
- Mejora de rendimiento: tanto lectura como escritura. Stripped
- Redundancia: alta disponibilidad. Mirroring o paridad.
Los RAID podemos construirlos con hardware o a partir de software
- Hardware: Se usa una controladora de discos especifica que implementa el RAID (de cualquier tipo) y el sistema
operativo “ve” los discos como uno solo. El sistema operativo de descarga de las tareas de gestion del RAID.
- Software: El sistema operativo (haciendo uso de alguna aplicación nativa o de terceros) se encarga de todas las
tareas de gestion. Solucion mas barata que la de HW, pero con menor rendimiento.
Paridad: Añadimos redundancia a los datos para detectar (y en algunos casos corregir) errores.
- Paridad Par: El resultado de añadir redundancia debe ser un numero PAR de “1”
- Paridad Impar: El resultado de añadir redundancia deser un numero IMPAR de “1”
Ejemplo de paridad PAR:
Dato Redundancia
----- -----------------
00 0
01 1
10 1
11 0
Añadir bits para que el numero de “1” sea PAR
Ejemplo de paridad IMPAR:
Dato Redundancia
----- -----------------
00 1
01 0
10 0
11 1
Añadir bits para que el numero de “1” sea IMPAR
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Tipos de RAID
-RAID 0: (Stripping) No ofece redundancia, pero es el que mejor rendimiento aporta. Si uno de los discos falla, perdemos todo.
No se usa para almacenar informacion critica, sino cuando tenemos necesidades de muy alta velocidad
La aplicación tipica para Stripping es la edicion de video
-RAID 1: (Mirroring) para conseguir alta disponibilidad y tolerancia a fallos usa varios discon en los que almacena una copia
identica de los mismos archivos.
Perdemos un minimo del 50% de almacenamiento.
-RAID 5: (Parity) busca un compromiso entre mejorar el rendimiento y aumentar la tolerancia a fallos
Minimo 3 discos el bit de paridad se distribuye entre los discos
Mejora el rendimiento aunque menos que el stripping
Perdimos menos capacidad que con RAID 1
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RAID 1 + 0
Formatos de particionado:
importante
MBR: (Master Boot Record).
- Maximo de 4 particiones primarias
- El tamaño maximo de disco duro que puede gestionar son 2tb
GPT : (GUID Partition Table)
GUID: (Global Universal Indentifier)
- 128 particiones por disco como maximo
- Cada particion puede tener un maximo de 18 exabytes
- El disco puede tener un tamaño maximo de 8 zettabytes
Tipos de discos:
- Basicos: No podemos redimensionar las particiones en caliente
- Dinamicos: Podemos redimensinar los volumenes en caliente. No mejora el rendimiento respecto a un basico, pero
añade funciones adicionales:
o Simple Volume: Estan contenidos en un unico disco fisico. Es equivalente a una particion en un disco
basico, aunque se puede redimensionar sin reiniciar.
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o Spanned Volume (Distribuido): Se compone de almacenamiento repartido por varios discos fisicos.
o Mirrored Volume: equivalente a un RAID 1 por software.
o Stripped Volume: equivalente a RAID 0 por software.
