This presentation describes the FreeNAS platform common application, uses and capabilities (spanish).

1. Sistema de Almacenamiento de Información
Electrónica Empresarial

2. Introducción al Problema
La mayoría de las empresas, sin importar su tamaño, utilizan sistemas
informáticos en todos los aspectos de su modelo de negocio.
La disponibilidad de tal información es esencial para garantizar la
operación de la empresa.
La implementación de sistemas de almacenamiento está escasamente
diseñado según las necesidades del cliente, este debe adaptarse a las
características que el sistema ofrece.
Estos sistemas no poseen o no ofrecen —en sus versiones base—
mecanismos de respaldo y tolerancia a fallos o, si lo hacen, incrementan
su costo final enormemente.

3. Puntos Críticos del Problema
Los sistemas de almacenamiento “Empresariales” implican
una altísima inversión inicial para el presupuesto IT del que
disponen la mayoría de las PYMES.
Los componentes de Hardware son propietarios, de alto costo
y de difícil adquisición.
Las características o servicios ofrecidos son limitados.
Al tratarse de sistemas propietarios, su administración o
mantenimiento dependen exclusivamente del proveedor.

4. Lineamiento de la Solución
Implementar un sistema que permita:
√ Tolerancia a fallos y alta disponibilidad.
√ Bajo costo de hardware, software y mantenimiento.
√ Administración y operación sencillas.
√ Conexión a múltiples plataformas.
√ Escalabilidad en función de la necesidad de la
empresa.
√ Bajo acoplamiento de los datos de usuario y el
hardware que los soporta.

5. Análisis, diseño e implementación de
cómo Sistema de Almacenamiento de Información
Electrónica Empresarial
Solución Propuesta

6. FreeNAS =
Networking Servicios Administración de
Unidades
Monitoreo
+
x x x
Software RAID
ZFS
Email Alert
RAID-Z
S.M.A.R.T.
RAID-Z2
ZFS
ZFS
ZFS
UFS UFS UFS
RAID-0 RAID-1 RAID-3
RAID-0 RAID-1
FileSystems
Syslog
Remote Syslog
Web Interface Web Shell Interface
Requerimientos Mínimos
•Solo UFS
•2GB de Espacio en Disco
•4GB de Memoria RAM
Requerimientos Recomendados
•Todo ZFS
•4GB de Espacio en Disco
•6GB+ de Memoria RAM

7. Características Destacadas

8. Zettabyte File System
 ZFS permite crear unidades RAID por software denominadas RAID-Z. Un RAID-Z
escribe un bloque de paridad igual que un RAID-5, mientras que un RAID-Z2 escribe dos
bloques de paridad igual que un RAID-6. FreeNAS permite ambas y, aún más complejas
configuraciones de paridad.
 Es posible configurar HDDs en modo “Hot Spare”, de forma que, si alguno de los discos
falla, es automáticamente reemplazado por el HDD de respaldo o “Spare Disk”.
 Todos los datos son verificados confirmando su integridad y, en caso de existir errores,
los bloques de paridad son utilizados para reparar los datos corruptos.
 ZFS permite efectuar “instantáneas” del sistema de archivos, preservando todos los
archivos del sistema, hasta el momento de la captura. Las “instantáneas” pueden
efectuarse manual o automáticamente y utilizarse como “puntos de recuperación”, en
caso de ocurrir un borrado accidental de datos críticos.
 Las “instantáneas” permiten, además, efectuar backups del sistema de archivos de
forma incremental y hacia otro sistema de archivos remoto.

9. Algunos Limites Teóricos de ZFS
 248 - Número de “instantáneas” en cualquier sistema de ficheros (2 × 1014).
 248 - Número de ficheros en un sistema de ficheros (2 × 1014).
 16 exabytes - Tamaño máximo de un sistema de ficheros.
 16 exabytes - Tamaño máximo de un fichero.
 16 exabytes - Tamaño máximo de cualquier atributo.
 3 × 1023 petabytes - Tamaño máximo de un ZPOOL.
 256 - Número de atributos de un fichero (realmente limitado a 248 que es el
número de ficheros que puede contener un sistema de ficheros ZFS).
 256 - Número de ficheros en un directorio (limitado a 248 — cantidad de
ficheros que puede contener un sistema de ficheros ZFS—).
 264 - Número de dispositivos en cualquier ZPOOL.
 264 - Número de ZPOOL en un sistema.
 264 - Número de sistemas de ficheros en un ZPOOL.

10. ¿Qué significan estos números?
 El tráfico anual de Internet se estima entre 5 y 9 exabytes.
 La mitad de la capacidad total de un sistema de archivos
ZFS.
 El tamaño de Internet (entendido como almacenamiento digital global) se
estima en alrededor de 500 exabytes.
 Todo el contenido de Internet podría ser alojado en 31,25
sistemas de archivos ZFS.
 Como ejemplo de las capacidades expresadas por estos números, si un
usuario crease 1000 ficheros por segundo, tardaría unos 9000 años en
alcanzar el límite impuesto por el número de ficheros.
 Respecto de la capacidad del sistema, Jeff Bonwick, el arquitecto jefe de
SUN para ZFS, dijo "Llenar un sistema de archivos de 128 bits excedería
los límites cuánticos de almacenamiento de la Tierra. No puedes
rellenarlo sin hervir los océanos“.

