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El almacenamiento como servicio

El almacenamiento como servicio

FLOSSystems

July 03, 2012
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  1. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Licencia c 2009-2012 Miguel Vidal, Jose Castro This work is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 License http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/es
  2. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Quiénes somos: LibreSoft Miembros durante 3 años del equipo de sistemas de GSyC/LibreSoft. Experiencia docente: Responsables de la asignatura de Sistemas en Máster Oficial en Software Libre (URJC). Organizadores de un título propio en Arquitectura de Sistemas de la URJC. Jose Castro: http://gsyc.es/~jfcastro Miguel Vidal: http://gsyc.es/~mvidal
  3. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Quiénes somos: FLOSSystems Larga experiencia como administradores de sistemas. Fundadores de FLOSSystems, compañía especializada en servicios avanzados basados en plataformas y sistemas con software libre. Diseño de plataformas: Virtualización, Clusters de Alta Escalabilidad, Clusters HA, Almacenamiento masivo, Seguridad... También impartimos formación especializada. Más info: http://flossystems.com
  4. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Agenda RAID Niveles estándar de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula
  5. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Motivación Por qué estudiar las tecnologías de almacenamiento: Es una de las tecnologías básicas que se combina con clusters, virtualización y cloud computing. Rendimiento y escalabilidad, replicación, migración no disruptiva de datos... Virtualización del almacenamiento. Reducción de los requerimientos de espacio y ahorro en costes de energía.
  6. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro 7 RAID Niveles

    estándar de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain RAID
  7. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro 8 RAID Niveles

    estándar de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain RAID: Redundant Array of Independent Disks Es un sistema que utiliza varios discos duros para distribuir o replicar datos a través de los discos. Evita pérdida de datos. Minimiza los tiempos de caída asociados a fallos de hardware (a menudo los reduce a cero). También puede incrementar el rendimiento. Se puede implementar en el hardware o vía software.
  8. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro 9 RAID Niveles

    estándar de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Redundant Array of Independent Disks RAID puede hacer dos cosas básicas: 1. Puede mejorar el rendimiento dividiendo (stripping) los datos a través de varios discos, que trabajan simultáneamente con un flujo único de datos. 2. Puede duplicar datos (mirror) a través de varios discos, reduciendo el riesgo asociado al fallo de un disco.
  9. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID 10 Niveles

    estándar de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Niveles estándar de RAID RAID 0 (stripping): discos divididos sin paridad ni espejo RAID 1 (mirroring o duplicación): es el primer nivel que ofrece redundancia. RAID 4: divide el volumen con paridad dedicada. Compite (y pierde en consistencia) con RAID 5. RAID 5: Volumen dividido (stripped) con paridad distribuida. RAID 5 requiere al menos 3 discos. RAID 10 o RAID 1+0: es un volumen de datos espejado (RAID 1) que a su vez es dividido (RAID 0). RAID 10 requiere al menos 4 discos.
  10. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID 11 Niveles

    estándar de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain RAID 0 RAID 0 (discos divididos sin paridad ni mirroring): usa dos o más discos de igual tamaño para reducir los tiempos de acceso y escritura. Se emplea exclusivamente para mejorar rendimiento. Tolerancia a fallos: 0 discos
  11. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID 12 Niveles

    estándar de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain RAID 1 Volumen duplicado (“espejado”) sin paridad ni stripping: ofrece redundancia. Los datos son duplicados en dos o más discos de forma simultánea. Tolerancia a fallos: n-1 discos
  12. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID 13 Niveles

    estándar de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain RAID 4 Discos divididos con un disco dedicado a información de paridad. Incurre en tiempos de espera cuando escribe la paridad. Pierde en comparación con RAID 5, su competidor. Tolerancia a fallos: 1 discos Requiere al menos 3 discos.
  13. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID 14 Niveles