o RAID-5 volume: RAID con paridad
Practica Almacenamiento:
Primero creamos los discos duros en Vmware
Y vemos que aparecen en la MV
Primero los ponemos online
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Ahora hay inicializarlos
Aqui se elige el tipo de particionado MBR o GPT
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Y quedan asi
Opciones disponibles
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Creamos un Simple Volume
Vemos las opciones de formateo
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Asi queda
Ahora vemos que las opciones a nivel de disco cambian
Convertimos a dinamicos los 3 discos
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MENSAJE IMPORTATE DE AVISO
Y queda asi
Ya nos indica que es un volumen simple
Tambien aparecen nuevas opciones como extender o reducir
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Extendemos disco en 40gb mas
Queda asi
Ahora lo reducimos
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Y queda asi
Ahora vamos a extender el volumen por encima de la capacidad del disco 120GB
Añadimos el disco extra y seleccionamos la cantidad que queremos coger de cada uno
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Queda asi
Borrar volumen
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Crear un spanded volume (va llenandose por orden)
Asi queda
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Crear volumen stripped para tener mucha velocidad se escriben en los 3 a la vez (RAID 0)
Ya nos dice que el disco tiene como maximo de capacidad el maximo del que menos tenga
Al modificar 1 se modifican todos a la vez
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Asi queda
Crear mirror volume
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Asi queda
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Crear RAID 5 minimo 3 discos
Aquí ya nos indica que el maximo espacio sera 40gb ya que 20gb se pierden para paridad (se guarda en los 3 discos)
Asi queda
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Ahora podemos expandir con el resto de espacio que nos queda libre
Volumenes Requeridos:
- System Volume: Guarda los archivos de arraque 350mb desde windows vista (antiguo NTLDR)
- Boot Volume: Almacena los archivos del sistema operativo
Tipos de sistemas de archivos:
Windows server 2012 soporte 3 sistemas de archivos:
- FAT: En windows Server 2012 se utiliza una version que extiende sus capacidades (exFAT) que soporta archivos con
un tamaño superior a 2 GB. Tiene escasas caracteristicas de seguridad
- NTFS: Sistema de archivos nativo y recomendado para windows server 2012. Añade caracteristicas de seguridad
como las ACLs: Permisos de usuarios, auditoria, login, cifrado de carpetas y archivos (EFS encrypted File Sistem).
- ReFS: Sistema de archivos nuevo en windows server 2012. Resilient file System (resiliencia=tolencia a fallos)
introduce caracteristicas mejoradas para la tolerancia a fallos. Recomendado para archivos muy grandes. No
podemos usar ReFS para el Boot Volume.
Crear punto de montaje
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Suelen usarse los puntos de montaje para aumentar el espacio disponible en un sistema de archivos sin necesidad de cambiar
la estrucctura del sistema. Montas una carpeta en C: que realmente es otro disco duro
Necesitamos una carpeta vacia
Creamos un volumen y indicamos la ruta de montaje
Asi aparece
Podemos modificar las rutas o letras
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Links
Comando de CMD mklink
Crear enlace simbolico a un archivo
Se pueden aplicar permisos de solo lectura, oculto opciones de seguridad independientes de quien entre desde el archivo o
desde el enlace
Crear enlace duro
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No permite modificar por separado los ficheros, parece que son 2 archivos pero realmente es 1 solo, solo que los 2 apuntan a los
mismos datos.
Crear enlace simbolico de directorios
Crear union de directorios
Diferencias entre un encale de directorio simbolico (/d) y union (/j)
A nivel local son iguales pero no cuando accedemos de forma remota
Al acceder de forma remota, no es capaz de procesar el enlace simbolico, pero si el juntion.
Al pulsar en el enlace simbolico entrando de forma remota, el cliente remoto es el que intenta procesar el enlace y no encuentra
la carpeta de destino
Al pulsar en el junction entrando de forma remota, el servidor es el que procesa el enlace y si encuentra la carpeta de destino
Crear disco duro Virtual VHD o VHDx
NO pueden funcionar como discos dinamicos (volumenes stripped mirror spanded)
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VHD: hasta 2TB compatible para windows 7 windows 2008 y posterior
VHDx: Hasta 64TB Compatible para windows 8, windows server 2012 y posterior
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Storage spaces:
El TIER STORAGE solo esta disponible en windows server 2012 R2
Caracteristica nueva en windows server 2012.
Nos permite añadir discos fisicos de cualquier tipo a una “pila”. A partir del espacio disponible de esa pila podemos ir creado
volumenes que pueden ser usados por el sistema operativo.
Esta diseñado para sustituir a los discos dinamicos.