11. Thin Provisioning
 ZFS permite agregar cuotas a los datasets o volúmenes-z, a fin de evitar
que los usuarios utilicen más espacio del que se les ha asignado; o por el
contrario, estas cuotas pueden utilizarse para “aprovisionar finamente”, o
alojar más capacidad de la disponible.
 Optimiza la capacidad disponible, en el caso que, varios usuarios no
utilicen todo el espacio que se les ha asignado.
 Esta característica planifica futuras expansiones, al reemplazar los discos
por otros de mayor capacidad o agregando RAID-Z pools adicionales al
volumen.

12. Backup y Restore
 Las "Instantáneas" ZFS son más que backups locales, pueden emplearse para
efectuar backups remotos y un duplicado exacto del sistema de archivos de origen.
 "Instantáneas" adicionales del mismo sistema de archivos pueden crearse
incrementalmente y luego enviarse, reduciendo así el tamaño de cada backup al
enviar solo los cambios ocurridos entre cada "Instantánea“.
 En el caso de una falla catastrófica del sistema de archivos ZFS local, (como la falla
de más discos de los protegidos por paridad), cualquier "Instantánea“ de backup
puede ser enviada a un nuevo sistema de archivos ZFS preservando toda la
información hasta el momento del backup.
 Soporta “Windows Shadow Copy”, “Apple Time Machine”, “Amanda (plug-in)” y
“PC-BSD Life Preserver” como servicios de backup.
*Instantánea = snapshot

13. Interfaz de Linea de Comandos
 La CLI* de FreeNAS permite ejecutar varias tareas y configuraciones de red
y conexión de forma simple, permitiendo obtener la interfaz web funcional
y operativa rápidamente sin tener que recurrir al shell.
 Adicionalmente, la contraseña de la interfaz web puede ser reiniciada
desde la CLI. Como último recurso, en caso de una “pésimamente“
configurada instalación, la configuración de FreeNAS —carpetas
compartidas, servicios, etc.— pueden reinicializarse a los valores estándar.
 La interfaz de shell propia de FreeBSD también está disponible desde la CLI,
lo cual permite, a los administradores de sistemas, resolver problemas y
ejecutar tareas complejas.
*CLI = Command Line Interface

14. Soporte de Drivers
 Debido al excelente soporte de hardware de FreeBSD 8.2, FreeNAS es
ideal para construir un sistema de almacenamiento de datos —NAS— con
cualquier clase de componentes de hardware, ya sean éstas de uso
profesional u hogareño.
 FreeNAS también funciona en varios dispositivos NAS comerciales como
HP Microserver. Soporta una gran variedad de dispositivos x86 y x86_64.
 Para sistemas de alto rendimiento, FreeNAS incluye una variedad de
drivers 10 Gigabit Ethernet, incluyendo Intel y Chelsio.
 FreeNAS puede utilizar discos externos USB 3.0.

15. Snapshots o “Instantáneas”
 Una de las características especiales de ZFS es la capacidad de crear y preservar
"Instantáneas" del sistema de archivos completo en cualquier punto en el tiempo.
Esto impide la eliminación permanente de datos del sistema de archivos, hasta
tanto expire la última "Instantánea" en la que se encuentren.
 Las "Instantáneas" pueden crearse manualmente o de forma programada a través
de un cron job configurado en la interfaz web. En cualquier momento, el sistema
de archivos completo puede ser restaurado a la "Instantánea" más reciente.
 Las "Instantáneas" más antiguas pueden ser clonadas y accedidas para recuperar
los datos de esa versión o momento específico del sistema de archivos.
 La interfaz web muestra cuánto espacio del volumen ocupa una "Instantánea"
particular y permite eliminar, clonar o restaurar —según se requiera— cualquier
"Instantánea" individual.

16. Interfaz de Usuario Web
Después de su instalación inicial, FreeNAS 8 es íntegramente administrado mediante un navegador
a través de su interfaz web. Todos los servicios y sus configuraciones pueden ser administrados
desde esta interfaz gráfica.
 Volúmenes
Toda configuración de FreeNAS comienza en la pantalla de volúmenes. Allí se seleccionan qué discos y en
qué configuración se utilizarán. Una vez creado cada volumen, se presentan opciones adicionales acordes a
su tipo.
 Usuarios
La pantalla de usuarios y grupos simplifica la creación y configuración de ambos. Todas las opciones
subyacentes de FreeBSD están disponibles, así como los usuarios y grupos estándar necesarios para
ejecutar distintos servicios.
 Servicios
FreeNAS ofrece un gran número de características de compartición, administración de usuarios y red, que
pueden ser activadas desde una sola página. Cada selección incluye un botón que despliega las opciones de
configuración especificas para cada servicio.
 Unidades Compartidas
Las unidades compartidas para todos los protocolos son administradas desde sus respectivas secciones en
la página de unidades compartidas. Aquí, pueden añadirse unidades compartidas individuales, pero las
configuraciones de protocolo deben modificarse desde la página del servicio.

