Quiz 3er Parcial ARM

• Estos son apuntes de estudio para un examen

ITIL

• Es un manual de buenas prácticas para la infraestructura de un centro de datos, desde su instalación hasta su mantenimiento.
• La infraestructura del centro de datos involucra servidores, subsistemas de almacenamiento, dispositivos de red, como switches, routers y cableado físico, y dispositivos de red dedicados, como firewalls de red.
• En esencia, la infraestructura es el hardware de un centro de datos.

Tipos de memoria

ROM (Read Only Memory)

• Es una memoria donde su contenido es solo para lectura y no para escritura.
• ROM es diferente a SSD o HDD ya que ROM se especializa solo para ser leída.
• Se usa mucho para almacenar el firmware de una computadora (como la BIOS), celular o electrodoméstico (home appliance).
• La ROM se usa usualmente para almacenar la BIOS, es esencial para que la computadora arranque.
• Una vez que se escribe en la ROM, ya no se puede remover la información.
• Solo se puede programar por el fabricante
• Almacena la BIOS, proporciona las instrucciones necesarias para la comunicación entre varios componentes de hardware.
• Tiene instrucciones para programas de escritorio, software para lectura y escritura en periféricos, esto se relaciona con I/O.
• Es más confiable porque no se puede cambiar accidentalmente.
• Es menos costosa que la RAM.

Desventajas

• Aún es posible borrar con EPROM, es un proceso largo y difícil.
• Es más lenta que la RAM.
• Su capacidad de almacenamiento es limitada en relación con la RAM.

Tipos de ROM

• PROM
• EPROM
• EEPROM

SD (Secure Digital)

• Son memorias pequeñas para dispositivos pequeños y usualmente portátiles como cámaras, celulares, mp3, tabletas, etc.
• Un adaptador SD simula una tarjeta SD más grande el cual se le inserta una tarjeta SD pequeña.

HDD (hard disk drive)

• Disco duro

SSD (solid state drive)

• Disco de estado sólido

M.2

• Tipo de SSD que usa la especificación y factor de forma M.2.
• Está diseñado para ser más compacto que los discos duros tradicionales y SSD de 2.5 pulgadas, lo que lo hace ideal para usar en laptops donde el espacio es limitado.
• Es como un stick de goma de mascar
• No necesita un cable para conectarse a la placa madre, se conectan directamente a la placa madre con una ranura de conector M.2 dedicada.
• Es un factor de forma que puede tomar la forma de un SATA SSD o un PCIe NVMe SSD.
• El factor de forma se refiere al tamaño o dimensiones, configuración, forma, peso o disposición física de un dispositivo informático. En general, las características físicas de un dispositivo se refieren a su factor de forma.
• Se introdujo en 2012 y fue creado para ofrecer más opciones de los factores de forma limitados.
• Esta especificación detalla el tamaño físico y la forma de la tarjeta SSD que puede conectar a su sistema.
• El factor de forma M.2 está diseñado para maximizar la PCB mientras minimiza la cantidad de espacio que ocupa en tu PC o laptop.

Memoria caché

• Memoria oculta auxiliar de alta velocidad que almacena temporalmente copias accesibles que el sistema necesitará obtener rápidamente on-the-fly, para ejecutar determinadas tareas. El sistema puede ser el sistema operativo o la computadora

Buffer

• Memoria que se usa para que una tecnología no se quede sin datos por una transferencia muy lenta o no constante. Un ejemplo identificable es el de un video de YouTube donde continua por un tiempo a pesar de que se te vaya el internet por unos momentos. Tecnología - hardware o software o ambas
• La transferencia puede ser de E/S

Características

• Para almacenar de manera temporal
• El ciclo de vida de una instancia almacenada temporalmente dura hasta cuando ya se le dé su uso
• Se utiliza solo una vez, luego se vuelve a almacenar con diferentes datos para otro uso diferente.

