Guia Completa d'Emmagatzematge de Dades: RAID, Particions i Sistemes de Fitxers

Tipus i Nivells d'Emmagatzematge

• Emmagatzematge secundari: No és accessible directament per la UCP (Unitat Central de Processament), però s'hi pot accedir mitjançant canals d'entrada/sortida.
• Emmagatzematge terciari: L'accés a la informació es produeix d'una manera totalment automatitzada, sense intervenció humana.
• Emmagatzematge fora de línia: Són un mitjà d'emmagatzematge de dades que no està sota el control d'una unitat de processament; cal intervenció humana.
• Emmagatzematge distribuït i en xarxa: Consisteix a desar la informació (normalment en forma de fitxers) en un o més ordinadors anomenats servidors, els quals fan accessible aquesta informació a altres ordinadors anomenats clients, que hi accedeixen com si fos emmagatzemada localment.

Memòria Virtual i Gestió de Discos

La memòria virtual és una tècnica que poden emprar els sistemes operatius actuals, que consisteix a fer servir el dispositiu d'emmagatzematge secundari com si fos memòria principal, quan els programes necessiten més memòria principal de la que físicament està disponible en el sistema.

Tecnologia RAID (Redundant Array of Inexpensive Disk)

RAID és una tecnologia que permet assolir alts graus de fiabilitat en l'emmagatzematge d'informació a partir d'un conjunt de discos durs de baix cost que podem trobar en qualsevol ordinador personal (PC). Existeixen implementacions basades en programari o maquinari.

Problemes Comuns en Emmagatzematge

• Errades correlacionals.
• Atomicitat.
• Fiabilitat de la memòria.
• Compatibilitat.
• Virus o altres amenaces.

Nivells de RAID

• RAID 0: Distribueix la informació entre diferents discos durs de manera que es guanya velocitat, però no es perd capacitat. Ús domèstic; si un dels discos falla, es perden les dades.
• RAID 1: Duplica la informació en cadascun dels discos que formen el RAID (redundància total).
• RAID 5: Combina tres o més discos, protegeix la informació davant la pèrdua de *qualsevol* disc.
• RAID 6: Similar al 5, però permet recuperar la informació encara que fallin *dos* discos.
• RAID 1+0: Les dades es divideixen en dos discos per augmentar la velocitat, però al mateix temps estan duplicades en un altre disc. Ofereix més rendiment i més seguretat.

Redundància en Sistemes RAID

La redundància en els sistemes que utilitzen RAID s'aconsegueix o bé escrivint la mateixa informació en diversos discos (conegut com a mirall o *mirror*), o bé escrivint dades extra, com la paritat de les dades, en algun dels discos que formen el RAID.

Particions i Gestió de Volums

• Particions: Consisteix en la divisió de l'espai físic d'un o més discos en una o més àrees lògiques separades de dades. Sistemes de fitxers més usats: FAT32, NTFS, ext3/4, HFS.
• Particions primàries: Contenen un sistema de fitxers; el codi de la partició pot ser del sistema de fitxers.
• Particions esteses: És una partició primària que pot tenir diverses particions secundàries.

La gestió de volums lògics (LVM) permet agrupar, combinar o concatenar particions separades en una sola partició virtual més gran, que pot ser redimensionada o moguda fins i tot mentre es fa servir.

Sistemes de Fitxers

La creació de particions és insuficient per tal de poder instal·lar un sistema operatiu; a més a més, cal un mètode per organitzar i desar els fitxers del sistema operatiu i de l'usuari, que faciliti l'accés.

Sistema de fitxers és una base de dades de propòsit específic per a la gestió, organització, manipulació i recerca de dades en un sistema d'emmagatzematge.

• FAT (File Allocation Table): Sistema Microsoft, suporta tots els sistemes, facilitat recuperació de dades.
• NTFS (New Technology File System): Introduït amb Windows NT, suporta tots els Windows.
• ACL són descriptors de seguretat enganxats als fitxers i directoris en un sistema de fitxers NTFS.

Còpies de Seguretat i Repositoris

Gestió de Còpies de Seguretat

• Copies de seguretat: Consisteixen en la creació de còpies addicionals de les dades importants del sistema informàtic. Permeten la recuperació d'un determinat punt temporal i asseguren les dades.

Limitacions i Implementació de Backups

• Limitacions: Finestra de còpies de seguretat, impacte en el rendiment, cost del maquinari, amplada de banda de xarxa.
• Implementació: Planificació, Autenticació, cadena de confiança.
• Mesura i monitoratge del procés: Validació còpies seguretat, creació d'informes, validació.

Models i Mitjans de Repositoris

• Models de repositoris de dades: No estructurat (pila CD), Complet (Diverses còpies), Protecció contínua.
• Mitjans d'emmagatzematges: Cintes magnètiques, disquets, discos durs, discos òptics, emmagatzematge estat sòlid, servei còpies de seguretat remot.
• Sistemes de gestió del repositori de dades: En línia (Ràpid, cost elevat), línia propera (més barat, menys accessible), fora de línia (intervenció humana), extern (protecció contra desastres), centre de recuperació de desastres (lloc on s'emmagatzemen les còpies d'un sistema informàtic).

Tècniques de Gestió i Manipulació de Dades

• Gestionar dades per fer còpia: Còpia de fitxers, còpia parcial, creació d'imatge, identificació dels canvis.
• Metades: Descripció del sistema, sector d'arrencada, esquema de particions, metadades de fitxers i de sistema.
• Tècniques manipulació de dades: Compressió, Eliminació de les duplicacions, duplicació, encriptació, multiplexació, refactorització, creació i gestió de fases del procés de còpia.

Interfícies d'Emmagatzematge en Xarxa

• SAS (Serial Attached SCSI ): Interfície de transferència de dades en sèrie, paral·lel, encara que segueix utilitzant ordres SCSI, augmenta la velocitat i permet la connexió i desconnexió de forma ràpida.
• NAS (Network Attached Storage): Tecnologia d'emmagatzematge dedicada a compartir la capacitat d'emmagatzematge d'un computador (Servidor) amb ordinadors personals o servidors clients.