17. Compartición de Archivos
 Compartir archivos es lo que FreeNAS mejor hace, soporta:
√ SMB/CIFS (archivos compartidos de Windows)
√ NFS (archivos compartidos de UNIX)
√ AFP (archivos compartidos de Apple),
√ FTP (protocolo de transferencia de archivos)
√ iSCSI y otros métodos de compartición de datos sobre una red.
 FreeNAS puede compartir archivos con equipos Windows y otros SOs capaces de emplear
SMB/CIFS.
 La gran mayoría de los SOs, incluidos Windows, Mac OS X, numerosas distribuciones de Linux
y PC-BSD soportan la conexión a unidades compartidas SMB con ninguna o escasa
configuración adicional necesaria.
 NFS, comúnmente utilizado en sistemas tipo UNIX como protocolo de intercambio de
archivos con escrituras sincrónicas, también se encuentra disponible en FreeNAS. La mayoría
de los sistemas tipo UNIX soportan la conexión a unidades NFS de forma nativa, aún así,
existe una amplia variedad de clientes gratuitos.
 AFP, disponible en FreeNAS, es principalmente utilizado por Mac OS X, y constituye la opción
más adecuada en entornos de red a los cuales se conectan solo clientes Macintosh. Además,
FreeNAS puede utilizarse para efectuar backups Apple Time Machine con ajustes menores en
el sistema a respaldar.

18. Plugins
 FreeNAS ofrece todas las características básicas de un dispositivo NAS. Sin
embargo, numerosos usuarios necesitan incrementar la funcionalidad de sus
dispositivos NAS mediante terceras piezas de software, tales como clientes de
Bittorrent.
 A efectos de adaptarse a cada necesidad particular y, a su vez, permitir una
instalación base de pequeño tamaño, FreeNAS ofrece un sistema de plugins
opcionales basado en Jails de FreeBSD y PBIs de PC-BSD. El sistema de plugins
mantiene tal software aislado a través de Jails, pero provee puntos de montaje
para acceder a los pools de almacenamiento de FreeNAS así como una interfaz de
configuración de estos plugins también accesible desde la interfaz web de usuario
de FreeNAS.
 El proyecto FreeNAS, actualmente, provee plugins de muestra o ejemplo, como
Transmission (cliente Bittorrent), MiniDLNA y Firefly Media Server.
 Cualquier usuario puede construir sus propios plugins con las indicaciones
disponibles en doc.freenas.org

19. Alta Disponibilidad y Tolerancia a Fallos
 FreeNAS permite emplear varias interfaces de red como si fuesen una sola utilizando
distintos protocolos de clustering de interfaces, incrementando así, tanto el ancho de banda
disponible, como la tolerancia a fallas:
√ Failover
Las TX y RX se realizan por una sola placa maestra, y si ésta falla, se utiliza otra placa disponible.
√ FEC
Cisco EtherChannel.
√ LACP
Conocido como estándar IEEE 802.3ad , Link Aggregation Control Protocol (LACP) y Marker Protocol.
LACP negociará con el switch un conjunto de vínculos agregables en grupos de uno o más vínculos
agregados. La TX y RX se distribuirán balanceadamente entre todas las placas del LAG disponibles a
la mayor velocidad posible.
√ Loadbalance
Balancea las TX entre las placas activas mediante un protocolo de hashing de la información de los
encabezados y acepta las RX de cualquier placa activa. No negocia agregado de vínculos con el switch
ni intercambia tramas para monitorear el vínculo.
√ Round Robin
Distribuye la TX entre todas las placas activas a través de un planificador round-robin y acepta RX de
cualquiera de ellas.

20. Y Mucho Mas...
 Autenticación de Usuarios remota desde Active Directory o LDAP.
 Administración de UPS desde la interfaz gráfica web.
 Monitoreo S.M.A.R.T de HDDs desde la interfaz gráfica web.
 Soporte de idiomas.
 Envío de notificaciones del sistema por email al usuario administrador.
 Soporte de USB 3.0.
 El procedimiento de actualización salva el SO actual en una partición inactiva permitiendo retornar
al sistema anterior en caso de una falla.
 Soporte de ACLs de Windows y permisos de sistema de archivos UNIX.
 Soporta exportado de archivos o extensiones de dispositivos vía iSCSI.
 Permite múltiples IPs por portal iSCSI.
 Las “Instantaneas” ZFS son visibles en Windows como copias shadow.
 Soporte de VLANs.

21. Binnaris IT Consulting S.A.
(+54-11) 4571.0605
Aizpurúa 2630 1º P
Buenos Aires, Argentina
info@binnaris.com
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