Memory Stick

• Es ideal para usar en productos electrónicos AV digitales. Es más pequeño que una goma de mascar.
• Se puede transferir fácilmente entre productos gracias a una interfaz simple.
• En el pasado, varias cámaras digitales y videocámaras de Sony aceptaron Memory Stick.
• Un adaptador de tarjeta de PC conecta Memory Stick a las laptops
• Sony prevé que los puertos de memory stick estén en todas las categorías de dispositivos.
• Memory Stick graba y transfiere datos más convenientemente que los discos, y no requiere un motor o tecnología compleja para funcionar, lo que lo hace ideal para muchos dispositivos digitales
• Se puede usar en laptops que no son de Sony usando un adaptador.

Tecnología interna

• Proporciona transferencia instantánea de datos, y los datos pueden ser grabados, borrados y re-grabados.
• Debido a que los datos están contenidos en un chip de silicio en lugar de en una cinta o disco, no tiene partes móviles.

History of memory cards

• Son dispositivos de almacenamiento digital.
• Fueron creadas para reemplazar los discos flexibles mecánicos que tenían un mayor consumo de energía, más peso y eran voluminosos.
• Al principio eran grandes como el tamaño de una tarjeta de crédito, pero con el advenimiento de los dispositivos portátiles pequeños y la visión de reducir el espacio y mejorar la eficiencia, comenzó una nueva tendencia para crear tarjetas de memoria realmente pequeñas.
• Esta nueva tendencia llevó a una guerra de formatos de tarjetas en miniatura entre varias compañías, es decir, Memory Stick (de Sony), SD (de Toshiba, Panasonic y SanDisk), MultiMediaCard (de SanDisk, Siemens, etc), entre otras
• Todas estas tarjetas en miniatura diferentes de distintos proveedores tienen el mismo propósito, es decir, transferir archivos fácilmente entre dispositivos digitales portátiles universalmente.
• Al final, SD ganó la guerra de formatos, y es la tarjeta de memoria estándar y más común que se usa hoy en día.
• En 2000 se anunció la tarjeta SD. SD fue concebida como un formato de tarjeta de memoria único para varios tipos de dispositivos electrónicos, que también podría funcionar como una ranura de expansión para agregar nuevas capacidades a un dispositivo

MMC (Multimedia Card)

• Se utiliza para almacenar datos. Utiliza una interfaz estandarizada para conectarse con dispositivos compatibles, permitiendo que los datos se lean o escriban en la tarjeta.
• Cuando se inserta una MMC en un dispositivo, como una cámara digital, el dispositivo puede acceder a los datos almacenados en la tarjeta.
• Se pueden transferir archivos hacia y desde la MMC usando un lector de tarjetas o conectando el dispositivo directamente a una computadora.
• Si el lector incorporado de un dispositivo no reconoce una tarjeta MMC, se puede usar un lector de tarjetas USB externo que soporte ambas tarjetas MMC y SD.

Caracteristicas

• Principalmente para dispositivos pequeños portátiles
• Uno de los competidores en la guerra de formato
• Predecesor de SD
• Una versión más vieja (i.e., MMC) de una actual (i.e, SD)
• Los puertos SD son compatibles con MMC y viceversa, por lo que se puede decir que SD y MMC son "compatibles".

SDXC

• Un tipo de SD

Tipos de SD

• SD (aka SDSC)
• SDHC
• SDXC
• SDUC
• La principal diferencia entre los tipos de SD es la capacidad de almacenamiento.
• Los dispositivos de hardware que alojan las tarjetas de memoria son compatibles con versiones anteriores, lo que significa que puedes usar tarjetas de memoria estándar más antiguas en dispositivos que soportan estándares más nuevos como SDXC.
• Por ejemplo, un dispositivo compatible con SDXC puede usar tarjetas SDXC, SDHC y SD estándar. Un dispositivo compatible con SDHC puede usar tarjetas SDHC y SD estándar pero no podrá usar tarjetas SDXC estándar. Un dispositivo compatible con SDUC puede usar tarjetas SDXC, SDHC y tarjetas SD estándar

RAM: Random-access memory

• Usualmente los recursos de la computadora acceden a la RAM de manera impredecible o random, por eso el nombre.