    estándar de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain RAID 5 Volumen dividido con paridad distribuida: es el nivel estándar más completo de RAID. Dividiendo datos e información de paridad, crea una arquitectura redundante que al mismo tiempo mejora los tiempos de lectura/escritura. Tolerancia a fallos: 1 disco. RAID 5 requiere al menos 3 discos.
  14. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID 15 LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain LVM
  15. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID 16 LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Antes de los volúmenes lógicos Al principio, cada sistema de ficheros manejaba un único disco: Figura: No era muy grande.
  16. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID 17 LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Por qué existen volúmenes lógicos Los usuarios precisaban más espacio, ancho de banda, fiabilidad y flexibilidad: Figura: Fácil: inserta un “volumen” para juntar discos.
  17. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID LVM 18 Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Gestión de volúmenes lógicos (LVM) LVM es un método genérico de asignar el espacio de almacenamiento. Más flexible que los esquemas de particionado convencionales. Existen distintas implementaciones: Vinum (FreeBSD) LVM (NetBSD) LVM (Linux) ZFS LVM (AIX –1989–, HP-UX) LVM ayuda a los sysadmins a asignar eficientemente el espacio disponible en disco. LVM es una de las muchas formas de virtualización del almacenamiento.
  18. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID LVM 19 Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Gestión de volúmenes lógicos (LVM) LVM permite que el espacio sea dinámicamente asignado desde una partición grande a las particiones que van necesitándose. Permite concatenar, dividir, juntar o cualquier otra combinación entre particiones en una partición virtual mayor, que los sysadmins pueden cambiar el tamaño o mover. Idealmente sin interrupción del sistema. Desventajas: puede complicar el arranque en un disaster recovery. puede sufrir fragmentación externa a causa del FS subyacente, reduciendo el rendimiento de E/S.
  19. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID LVM 20 Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Ejemplo de LVM en Linux
  20. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) 21 Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Ejemplo de LVM en Linux Creación de volúmenes físicos # pvcreate /dev/sdb1 # pvcreate /dev/sdb2 Creación del Virtual Group # vgcreate mynew_vg /dev/sdb1 /dev/sdb2 Añadir nuevos volúmenes físicos a un grupo virtual # vgextend mynew_vg /dev/sdb3
  21. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) 22 Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Ejemplo de LVM en Linux Creación de Volúmenes Lógicos # lvcreate -L 400 -n vol01 mynew_vg # lvcreate -L 1000 -n vol02 mynew_vg Mostrar Grupos y Volúmenes Lógicos # vgdisplay # lvdisplay Creación de un sistema de ficheros en volúmenes lógicos # mkfs.ext3 /dev/mynew_vg/vol01 # mount /dev/mynew_vg/vol01 /home/foobar
  22. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux 23 Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Sistemas de ficheros
  23. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux 24 Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain ¿Qué es un sistema de ficheros? 1. Permite al SO almacenar, organizar, manipular y recuperar datos. 2. Es usado en toda clase de dispositivos de almacenamiento (discos duros, cdroms, etc.). 3. *BSD (UFS/FFS), Familia Solaris (ZFS, UFS) 4. Linux Second Extended Filesystem (ext2, ext3 o ext4): similar e inspirado por ufs/ffs. 5. Sistema de archivos de red: NFS, SMB (CIFS) 6. Sistemas de ficheros distribuidos: GFS, OCFS2 http://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_file_systems
  24. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux 25 Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain El sistema de ficheros ¿Qué podemos encontrarnos en un “sistema de ficheros”?
  25. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux 25 Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain El sistema de ficheros ¿Qué podemos encontrarnos en un “sistema de ficheros”? Procesos
  26. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux 25 Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain El sistema de ficheros ¿Qué podemos encontrarnos en un “sistema de ficheros”? Procesos Puertos serie
  27. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux 25 Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain El sistema de ficheros ¿Qué podemos encontrarnos en un “sistema de ficheros”? Procesos Puertos serie Estructuras de datos del y parámetros de ajuste
  28. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux 25 Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain El sistema de ficheros ¿Qué podemos encontrarnos en un “sistema de ficheros”? Procesos Puertos serie Estructuras de datos del y parámetros de ajuste Canales de comunicación entre procesos
