Administración de Sistemas Informáticos
1. Parte Física: CPD (Centro de Procesamiento de Datos)
El administrador debe prestar importancia a los siguientes elementos:
Seguridad
La seguridad empieza por los aspectos físicos (control de acceso, uso de cerraduras, tarjetas inteligentes) y termina en el software.
Organización en Armarios
Muchos ordenadores modernos pueden organizarse en vertical en armarios.
Alimentación Eléctrica
En la alimentación puede ser necesario sumar las potencias de los equipos para averiguar la potencia mínima necesaria a contratar. No se puede contratar una potencia muy alta porque sería muy caro, y si contratamos una inferior puede haber interrupciones en el suministro. Además, los equipos deberían contar con sistemas auxiliares de alimentación.
Ventilación
En los centros de proceso de datos es necesario disponer de mecanismos de ventilación.
Cableado
Un cableado bien organizado facilita muchas tareas, normalmente todas las conexiones van a un solo sitio para facilitar las tareas de administración. El cableado eléctrico no debe estar situado cerca de elementos susceptibles de arder o de fuentes de agua.
Antincendios
Este no debe estar basado en agua.
2. Rack
Se trata de la organización de equipos en armarios, por lo que suele hacerse utilizando un estándar de facto llamado “organización en racks”. Los racks son armarios con soporte para tornillos de un ancho de 19″. Al comprar un equipo para su montaje en rack nos dirán su tamaño en esta unidad, por ejemplo: “el equipo ocupa dos rack”.
3. Servidores
Es un ordenador cuyo uso principal va a ser dar un servicio a un conjunto de usuarios, es decir, no se usará con un entorno de escritorio para un solo usuario. En entornos muy grandes podemos encontrar servidores:
- De sobremesa (torre).
- Blade (tamaño menor).
- Servidores rack: pensados específicamente para ser ubicados en armarios.
En los servidores se deben analizar:
- Procesador.
- Memoria RAM.
- Sistema operativo.
4. Mecanismos de Almacenamiento
a) Sistemas de Ficheros
Podemos usar los sistemas de ficheros propios de cada sistema operativo:
- NTFS
- FAT
- Ext3
- Ext4 (journaling: capacidad de auto-recuperarse de errores, lo que implica utilizar más bloques de disco para poder almacenar la información de recuperación).
b) Arquitecturas Alternativas: RAID
Podemos utilizar arquitecturas alternativas que se superpongan a los sistemas tradicionales: RAID “Redundant Array of Inexpensive Disks” hace referencia a un sistema de almacenamiento que usan múltiples discos duros o SSD entre los que se distribuyen o replican los datos. Presenta los siguientes “niveles”:
RAID 0 (Stripping)
Los datos se distribuyen entre distintos discos. Cuando hay que recuperar un archivo todos los discos leen sus bloques en paralelo lo que acelera el rendimiento.
Disco 1: 0, 2, 4
Disco 2: 1, 3, 5
RAID 1 (Mirroring)
El rendimiento no mejora pero la seguridad sí.
Disco 1: 0, 1, 2, 3, 4, 5
Disco 2: 0, 1, 2, 3, 4, 5
Si, por ejemplo, el bloque 3 del disco 2 estuviera corrompido no pasaría nada porque podemos recuperarlo del disco 1.
RAID 5 (Paridad)
Consiste en guardar los datos en unos discos y la paridad en otro disco separado. Así, cuando se lee bloques de los discos de datos se puede leer (en paralelo) la información de paridad para comprobar si un bloque tiene o no un error.
RAID Mixtos
Estos sistemas intentan mezclar las tecnologías anteriores para combinar las ventajas en un solo sistema de almacenamiento. Por ejemplo: el 0+1 utiliza el reparto de bloques en distintos discos para acelerar el rendimiento (RAID 0) con la copia de los mismos bloques en distintos discos para mejorar la seguridad. Este caso requeriría al menos cuatro discos.
RAID 1 RAID 0 D1 | D2 RAID O D3 | D4
0 1 0 1 2 3 2 3
Además hay sistemas como el Z-Filesystem (ZFS) o LVM (Logical Volume Manager).
5. Conceptos Básicos
a) VirtualBox
Es un programa que emula el comportamiento de un PC y que permite la instalación de sistemas operativos “invitados” en el real de la máquina (llamado “anfitrión”).
Mecanismos de Red en VirtualBox
- No conectado.
- NAT (Network Address Translation): aquí una máquina intercepta las peticiones de red de otra y las efectúa en su lugar (sustituyendo la IP). Cuando llega la respuesta, la máquina interceptora modifica esa respuesta para que la IP de destino sea la de la máquina interceptada. En el caso de VirtualBox, el modo NAT hace que el programa VirtualBox “intercepte” las peticiones que salen desde el SO “invitado”. Si algún ordenador de fuera desea iniciar una conexión hacia el SO invitado, VirtualBox prohibirá dicha conexión, ya que será necesario abrir puertos.