RAID

• Es un conjunto de discos que en el sistema operativo funcionan como una unidad lógica de almacenamiento que puede mejorar el rendimiento, la redundancia o ambos.
• La forma en que se almacenan los datos en las unidades de una matriz se denomina nivel RAID. Cada nivel RAID se denota con un número que sigue a la palabra RAID; por ejemplo, RAID 0, RAID 1, RAID 5, etc.
• RAID – Redundant Array of Independent Disks

Redundancia

• El sistema puede funcionar a pesar de una falla. Con respecto al RAID, es el nivel de supervivencia de los datos en una matriz de discos al tener una duplicación de discos para la copia de seguridad.
• Duplicación de discos: la copia de seguridad de los datos de un disco está en otro o en varios discos.
• Los datos en cada disco de la matriz RAID se almacenan como binarios.

Tipos de RAID:

Hardware

• La computadora que está conectada al gabinete RAID tiene un controlador RAID en su placa madre, el controlador RAID se conecta a la ranura PCI de la placa madre.

Software

Ventajas

• Más barato que el RAID de hardware

Desventajas

• No se utiliza comúnmente
• Lento
• Más difícil de configurar que el RAID de hardware
• Depende del sistema operativo
• Depende de la potencia de procesamiento de la computadora

Configuration

Raid 0

• La versión 0 es sinónimo de dividir los discos
• La división de discos consiste en dividir en partes iguales y distribuirlas en todos los discos, sin paridad.

Características

• No es redundante, específicamente no es tolerante a fallos: si uno de los discos falla, toda la matriz RAID fallará
• El rendimiento de lectura y escritura aumenta con este tipo de configuración RAID 0 al usar sinérgicamente varios cabezales.
• Disk striping es cuando se divide un conjunto de datos en piezas y se asignan a través de múltiples unidades en lugar de solo una unidad.

RAID 0

• Este arreglo es conocido como distribuido (striping), porque utiliza un sistema que utiliza a los discos como uno solo, teniendo un conjunto de cabezas independientes para su uso.
• La información es dividida en bloques de datos que se distribuyen en todos los discos del arreglo
• EL RAIDø incrementa el desempeño, la lectura y escritura de la información al escribir un solo dato con varias cabezas de forma simultánea.
• Ejemplo: un dato de 8 bits se divide en todos los discos escribiendo 2 bits en cada uno de forma simultánea.
• Esto es más rápido que escribir 8 bits de forma serial con una sola cabeza. Este tipo de arreglo no tiene nivel de protección. En caso de la falla de un disco, se perdería toda la información.

Raid 1

• Es sinónimo de disk mirroring
• Disk mirroring significa que el dato que se escribe en disco A, también se escribe en disco B; creando dos discos, A y B, con la misma información donde uno es copia total del otro.
• Ambos discos, A y B, contienen los mismos datos en todo momento.

Ventajas

• 100% de redundancia de datos o alta disponibilidad; si el disco A falla, el controlador RAID hace que el disco B haga la copia de seguridad para que funcione.
• Buen rendimiento de lectura, los cabezales de las unidades simultáneas pueden leer juntos. Sin embargo, no es el mejor nivel o configuración de RAID para el rendimiento de lectura.

Desventajas

• Operaciones de escritura degradadas: esto se debe a que dos cabezales escriben el mismo contenido, lo que lo hace ineficiente
• Requiere al menos un duplicado completo o el doble de almacenamiento de un disco: si el disco A es de 20 TB, el disco B debe ser de 20 TB para crear un RAID 1; si agrega más discos primarios adicionales al disco A en la matriz de discos, necesitará otro duplicado para cada disco primario agregado, creando un ciclo de duplicación para cada disco primario agregado.
• El problema es que todo el espacio de cada disco secundario no es para almacenamiento, en lugar de eso es para redundancia, está garantizado que solo la mitad de RAID 0 será para almacenamiento y la otra mitad para redundancia, independientemente del tamaño de la matriz de discos.
• Disco primario: el disco que se copia a
• Disco secundario: el disco de copia de seguridad del disco primario

RAID 2

• La paridad se calcula mediante la función del algoritmo de código de Hamming, que recibe como entrada todos los bits de los discos restantes en la matriz, excluyendo el disco de paridad.
• La función de código de Hamming luego devuelve un conjunto de bits de paridad y se almacena en el disco de paridad. Si falla un disco que no es de paridad, los bits de paridad en el disco de paridad se utilizan para reconstruir el disco fallido en un nuevo disco.
• En esencia, RAID 2 es stripping con paridad de Hamming

Paridad

• Un conjunto de datos utilizados para reconstruir un disco en caso de falla.