  29. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux 25 Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain El sistema de ficheros ¿Qué podemos encontrarnos en un “sistema de ficheros”? Procesos Puertos serie Estructuras de datos del y parámetros de ajuste Canales de comunicación entre procesos Ficheros
  30. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux 25 Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain El sistema de ficheros ¿Qué podemos encontrarnos en un “sistema de ficheros”? Procesos Puertos serie Estructuras de datos del y parámetros de ajuste Canales de comunicación entre procesos Ficheros Enfoque Unix: todo es un fichero
  31. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux 26 Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain El sistema de ficheros de Unix En abstracto, el sistema de ficheros de Unix comprende cuatro componentes principales: Un espacio de nombres: un modo de nombrar las cosas y organizarlas en una jerarquía. Una API: un conjunto de llamadas al sistema para navegar y manipular objetos. Un modelo de seguridad: un esquema para proteger, olcutar y compartir cosas. Una implementación: software que enlaza el modelo lógico con el hardware real.
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux 27 Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain La organización del árbol de ficheros Estructura estándar de directorios: /bin Comandos necesarios para una mínima operabilidad del sistema /sbin Comandos para el arranque, reparación y recuperación del sistema /boot Kernel y ficheros necesarios para cargar el kernel /lib Librerías y partes del compilador C /etc Archivos de configuración y de inicio /dev Entradas de dispositivo para discos, impresoras, pseudo-terminales, etc. /proc Información sobre procesos ejecutándose /home Directorios personales de usuarios /var Datos variables /tmp Ficheros temporales que desaparecen entre reboots. /root Directorio personal del superusuario
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux 28 Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain El sistema de ficheros Órdenes relativas a sistemas de ficheros Unix: chmod El comando chmod cambia los permisos de un fichero. chown El comando chown cambia el propietario y el grupo de un fichero. umask Asigna los permisos por defecto. Atributos de un fichero: # ls -l /bin/gzip -rwxr-xr-x 1 root root 57388 2010-01-19 22:45 /bin/gzip
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux 29 Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Journaling Un sistema de ficheros que hace seguimiento de los cambios en un journal antes de escribirlos en el sistema de ficheros. Incrementa la fiabilidad: puede mantener la consistencia del sistema de ficheros incluso ante incidencias inesperadas como cortes de energía, cuelgues o reinicios no previstos. Puede haber un gran impacto en el rendimiento (los datos se escriben dos veces): solo metadatos es un compromiso entre fiabilidad y rendimiento. Es una modificación conceptualmente simple que incrementa notablemente la fiabilidad: ext3, reiserfs, jfs, xfs, ext4, ntfs...
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux 30 Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain ext3fs El sistema de ficheros principal de Linux. El código para ext2 fue escrito específicamente para Linux, adoptando muchos conceptos de Berkeley FFS/UFS (Unix BSD). Es una extensión a ext2fs que añade capacidad de journaling. Las extensiones ext3fs se implementaron sin cambiar la estructura de ext2fs: puede montarse un sistema ext3fs como ext2fs (simplemente el journaling quedaría desactivado).
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux 31 Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain XFS y JFS XFS (SGI) y JFS (IBM): mayores competidores de ext3 en Linux. Soportados nativamente por el kernel Linux y las distribuciones basadas en él. Alto rendimiento con journaling. XFS tiene mayor fragmentación y gestión extendida. El rendimiento general es similar a ext3fs (lo que ha motivado su escasa implantación).
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux 32 Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Linux ext3 vs. ext4
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux 33 Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain B-tree file system (btrfs) Se propone reeemplazar ext3 y trasladar muchas de las funcionalidades de ZFS al mundo Linux (copy-on-write, snapshots, optimizado para SSD, etc.). Incorporado al kernel Linux 2.6.29 en enero 2009. No apto para producción. Futuro incierto (es de Oracle, también dueña de ZFS) Pero se puede experimentar con él instalando btrfs-tools y btrfsptogs en Ubuntu u OpenSUSE.
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros 34 ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain ZFS
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros 35 ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Un vistazo a ZFS ZFS es un potente, escalable (128bit) y moderno sub-sistema de almacenamiento. Fiable, administración sencilla, integridad de datos y servicios integrados. ZFS combina los roles tradicionales de Volume Manager (RAID) y Sistema de Ficheros. La idea es que el disco debería ser algo similar a los módulos DIMM de RAM, conectar y usar. ZFS se lleva muy bien con SSD, y sabe cómo usarlo.