Requisitos de los discos fisicos para ser parte de una storage pool:
- El disco fisico tiene que estar sin formatear
- No puede tener volumenes creados
- Permite crear 2 tipos de mirrors:
o Two-Way mirror (2 discos minimo)
o Three-Way mirror (5 discos minimo)
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Crear Storage pool o pila de amacenamiento
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HOTSPARE disco para fallos
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Crear disco duro virtual dentro de una storage pool
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Tipos de discos virtuales
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Una vez creado podemos ampliar
El primer paso para crera un storage pool es añadir discos fisicos. Al añadir estos discos, tenemos tres opciones:
- Automatico
- Manual
- Hot spare: el disco marcado como hot spare se utiliza a modo de “repuesto” si uno de los discos usados falla.
Los discos fisicos detectados por el sistema se encuentran en una storage pool por defecto llamada “primordial”.
Apartir de la Storage pool creamos discos virtuales con varias opciones.
- Simple: Sin redundancia (igual a dinamico simple)
- Mirror: two-way mirror (minimo 2 discos fisicos) que soporta el fallo de un disco. Three-way mirror (minimo 5
discos fisicos) y es capas de soportar el fallo de 2 discos. La informacion en un three-way mirror se copia siempre en
3 de los 5 discos.
- Parity: igual que RAID-5 y necesita minimo 3 discos
Vamos a crear 2 discos virtuales (desde linea de comandos) para ver si los podemos añadir a la Storage pool:
Diskpart
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Crear un three-way mirror
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Discos basicos, discos dinamicos, discos virtuales, storage spaces, …, son soluciones DAS (Almacenamiento local)
En muchos escenarios necesitaremos almacenamiento en RED
- NAS: Acceso a nivel de archivos: CIFS, SMB; FTP
- SAN: Acceso a nivel de bloques: iSCSI, FC
Windows server 2012 R2 Proporciona soluciones tanto NAS como SAN
Para NAS podemos crear una carpeta compartida , o servicios mas complejos como DFS y FSR
Crear NAS
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Soluciones SAN de windows server 2012 R2
Es muy recomendable tener una conexión de red de minimo 10GB/s
Windows Server 2012 R2 añade la caracteristica “iSCSI Target Server” al rol file and Storage Services.
Funciona como un servidor iSCSI (SCSI sobre TCP/IP) presentado en la red LUNs se “ve” como si fuese un disco local, aunque
realmente no seae un disco fisico, sino una parte de un disco o un RAID. Es la “cabina de almacenamiento” la que gestiona la
redundancia de esa LUN.
En esta solucion SAN tenemos dos extremos:
- iSCSI Target Server: Presenta las LUNs en la red
- iSCSI Initiator: Cliente iSCSI
Las LUNs seran simuladas por windows server 2012 R2 como discos virtuales. Para acceder a las LUNs, se utilizan “targets”. Un
target es un conjunto de:
- Identificador: iqn (similar a una ip)
- Lista de clientes permitidos.
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- LUNs: En cada target podemos tener una o varias LUNs
Vamos a hacer un ejemplo con LON-SRV1 como iSCSI Target Server y LON-DC1 iSCSI Initiator
No se puede utilizar discos duros virtuales
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Ahora en el cliente
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Y ya en el cliente aparecera como un disco fisico conectado y podremos particionarlo y hacer todo lo que queramos como si
estubiera conectado fisicamente
Limpiar consola de iSCSI Initiator tiene que ser en orden
1º eliminar de Volumes and devices
2º
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EJERCICIO
Para el dominio de adatum.com necesitamos un espacio de almacenamiento de 500gb de alto rendimiento y con
redundancia.
Configurar en LON-SRV1 un iSCSI Target que presente en la red una LUN de 500gb sobre discos fisicos en RAID-5.
A esa LUN se conectaran LON-DC1 y LON-DC2.
Simularemos el fallo de uno de los discos fisicos y comprobaremos que siguen accediendo.
Desde LON-SRV1
Necesitamos 3 discos duros de 250 para que al final queden 500 ya que se pierde 1/3
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Ahora desde LON-DC1
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Y ya aparece como disco fisico
Añadir el iSCSI al LON-DC2
Primero en SRV añadimos a lon-dc2 como target
Iscsicpl desde cmd
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Ahora añadimos normalmente desde LON-DC2
Desde el iSCSI initiator
Ahora tendremos que ponerlo online desde el dskmgmt
Y ya estara listo para usar