Sistemas de almacenamiento para Oposiciones TAI: Guía Completa

Almacenamiento

El subsistema de almacenamiento es el conjunto de dispositivos y tecnologías encargados de conservar la información de forma persistente (no volátil), permitiendo que los datos permanezcan disponibles incluso después de apagar el equipo.

Su objetivo es proporcionar capacidad, rendimiento, disponibilidad y fiabilidad para el almacenamiento de la información.

Tipos de almacenamiento

Los sistemas de almacenamiento pueden clasificarse según su forma de conexión con los servidores.

DAS (Direct Attached Storage)

El DAS conecta los dispositivos de almacenamiento directamente al servidor.

Características

• Baja latencia.
• Alto rendimiento.
• Instalación sencilla.
• No requiere red dedicada.

Ventajas

• Bajo coste.
• Fácil administración.
• Gran velocidad de acceso.

Inconvenientes

• Escasa escalabilidad.
• No permite compartir fácilmente el almacenamiento entre varios servidores.

NAS (Network Attached Storage)

Un NAS es un servidor especializado en compartir archivos a través de una red local.

Opera a nivel de archivo (File-Level).

Características

• Acceso mediante red Ethernet.
• Comparte carpetas y archivos.
• Dispone de su propio sistema de archivos.

Protocolos habituales

• SMB/CIFS.
• NFS.

SAN (Storage Area Network)

Una SAN es una red dedicada exclusivamente al almacenamiento.

Opera a nivel de bloque (Block-Level).

Los servidores ven los discos remotos como si fueran discos locales.

Características

• Alto rendimiento.
• Muy baja latencia.
• Alta disponibilidad.
• Gran escalabilidad.

Protocolos de almacenamiento

Los protocolos permiten transportar las operaciones de entrada y salida entre servidores y dispositivos de almacenamiento.

Protocolos de bloque

Protocolos de archivo

Discos de almacenamiento

Actualmente existen dos grandes tecnologías.

HDD (Hard Disk Drive)

Discos mecánicos basados en platos magnéticos.

Ventajas

• Gran capacidad.
• Bajo coste por GB.

Inconvenientes

• Mayor latencia.
• Menor velocidad.
• Componentes mecánicos susceptibles de averías.

SSD (Solid State Drive)

Discos de estado sólido basados en memoria Flash.

Ventajas

• Muy alta velocidad.
• Menor consumo.
• Mayor fiabilidad.
• Sin piezas móviles.

Inconvenientes

• Mayor coste por GB.

Interfaces de conexión

Las interfaces determinan cómo se comunica el almacenamiento con el sistema.

Comparativa

RAID

RAID combina varios discos físicos para formar una única unidad lógica.

Sus objetivos pueden ser:

• Mejorar el rendimiento.
• Aumentar la disponibilidad.
• Incrementar la tolerancia a fallos.

Comparativa de niveles RAID

Características principales

RAID 0

• Solo rendimiento.
• No existe redundancia.

RAID 1

• Espejo de discos.
• Máxima seguridad.

RAID 5

• Paridad distribuida.
• Buen equilibrio entre capacidad y seguridad.

RAID 6

• Doble paridad.
• Soporta el fallo simultáneo de dos discos.

RAID 10

• Combina RAID 1 y RAID 0.
• Excelente rendimiento y disponibilidad.

Gestión de volúmenes

La gestión de volúmenes permite abstraer el almacenamiento físico para hacerlo más flexible.

LVM (Logical Volume Manager)

Sistema utilizado en Linux para administrar el almacenamiento.

Su arquitectura consta de tres niveles.

Ventajas

• Ampliación en caliente.
• Reducción del tamaño de volúmenes.
• Mayor flexibilidad.
• Fácil administración.

Volúmenes dinámicos (Windows)

Windows incorpora un sistema equivalente denominado Volúmenes Dinámicos.

Permite:

• Volúmenes distribuidos.
• Volúmenes reflejados.
• Expansión dinámica del almacenamiento.

Su objetivo es proporcionar una administración flexible del almacenamiento desde Windows Server.

Comparación DAS, NAS y SAN

Caso práctico: elección de almacenamiento

Situación

Una empresa necesita almacenar máquinas virtuales para varios servidores con alta disponibilidad y máximo rendimiento.

Solución

La opción más adecuada es una SAN, ya que:

• Proporciona almacenamiento compartido.
• Opera a nivel de bloque.
• Ofrece alta velocidad.
• Facilita la alta disponibilidad y la virtualización.

Si únicamente se desea compartir archivos entre usuarios, la solución recomendada sería un NAS.

Ventajas e inconvenientes

Ventajas

• Alta disponibilidad.
• Escalabilidad.
• Flexibilidad.
• Mejor rendimiento.
• Centralización del almacenamiento.

Inconvenientes

• Mayor coste.
• Administración más compleja.
• Requiere planificación.
• Algunos sistemas necesitan hardware especializado.

Errores habituales

• Confundir NAS con SAN.
• Pensar que RAID sustituye las copias de seguridad.
• Elegir un nivel RAID inadecuado.
• Confundir SATA con SAS.
• Pensar que SSD y NVMe son equivalentes.
• No utilizar LVM cuando se requiere flexibilidad.

Cómo evitarlos

• Diferenciar claramente almacenamiento por bloques y por archivos.
• Elegir correctamente el tipo de RAID.
• Utilizar copias de seguridad independientes.
• Seleccionar la interfaz adecuada según el rendimiento requerido.
• Planificar correctamente la gestión de volúmenes.

Relaciones con otros temas

El almacenamiento está estrechamente relacionado con:

• RAID.
• Sistemas de archivos.
• Virtualización.
• Copias de seguridad.
• Centros de datos.
• Redes SAN.
• Administración de servidores.
• Sistemas operativos.
• Alta disponibilidad.