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros 36 ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain ZFS: características únicas (1) Pool de almacenamiento: elimina por completo el viejo concepto de volumen lógico como capa aparte. ZFS es Copy-on-Write transaccional: si múltiples procesos piden recursos iguales, se les devuelven punteros al mismo recurso. Siempre consistente (no necesidad de fsck) Integridad de datos: detecta y corrige silenciosamente corrupción de datos. Inmensa escalabilidad
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros 37 ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain ZFS: características únicas (y 2) Características avanzadas: snapshots, clones, rollbacks, deduplication, compresión, replicación, cifrado, compartición nativa vía nfs, cifs o iscsi... Administración simple: zfs y zpool. Estado del arte, marca el camino a los futuros FS (como btrfs) Limitaciones: ZFS no es un FS de tipo cluster ni un sistema distribuido o paralelo. Muy exigente en recursos. En el proceso de escritura (I/O), un bloque puede ser comprimido, cifrado, realizada la suma de comprobación y a continuación deduplicado, en ese orden.
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros 38 ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain ZFS: pools de almacenamiento Los sistemas de ficheros se crean sobre pools de almacenamiento virtual llamados zpools. Un zpool se construye a partir de dispositivos virtuales (vdevs) desde dispositivos de bloques: ficheros, particiones de disco duro o discos enteros.
  44. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros 39 ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Modo transaccional COW en ZFS
  45. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros 40 ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Volumen/FS vs. pool de almacenamiento Volúmenes tradicionales: Abstracción: disco virtual Partición/volumen para cada FS Crece o se reduce manualmente Cada FS tiene ancho de banda limitado El almacenamiento se fragmenta
  46. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros 41 ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Volumen/FS vs. pool de almacenamiento Almacenamiento con ZFS pools: Abstracción: malloc/free No hay particiones que manejar Crece o se reduce automáticamente Todo el ancho de banda está siempre disponible Todo el almacenamiento en el pool es compartido
  47. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros 42 ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain RAID Z RAID no estándar: específico de ZFS. Similar a RAID 5, pero evita el write hole de RAID 5 (si se produce un apagón durante una escritura, paridad o datos pueden quedar inconsistentes/corruptos). Existe también RAID Z2 que dobla (o triplica) la estructura de partidad alcanzando resultados similares a RAID 6. En Julio de 2009, se incorporó RAID Z de triple paridad a OpenSolaris. No precisa ningún hardware especial.
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros 43 ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain ZFS Demo
  49. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS 44 Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Almacenamiento por red
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red 45 NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Network-Attached Storage (NAS) Almacenamiento de datos orientados a fichero. Exportación de recursos (sistema de ficheros) vía red a clientes heterogéneos. El cliente solicita el fichero completo al servidor y lo maneja localmente. Protocolos antiguos e inseguros (aunque NFSv4 mejora seguridad y rendimiento). NFS (Network Filesystem): muy usado en sistemas Unix, aunque también disponible en muchos otros. CIFS/SMB (Common Internet File System): Muy popular en redes Windows. Implementado libremente para Unixes con Samba.
  51. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red 46 NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Storage Area Network (SAN) Opera solamente a nivel de bloque. SAN deja todo lo relacionado con el sistema de ficheros al “cliente”. Los protocolos SAN: SCSI, Fibre Channel, iSCSI, ATA over Ethernet (AoE), o HyperSCSI.
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red 47 NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain iSCSI Almacenamiento por red basado en IP. Es un popular y relativamente nuevo protocolo SAN (opera a nivel de bloque). iSCSI se compone de dos elementos: 1. Initiator 2. Target Los clientes (initiators) envían los comandos SCSI (CDBs) a los dispositivos de almacenamiento SCSI (targets) a través de redes IP. A diferencia del tradicional Fibre Channel, no requiere infraestructura o cableado especial.
  53. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red 48 NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain ATA over Ethernet: almacenamiento de bajo coste
  54. 67 El almacenamiento como servicio M.Vidal, J.Castro RAID Niveles estándar

