Almacenamiento y Particionado de Discos: Volúmenes Dinámicos, RAID y Tipos de Particiones

Volúmenes Dinámicos

Los volúmenes dinámicos se clasifican en cinco tipos principales:

• Simples: Utilizan un solo disco para el espacio no asignado. Pueden ser reflejados, pero no son tolerantes a errores.
• Distribuidos: Reparten el espacio entre varios discos en una única unidad lógica. No pueden ser reflejados y no son tolerantes a errores, pero permiten extender el tamaño a otras unidades.
• Seccionados: Similar al distribuido, pero con un formato especial para mayor rendimiento. Los fallos de escritura son más comunes y no se pueden extender ni reflejar. También conocido como RAID-0.
• Reflejados: Usan dos copias (espejo) para redundancia. También conocido como RAID-1.
• RAID-5: Tolerante a errores, distribuye datos en tres o más discos. Permite recuperar datos en caso de fallo de un disco.

Tipos de Volúmenes Dinámicos

Volumen Reflejado (RAID-1)

Utiliza dos copias llamadas espejo, que aparecen como una única entidad. Los datos se replican en ambas copias. Requiere discos de las mismas características y controladoras independientes.

Volumen Distribuido

Reparte el espacio no asignado en varios discos en una única unidad lógica. Permite un uso más eficiente del espacio y las letras de unidad. No es tolerante a errores y no puede ser reflejado.

Volumen Simple

Utiliza un solo disco para el espacio no asignado. Puede ser reflejado, pero no es tolerante a errores.

Volumen Seccionado (RAID-0)

Utiliza el espacio de varios discos en una única unidad lógica. Ofrece mayor rendimiento que el volumen distribuido, pero los fallos de escritura son más comunes. No se puede extender ni reflejar. Es la forma menos fiable de almacenamiento dinámico.

RAID-5

Tolerante a errores, distribuye datos en tres o más discos. Permite recuperar datos en caso de fallo de un disco. Puede ser implementado por hardware o software.

Particiones de Disco

Un disco puede tener hasta cuatro particiones primarias. Las particiones extendidas cuentan como primarias. Solo puede haber una partición extendida, que puede contener varias particiones lógicas. Los sistemas operativos se instalan en particiones primarias. Al menos un disco debe tener una partición activa.

Razones para el Uso de Particiones

• Sistemas de archivos antiguos tienen tamaños máximos más pequeños que los discos actuales.
• Guardar copias de seguridad de datos.
• Sistemas operativos requieren particiones separadas (swap).
• Dos sistemas operativos no pueden coexistir en la misma partición.
• Almacenar información del usuario.
• MBR solo admite hasta 2.2 TB por partición.
• EFI con GPT soporta hasta 9.4 ZB.

Cualquier versión de DOS puede leer solo una partición FAT primaria. La partición extendida permite crear una lista enlazada de descriptores de partición.

Tipos de Particiones

Particiones Primarias

Divisiones crudas del disco. Solo puede haber 4 o 3 primarias y una extendida. Cualquier sistema operativo puede detectarlas.

Particiones Extendidas

Actúa como una partición primaria, pero puede contener infinidad de unidades lógicas. Rompe la limitación de 4 particiones primarias. No soporta un sistema de archivos directamente.

Las particiones primarias usan una Tabla de particiones en el MBR. Esta tabla especifica el principio, final, tamaño, tipo y si la partición está activa. El MBR carga el sector de arranque de la partición activa.

1U = 44,45 mm = 4,44 cm

Tecnologías de Almacenamiento

SAN (Storage Area Network)

Red dedicada para intercambio de datos en bloques, usando fibra óptica. Ofrece mayor rendimiento que NAS, latencia cero y mayor capacidad de ampliación.

NAS (Network Attached Storage)

Dispositivo con discos conectados a una controladora para intercambio de datos en ficheros. Conectado a la LAN y accesible por IP. Utilizado para backups.

CPU de Servidor

Incluye procesadores como Intel Xeon, Intel Itanium, AMD Opteron, IBM Power, Sun SPARC, DEC Alpha y MIPS.

RAM

Tipos: Buffered o Registered ECC, FB-DIMM. Los datos se transmiten en serie.

Interfaces de Disco

IDE (2 puertos), SCSI (16 puertos). Tipos de SCSI: Fast, Wide, Ultra, Ultra Wide, Ultra 2, Ultra 2 Wide, Ultra 3, Ultra 320, Ultra 640.

SAS (Serial Attached SCSI)

Conexión en serie con ventajas de SATA y SCSI. Mayor velocidad que SCSI, conexión en caliente y compatible con SATA.

Niveles RAID

RAID 0

Alta transferencia, sin tolerancia a fallos. Los datos se distribuyen entre los discos. Ideal para video y aplicaciones que requieren velocidad.

RAID 1

Redundancia total, copia de datos en tiempo real. Orientado a la disponibilidad de información. Mayor coste y consumo de hardware.

RAID 0+1

Combinación de velocidad y tolerancia a fallos. Ideal para servidores web de búsqueda. Requiere un mínimo de cuatro unidades.

RAID 3

Disco dedicado a la paridad. Ofrece altas tasas de transferencia y fiabilidad. Ideal para audio y video. Un cambio en el grupo RAID requiere recalcular la paridad.

RAID 5

Cálculo de paridad distribuido en todos los discos. Ofrece tolerancia a fallos y optimiza la capacidad. Ideal para sistemas multiusuario y aplicaciones intensas de e/s. Necesita al menos 3 discos.

Servidores Blade

Diseñados para ahorrar espacio y reducir el consumo. Se montan en bastidores y solo tienen CPU, RAM y buses. Comparten fuente de alimentación, refrigeración, tarjeta de red y almacenamiento (SAN). Son más simples de operar, más baratos y consumen menos energía.

Particiones Lógicas

Ocupan una porción de la partición extendida. Se formatean con un sistema de archivos y se les asigna una unidad. Puede haber un máximo de 23 particiones lógicas en una partición extendida. Linux impone un máximo de 15, incluyendo las 4 primarias.

Estructura Lógica

Formada por el sector de arranque (MBR), espacio particionado y espacio sin particionar.

Razones para Crear Más de una Partición

1. Razones organizativas: Mejor organización y seguridad de datos.
2. Instalación de más de un sistema operativo.
3. Razones de eficiencia: Varias particiones FAT pequeñas son más eficientes que una grande.

Particiones y Directorios

1. Particiones tienen tamaño fijo; directorios tienen tamaño variable.
2. Particiones ocupan cilindros contiguos; directorios tienen información dispersa.
3. Cada partición puede tener un sistema de archivos distinto; directorios usan el sistema de archivos de la partición.