Características

• Striping a nivel de bit: en RAID 2, los datos no se escriben en bloques (por ejemplo, conjunto de bits) como en otros niveles RAID como RAID 0. En cambio, cada bit de datos se coloca en un disco separado.
• Este nivel de RAID 2 es hipotético o teórico y no existe en la vida real por ser muy complejo.
• Utiliza un disco de paridad dedicado
• Disk stripping es serial o secuencial

RAID 3

• Disk striping y paridad a nivel de byte.
• *Paridad a nivel de byte: la paridad se calcula mediante los bytes correspondientes almacenados en cada disco que no es el de paridad
• Para el cálculo de la paridad, se accederá a los discos simultáneamente, pero, para eso, deben sincronizarse para leer el byte distinto correspondiente de cada disco que proviene de todo el conjunto de datos original con striping
• Sincronizado: en todos los discos, los platos giratorios deben estar alineados por el eje para permitir que el cabezal lea en la misma ubicación de byte.
• Cada cabezal que lee la misma ubicación de byte es fundamental porque en esa ubicación de cada disco corresponde a un bloque de división individual byte que provenía de todo el conjunto de datos que se dividió originalmente
• No es tan común

RAID 4

Características

• Disk striping a nivel de bloque
• La paridad se calcula por bloque de grupo de conjunto de datos
• Un bloque de datos específico se puede restaurar de la paridad y los bloques restantes de su conjunto de datos
• Cada disco tendrá secuencialmente distintos bloques de datos de un conjunto de datos
• Los discos son independientes en la lectura: esta independencia permite un acceso de lectura paralelo eficiente a los discos
• Los discos dependen del disco de paridad en la escritura: el disco de paridad es un cuello de botella para la escritura
• Independiente: que los discos no dependan del disco de paridad como el escenario de escritura. Independiente significa que un disco no tiene que esperar sus operaciones por otro disco.

El factor limitante de este nivel es el disco de paridad dedicado

• Significa que cada vez que guardamos información o nuevo data-set en el arreglo de discos RAID 4 por medio de striping de bloques, el disco de paridad tiene que actualizarse con la informacion o bloques nuevos de ese nuevo data-set.
• Esto significa que el disco de paridad se vuelve un cuello de botella por que hace más lento la escritura.

RAID 5

• Simplemente, RAID 5 es RAID 0 con paridad distribuida
• Mejor rendimiento que RAID 1

Ventajas

• Puede reconstruir los datos independientemente de qué unidad falle: debido a que los datos de paridad se distribuyen en todos los discos, exhibe una gran tolerancia a fallas, a diferencia de RAID 2 donde una falla del disco de paridad resulta en la pérdida completa de redundancia y protección de datos.

Desventajas

• Cuando un disco falla, el rendimiento de lectura disminuye.

RAID 6

• Es lo mismo que RAID 5, utiliza disk striping y paridad distribuida; la diferencia es que RAID 6 soporta dos fallos de disco simultáneos ya que tiene doble paridad; a diferencia de RAID five que tiene paridad simple y solo soporta un fallo de disco a la vez.
• Calcula dos paridades para cada grupo de conjunto de datos.
• Reduce rendimiento y capacidad de almacenamiento.

RAID 01 (0 + 1)

• Es la mezcla de RAID 0 (disk striping) y 1 (mirroring).
• Toda la matriz de discos RAID 1 se duplica o se espejea una vez; en esencia, a RAID 1 se le aplica RAID 0.