    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red 49 NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain NAS vs. SAN NAS provee al mismo tiempo el almacenamiento y el sistema de ficheros. SAN provee solo almacenamiento a nivel de bloque y deja que el cliente se encargue de lo relativo al FS. Diferentes protocolos. SAN y NAS no son excluyentes, pueden combinarse.
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN 50 Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Replicación del almacenamiento de disco El método más básico es el mirror de disco, típico para discos conectados localmente. replicación síncrona: sin pérdida (“zero data loss”), operaciones atómicas de escritura (ACK), Replicación asíncrona: larga distancia, latencia alta. Incrementa el rendimiento, pero en caso de pérdida, no se garantiza que el almacenamiento remoto tenga copia actualizada de los datos. DRBD para Linux. AVS para derivados de Solaris.
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN 51 Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain DRBD DRBD: Distributed Replicated Block Device: mirror (RAID 1) de discos sobre LAN. Sistema de replicación para Linux: parte oficial del kernel desde 2.6.33. Con frecuencia desplegado en combinación con Heartbeat (Linux HA). Datos solo accesibles en nodo activo (salvo que se use un FS paralelo como GFS u OCFS2).
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN 52 Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Arquitectura de DRBD
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN 53 Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Arquitectura de AVS Sun StorageTek Availability Suite, replicación remota con *Solaris:
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco 54 Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Sistemas de fichero distribuido ¿Que pasa si tenemos un DRBD en 2 equipos y queremos montar al mismo tiempo la misma partición?
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco 54 Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Sistemas de fichero distribuido ¿Que pasa si tenemos un DRBD en 2 equipos y queremos montar al mismo tiempo la misma partición? Los FS tradicionales no lo permiten: necesario FS de tipo clúster (“distribuido”, “paralelo” o ”compartido”). Se forma un cluster propio entre los nodos que pueden montar el FS compartido. Soportan montaje y acceso concurrente desde varios nodos a la vez: evita corrupción de datos cuando se accede a los ficheros desde diferentes hosts.
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco 55 Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Sistemas de ficheros distribuidos A diferencia del NFS, que exporta directorios, se exportan como un filesystem completo. Ejemplos: OCFS2, GFS (Global File System, no confundir con Google FS). Desventajas: Sistemas más complejos de configurar y de mantener. Rendimiento inferior.
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco 56 Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Sistemas de ficheros distribuidos: GlusterFS Cliente/servidor: El servidor NAS exporta filesystem como volúmenes. El cliente se conecta por TCP/IP o Infiniband y compone volúmenes en espacio de usuario (libglusterfs o FUSE) a través de traductores. Los traductores conectan uno o más subvolúmenes e incluyen las funcionalidades (mirror, stripping, balanceo de carga, cuotas, etc.) Evita el cuello de botella por múltiple concurrencia. No se compromete rendimiento. Muy simple. Apto para cloud.
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco 57 Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Sistemas de ficheros distribuidos: GlusterFS Figura: GlusterFS – Un punto de montaje común
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos 58 StaaS Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain StaaS: Virtualización del almacenamiento Abstracción transparente del almacenamiento físico. Los recursos de almacenamiento físico se agregan en pools, desde los que se crea el almacenamiento lógico. Implementado en los modernos arrays de disco. Storage as a Service: la separación (abstracción) permite incrementar la flexibilidad a los SysAdmins. StaaS es parte de soluciones cloud, clustering y HA.
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS 59 Backups Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Backups
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups 60 Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Aspectos generales (1) Proteger los datos es una de las tareas más importantes de un sysadmin. Desafortunadamente es también una de las tareas más tediosas. Los backups deben hacerse con cuidado y estrictamente planificados.
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups 61 Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Aspectos generales (y 2) El sistema de backups y los medios de almacenamiento deben verificarse regularmente. Los sistemas de backups NO deben confundirse con sistemas tolerantes a fallos. La integridad de los medio de backup es vital y afecta directamente al balance de una empresa.
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups 62 Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Métodos de backup No estructurados: una pila de discos o CD-R/DVD-R con mínima información sobre lo que fue respaldado y cuándo. backups incrementales: backups sucesivos que contienen solamente los cambios desde el último backup. Una forma óptima de ahorrar espacio. Es muy eficiente Diferentes implementaciones.
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups 63 Aspectos generales rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Métodos de backup (y 2) Backups diferenciales: coge todos los ficheros que han cambiado desde el último backup completo (full). La restauración requiere disponer del último backup completo. Backup completo: para ser recuperado completamente desde cero. Protección continua de datos: no se planifican backups periódicos, el sistema registra cada cambio de forma inmediata en el sistema anfitrión.
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales 64 rsync Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain rsync: transferir ficheros de forma segura Puede sincronizar ficheros y directorios de una máquina a otra y puede ejecutarse junto con SSH para transferir datos de forma segura por la Red. Opcionalmente, dispone de compresión y recursión. Muy scriptable: Similar a scp pero es más escrupuloso a la hora de preservar links, fechas y permisos. Procura transmitir solo diferencias entre versiones. Forma parte del sistema base de muchas distribuciones. Es ampliamente usado.
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync 65 Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Bacula Bacula es una solución cliente/servidor de nivel empresarial que gestiona backups, restauración y verificación de ficheros a través de una red. Bacula corre en en Linux y en diversos Unixes. Dispone de agentes que permiten respaldar datos de muchos SOs, incluido Microsoft Windows.
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    de RAID LVM Gestión de volúmenes lógicos (LVM) Ejemplo de LVM en Linux Sistemas de ficheros ZFS Almacenamiento por red NAS/SAN Replicación de disco Sistemas de ficheros distribuidos StaaS Backups Aspectos generales rsync 66 Bacula FLOSSystems S.L., Madrid, Spain Componentes de Bacula Bacula director: demonio que coordina las operaciones de respaldo, restauración y verificación. Bacula console: permite enviar trabajos manualmente al director para que los restaure o respalde. Un demonio cliente de Bacula corre en cada sistema que debe ser respaldado.