UF1466_3 : Volumenes lógicos y físicos

Un punto fundamental para la correcta administración de los sistemas de almacenamiento son los volúmenes lógicos y físicos

Dentro de este apartado trataremos dos temas

• Particionamiento 
• Tabla de particiones y MBR

La gestión de volúmenes lógicos proporciona una vista de alto nivel sobre el almacenamiento en una unidad de procesamiento, en vez de la tradicional vista de discos y particiones 

Definimos como Volume a una unidad identificable para almacenamiento de datos no persistente con el dispositivo de almacenamiento.

Particionamiento

Las particiones pueden ser de dos tipos: primarias o lógicas. 

Las particiones lógicas se definen dentro de una partición primaria especial denominada partición extendida. 

Hay una diferencia importante: 

Sólo las particiones primarias se pueden activar. Además, algunos sistemas operativos no pueden acceder a particiones primarias distintas a la suya.

Si hay una partición extendida, en la tabla de particiones del Master Boot Record debe existir una entrada con una partición extendida. 

Esta entrada apunta a una nueva tabla de particiones de la que sólo se utilizan sus dos primeras entradas. 

• La primera entrada corresponde a la primera partición lógica
• La segunda, apuntará a una nueva tabla de particiones. Esta nueva tabla contendrá en su primera entrada la segunda partición lógica y en su segunda, una nueva referencia a otra tabla. 
• De esta manera, se va creando una cadena de tablas de particiones hasta llegar a la última, identificada por tener su segunda entrada en blanco. 

Diferencias entre particiones y directorios:

• 1ª) Las particiones son divisiones de tamaño fijo del disco duro; los directorios son divisiones de tamaño variable de la partición.
•  2ª) Las particiones ocupan un grupo de cilindros contiguos del disco duro (mayor seguridad); los directorios suelen tener su información desperdigada por toda la partición.
•  3ª) Cada partición del disco duro puede tener un sistema de archivos (sistema operativo) distinto; todos los directorios de la partición tienen el sistema de archivos de la partición. 

Las razones que nos pueden llevar a crear más de una partición por disco se suelen reducir a tres:

• Razones organizativas: Un ordenador que es compartido por más de un usuario y, con objeto de lograr una mejor organización y seguridad de sus datos deciden utilizar particiones separadas. 
• Instalación de más de un sistema operativo. Debido a que cada sistema operativo requiere (como norma general) una partición propia para trabajar, si queremos instalar dos sistemas operativos a la vez en el mismo disco duro (por ejemplo, Windows 98 y Linux), será necesario particionar el disco. 
• Razones de eficiencia. Por ejemplo, suele ser preferible tener varias particiones FAT pequeñas antes que una gran partición FAT. Esto es debido a que cuanto mayor es el tamaño de una partición, mayor es el tamaño del grupo (cluster) y, por consiguiente, se desaprovecha más espacio de la partición. 

En un disco duro sólo pueden existir 4 particiones primarias (incluida la partición extendida, si existe).

• Las particiones existentes deben inscribirse en una tabla de particiones de 4 entradas situada en el primer sector de todo disco duro. 
• De estas 4 entradas de la tabla puede que no esté utilizada ninguna (disco duro sin particionar, tal y como viene de fábrica) o que estén utilizadas una, dos, tres o las cuatro entradas. 
• En cualquiera de estos últimos casos (incluso cuando sólo hay una partición), es necesario que en la tabla de particiones figure una de ellas como partición activa. 
• La partición activa es aquella a la que el programa de inicialización (Master Boot) cede el control al arrancar. El sistema operativo de la partición activa será el que se cargue al arrancar desde el disco duro. 

Master Boot Record MBR

• El sector de arranque (MBR) es el primer sector de todo disco duro (cabeza 0, cilindro 0, sector 1). En él se almacena la tabla de particiones y un pequeño programa master de inicialización, llamado también Master Boot. Este programa es el encargado de leer la tabla de particiones y ceder el control al sector de arranque de la partición activa. Si no existiese partición activa, mostraría un mensaje de error. 
• El espacio particionado es el espacio del disco que ha sido asignado a alguna partición. 
• El espacio no particionado, es espacio no accesible del disco ya que todavía no ha sido asignado a ninguna partición. 

Proceso arranque Windows

Proceso arranque Linux

 

Tabla de particiones GPT

La tabla de partición GUID (GPT):

Es un estándar para la colocación de la tabla de particiones en un disco duro físico.

La GPT sustituye al Master Boot Record (MBR).

GPT usa un moderno modo de direccionamiento lógico (LBA, logical block addressing) en lugar del modelo cilindro-cabeza-sector (CHS) usado con el MBR. 

Cómo se estructura:

• La información de MBR está almacenada en el LBA 0
• La cabecera GTP está en el LBA 1
• La tabla de particiones en sí en los bloques sucesivos. 
• GPT proporciona redundancia. 
• La cabecera GPT y la tabla de particiones están escritas tanto al principio como al final del disco

Sistemas almacenamiento NAS SAN

Los sistemas de almacenamiento se han convertido en un aspecto singular y complejo de la informática que puede enfocarse desde distintos puntos de vista. Podríamos definirlos como el hardware donde se guardan datos.

Pongamos por ejemplo un pequeño servidor en una oficina de diez o menos usuarios. El sistema de almacenamiento serían los discos duros integrados en el servidor, donde se guarda la información. En entornos de gran empresa, el sistema de almacenamiento puede ser un gran armario SAN lleno de discos duros donde el espacio se ha picado muy fino para proporcionar rendimiento y redundancia.

Unidades SAN

Las unidades SAN (Storage Area Network) pueden ser armarios enormes; algunos pueden tener 240 discos duros. Estos grandes sistemas con más de 50 terabytes de capacidad se encargan de activar cientos de discos duros. Son almacenes de datos con una potencia increíble que, emplean utilidades de software muy versátiles para soportar diversas configuraciones de arquitectura de almacenamiento y proporcionar una monitorización constante del sistema. 

Unidades NAS

Las unidades NAS (Network Attached Storage)  son    unidades independientes que cuentan con sistemas operativos y de archivos propios y gestionan los discos duros que llevan conectados. Son unidades de diversa capacidad para ajustarse a las necesidades de cada  propietario y funcionan como servidores de archivos. 

Otras Unidades

• DAS (Direct Attached Storage).
• Es el metodo tradicional de almacenamiento y el mas sencillo. El almacenamiento de conexión directa, cualquier subsistema de disco que esta conectado a un solo host.
• iSAN-IP.
• Es una red de alta velocidad especialmente diseñada para almacenamiento de datos, conectada a uno o mas servidores a traves de Ethernet, usando IP y el protocolo iSCSI. Los usuarios pueden acceder a la red a traves de los servidores y los datos son escalables..