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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)

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.

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

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

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.

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

Ahora hay inicializarlos

Aqui se elige el tipo de particionado MBR o GPT

Y quedan asi

Opciones disponibles

Creamos un Simple Volume

Vemos las opciones de formateo

Asi queda

Ahora vemos que las opciones a nivel de disco cambian

Convertimos a dinamicos los 3 discos

MENSAJE IMPORTATE DE AVISO

Y queda asi

Ya nos indica que es un volumen simple

Tambien aparecen nuevas opciones como extender o reducir

Extendemos disco en 40gb mas

Queda asi

Ahora lo reducimos

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

Queda asi

Borrar volumen

Crear un spanded volume (va llenandose por orden)

Asi queda

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

Asi queda

Crear mirror volume

Asi queda

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

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

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

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

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)

VHD: hasta 2TB compatible para windows 7 windows 2008 y posterior

VHDx: Hasta 64TB Compatible para windows 8, windows server 2012 y posterior

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)

Crear Storage pool o pila de amacenamiento

HOTSPARE disco para fallos

Crear disco duro virtual dentro de una storage pool

Tipos de discos virtuales

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

Crear un three-way mirror

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

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.

- 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

Ahora en el cliente

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

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

Ahora desde LON-DC1

Y ya aparece como disco fisico

Añadir el iSCSI al LON-DC2

Primero en SRV añadimos a lon-dc2 como target

Iscsicpl desde cmd

Ahora añadimos normalmente desde LON-DC2

Desde el iSCSI initiator

Ahora tendremos que ponerlo online desde el dskmgmt

Y ya estara listo para usar