- Bridge/Adaptador Puente: el SO invitado no tendrá ninguna restricción y se portará como uno más de la red. Aquí el SO invitado necesitará su propia IP distinta del anfitrión.
- Red Interna: los distintos invitados podrán verse entre sí pero no podrán salir al exterior. Por lo que implica que cada SO virtualizado debe tener su propia IP y su cortafuegos/antivirus o lo que desee.
- Solo Anfitrión: el invitado solo “ve” al anfitrión.
Conceptos de Redes
IP
Es un número de 32 bits que identifica a un equipo y que necesita una máscara para que dicho equipo sepa cuál es su ID de red y cuál su ID de host.
Envío de Datos
Cuando se envían datos a un equipo de la misma red, no se necesita un router. El equipo puede utilizar ARP para saber a quién debe enviar. Un equipo con IP 192.168.1.20/24 que envíe datos a otro con IP 192.168.1.44 no necesitará un router, ejecutará ARP, averiguará la dirección física del host 44 y después enviará los datos.
Si necesitara enviar datos a otro sitio (por ejemplo, http://google.com), el equipo no sabrá enviar directamente, por lo que enviará los datos a su router por defecto, también llamado puerta de enlace.
Tablas de Rutas
Para ahorrar entradas en las tablas de rutas se debe tener en mente que a veces una arquitectura con una organización jerárquica ahorra mucho espacio; sin embargo, si se rompe un router raíz toda la red puede quedar incomunicada.
6. Parte Lógica (Software)
El conjunto de programas que se instala en un equipo puede ser más importante que el propio hardware.
7. Sistema Operativo
Diferentes sistemas operativos:
- Familia Windows:
- Orientados al pequeño usuario: tareas poco intensivas en cómputo como ofimática, navegación.
- Orientados al servidor: mucha carga de red (servicio de archivos, de web, de directorio).
- Unix y derivados (Linux): están orientados a servidores.
- Familia Apple: orientados al usuario en general. Sin embargo, los sistemas Apple utilizan un núcleo de la familia Unix.
- Android: es un derivado de Linux 2.6, orientado a usuarios con dispositivos pequeños o móviles.
- Chrome: orientado al usuario.
- VMS, OS/390: sistemas operativos de servidor orientados a cargas transaccionales muy grandes.
- VxWorks: sistema operativo de tiempo real. Un RTOS ejecuta programas ofreciendo garantías temporales.
8. Licencias del Software
Es un acuerdo legal que regula cómo se va a usar un determinado software:
- Restrictivas: solo se puede usar como dice el fabricante, cualquier otra forma de uso está prohibida.
- Abiertas: ofrecen mayores libertades en cuanto al uso y distribución del programa.
- GPL: es la licencia libre por excelencia, ya que es la más permisiva.
- BSD: permite que programas derivados sean no-libres.
- Creative-Commons: están orientadas a contenidos (libros, música, películas).
9. Software de Aplicación
A un administrador de sistemas le interesan los programas de utilidad relacionados con el sistema operativo, y no con aplicaciones ofimáticas o de ocio.
Los programas más comunes son:
- Servicios.
- Software de copia de seguridad.
- Antivirus/antimalware en general.
- Software de cortafuegos (en general para evitar ataques DoS o Denial of Service).
- Software de administración del sistema.
Otros
Procesador
Es el componente del computador y otros dispositivos programables, que interpreta las instrucciones contenidas en los programas y procesa los datos.
RAM
Es la memoria de acceso aleatorio (random-access memory) desde donde el procesador recibe las instrucciones y guarda los resultados.
Sistemas Operativos
Es un software que actúa de interfaz entre los dispositivos de hardware y los programas usados por el usuario para utilizar un computador.
FAT
Un sistema primario de archivos para varios sistemas operativos, la mayoría DOS, incluyendo DR-DOS, OpenDOS, FreeDOS, MS-DOS, Microsoft Windows (hasta incluir a Windows Me). FAT también puede referirse como FAT12.
Sistema de Archivos
Es un método para almacenar y organizar archivos y los datos que contienen para que sea fácil de encontrar y acceder a ellos.
NTFS
El sistema de ficheros NTFS se introdujo con la primera versión de Windows NT, y es totalmente distinto de FAT. Provee de mucha más seguridad, compresión fichero por fichero y encriptación.
EXT3
Es un sistema de archivos con registro por diario (journaling). Es el sistema de archivo más usado en distribuciones Linux.
EXT4
Es un sistema de archivos que mejora del EXT3 por:
- Soporte de volúmenes de hasta 1024 PiB.
- Soporte añadido de extent.
- Menor uso del CPU.
- Mejoras en la velocidad de lectura y escritura.