RAID 10 (1 + 0)

• Es la mezcla de RAID 0 (disk striping) y 1 (mirroring).
• Primero crea dos matrices RAID 1, luego RAID 0 trata las dos matrices RAID 1 como dos discos lógicos distintos segmentados. En esencia, a RAID 1 se le aplica RAID 0.

No se puede tener solo una matriz RAID 1 para aplicar RAID 0

• porque en esencia esa única matriz RAID 1 es un disco lógico ya que la mitad es para almacenamiento y la otra mitad para redundancia; y se necesitan al menos dos discos para RAID 0  - no existe un RAID 0 de un solo disco porque si fuera solo uno, no se podría aplicar disk striping.

Caracteristicas

• El mejor RAID para redundancia y rendimiento W/R porque el mejor de ambos mundos: un equilibrio; este hecho se debe a que aprovecha la combinación de disk striping y mirroring.

Desventajas

• Costoso debido a la duplicación

RAID 5 + 0

• Se aplica tres veces el disk striping: la primera vez es crear un RAID 5, la segunda vez es crear otro RAID 5, y la tercera vez es tratar ambas matrices RAID 5 como dos discos lógicos segmentados distintos para configurar un RAID 0.
• Un controlador RAID 0 fragmenta los datos y luego los controladores RAID 5, los distribuyen en los distintos discos de los volúmenes, generando el bloque de paridad.

Conclusión

• RAID 0 es el más rápido, RAID 1 es el más confiable, y RAID 5 y RAID 6 proveen un equilibrio entre los dos.
• Mientras que RAID 0 y 2 usan disk striping, la diferencia entre ellos es que RAID 0 es disk striping a nivel de bloque y no usa paridad (es decir, no es redundante), y que RAID 2 es disk striping a nivel de bit y usa paridad.
• La diferencia entre RAID 2 y 3 es que RAID 2 es paridad y striping a nivel de bit; por otro lado, RAID 3 es paridad y striping a nivel de byte. Sin embargo, en general, ambos hacen lo mismo, es decir, disk striping y paridad.
• Disk striping - eficaz en escritura y lectura pero no tiene redundancia
• Mirroring - tiene redundancia pero no tiene el rendomiento de disk striping

Storage networking (aka redes de almacenamiento)

• La causa más recurrente de un servicio IT es problemas de almacenamiento

• Para solucionar este problema de downtime, surgió storage networking y protocolos

• SITE - centro de datos

• Para el almacenamiento en red, se establece una red secundaria (aislada de la red principal) para los dispositivos de almacenamiento.

Tipos de almacenamiento

DAS (direct attached storage)

• Físicamente no es una red en sí, pero lógicamente sí es una red ya que por medio de un servidor se le puede asignar una IP al disco duro y conectarte a ese disco duro desde otra PC que no hostea ese disco duro pero para que la otra PC no-host pueda conectarse al disco duro, tiene que pasar por la PC host del disco duro.

NAS (network attached storage)

• Un dispositivo únicamente para almacenar datos y todos los datos se centralizan allí. Normalmente será una caja que tendrá múltiples discos duros con tecnología RAID. También tendrá una tarjeta de interfaz de red y se conectará directamente a un switch o router y, por lo tanto, se puede acceder a los datos a través de una red: las computadoras de escritorio, las laptops y los servidores conectados a esa red pueden acceder al NAS como una unidad compartida.

Características

• El NAS está limitado por los recursos de hardware de su red Los NAS pueden estar en una red que no es solo para almacenamiento, sino para otras funciones; en otras palabras, la red en la que se encuentra el NAS podría tener otros dispositivos que no son para almacenamiento que envían tráfico que no es de almacenamiento.

SAN (Storage Area Network)

• Una red especial de alta velocidad que permite almacenar y proporcionar acceso a grandes cantidades de datos. Básicamente es una red dedicada para el almacenamiento de datos con matrices de discos, switches de almacenamiento y servidores.

Caracteristicas

• Fibra óptica de usuario
• La red de la SAN tiene un controlador que orquesta toda la red
• El concepto de SAN es independiente de la red que tenga por debajo; o sea, que SAN puede tener diferentes tipos de configuración de red y no se puede representar con una sola.