Seguridad Pasiva: Almacenamiento.

Seguridad Pasiva: Almacenamiento.

1. Estrategias de almacenamiento.

Para una empresa, la parte más importante son sus datos. Porque:

• El hardware es caro, pero se puede volver a comprar.
• Un informático muy bueno puede despedirse, pero es posible contratar otro.
• Si una máquina no arranca porque se ha corrompido el sistema de ficheros (el típico BSOD), puedes instalar de nuevo el sistema operativo y las aplicaciones desde los CD o DVD originales.

En los casos anteriores, es fácil recuperar en tiempos razonables.

De todas formas, los datos de cada empresa son únicos: no se pueden comprar, contratar y no hay originales. Si se pierden, es difícil recuperarlos.

Ya que los datos son muy importantes, debemos mejorar su integridad y disponibilidad;

• Podemos comprar los mejores discos en cuanto a calidad y velocidad.
• Podemos concentrar los discos en servidores especializados en almacenamiento.
• Podemos recopilar información varias veces y repetirla en distintas ciudades.
• Podemos contratar un servidor de respaldo de datos a otra empresa, conectados a internet, para no depender de nuestros equipos y personales.

Cada empresa elegirá implantar alguna de estas medidas, según sus necesidades y presupuesto.

1.1. Rendimiento y redundancia. RAID en Windows y Linux.

Los ordenadores pueden conectar varios discos internos porque las placas base suelen traer integrada una controladora de discos para dos o tres conexiones. Si conectamos más controladores, tendremos para conectar más dispositivos. Podemos aprovechar varios discos duros de un ordenador para:

• Crear unidades más grandes: Cuantos más discos, más unidades de almacenamiento.
• Crear unidades más rápidas: Consiste en configurar los discos de manera que en cada fichero, los bloques pares se escriban en un disco y los impares en otro, después podremos hacer lecturas y escrituras en paralelo.
• Crear unidades más fiables: Podemos configurar varios discos de manera que en cada fichero, los bloques se escriban una vez en ambos discos . Si uno falla, los datos estarán salvo con el otro.

Una de las tecnologías que consigue todo lo anterior se llama RAID. Existen varios niveles, los más importantes son:

• RAID 0: Agrupamos discos para tener un disco más grande, incluso más rápido. Desde ese momento, los bloques que lleguen al disco RAID 0 se escribirán en alguno de los discos del grupo. Por supuesto, para el usuario este proceso es transparente él solo ve un disco de 1 TB donde antes había dos discos de 500 GB. En el RAID 0 podemos elegir entre spanning y striping (que es lo más común). En cualquier caso, si falla uno de los discos, lo perdemos todo.
• RAID 1: Se le suele llamar mirror o espejo. Agrupamos discos por parejas, de manera que cada bloque que llegue al disco RAID 1 se escribirá en los dos discos a la vez. Si falla uno de los discos, no perdemos la información, porque estará en el otro. A cambio, sacrificamos la mitad de la capacidad (el usuario ha conectado dos discos de 500 GB y solo tiene disponibles 500 GB, en lugar de 1 TB) y no ganamos rendimiento.
• RAID 5: El RAID 0 es el más rápido de cada uno de los nombrados, pero tan seguro como cualquiera de ellos. El RAID 1 es más seguro que los discos separados, pe4ro con el mismo rendimiento. El RAID 5 consigue ambas cosas aplicando dos mecanismos:

• Para cada dato que el sistema quiere almacenar en el RAID, este aplica un procedimiento matemático (en general, la paridad) para obtener información complementaria a ese dato, de tal manera que se puede recuperar el dato en caso de perder cualquier disco (sea disco de datos o paridad).
• Una vez obtenida la paridad, se hace striping para repartir el dato y su paridad por los discos conectados al RAID.

Por tanto, necesitamos un disco más para almacenar la paridad. Si queremos 1 TB, necesitaremos 3 discos de 500 GB (o cincos de 250 GB).

Gracias al striping hemos conseguido mejor rendimiento que el disco individual, y gracias a la paridad estamos más seguros que en RAID 0. A cambio, sacrificamos la capacidad de un disco (aunque cuantos más discos, menos porcentaje de capacidad perdida).

Estamos viendo que el RAID para el sistema operativo es una especie de disco «virtual», que está organizado en stripes (bandas, filas). Al igual que el tamaño del bloque en los discos «físicos» (512 bytes, 4 096 bytes) y el tamaño del bloque del sistema de ficheros (4 096 bytes en NTFS), en el RAID es importante el tamaño de stripe. El valor recomendado es 64 KB.

Si tenemos tres ficheros y queremos almacenarlos en un RAID donde, por simplificar, el tamaño de stripe es el mismo que el tamaño de bloque del sistema operativo.

El primer fichero ocupa 3 bloques, el segundo 4 y el tercero 5. Todos los discos son de 1 TB.

• Si tenemos cuatro discos y los configuramos en RAID 0, los bloques de los ficheros se reparten por los cuatro discos. La capacidad total es de 4 TB, y los bloques de un fichero se pueden recuperar simultáneamente por varios discos.
• Si ponemos dos discos en RAID 1, los bloques de los ficheros se copian en los dos. La capacidad total es de 1 TB.
• Si ponemos los cuatro discos en RAID 5, los bloques de los ficheros se reparten por los cuatro discos, pero hay que incluir un bloque R que representa la redundancia (la paridad). La paridad se calcula para cada fila (el stripe que hemos visto). Este bloque no se usa durante la lectura (salvo fallo de un disco), pero sí durante la escritura, porque hay que actualizarlo. Los bloques R no se dejan en el mismo disco para evitar cuellos de botella.

1.2 Almacenamiento en red: NAS y SAN. Clústers.

Tenemos que pensar cómo compartir ficheros y cómo hacerlo con seguridad (quién puede leer esos ficheros y quién puede modificarlos, borrarlos o incluir nuevos). Veamos las soluciones no recomendables:

• Hacer de servidor de ficheros afectará al rendimiento de sus aplicaciones y viceversa.
• Estaríamos pendientes de si la otra persona lo ha apagado al salir de la oficina.
• En un ordenador personal, es posible que no se disponga de RAID ni copias de seguridad.
• Estamos en peligro de que en el ordenador entre algún virus y lo borre todo.

Por tanto, lo mejor es ponerlo en un servidor dedicado y, a ser posible, especializado en almacenamiento. Veamos como:

• Podemos instalar el software necesario y tenerlo actualizado.
• Estará bajo la revisión del personal del CPD, lo que garantizará su funcionamiento (copias de seguridad, revisión de almacenamiento interno..).
• Si se dispone de un servidor especializado en almacenamiento, dispondrá de suficiente hardware para desplegar configuraciones de RAID, memorias caché de alto rendimiento..

NAS se reconoce como almacenamiento conectado a la red. Veamos como un equipo con almacenamiento local desea ofrecerlo a otros equipos de la red: Este equipo servidor ejecutará un determinado software servidor que respon de a un determinado protocolo. Aquel equipo que necesite acceder a esa carpeta compartida, ejecutará un software cliente capaz de interactuar con el servidor de acuerdo con el protocolo del servidor

SAN se reconoce como red de almacenamiento integral. Funciona de la siguiente forma: En un SAN los discos están en lo que se llama un «armario», donde se realiza la configuración RAID. El armario dispone de cachés de alto rendimiento para reducir los tiempos de operación Los servidores se conectan al armario mediante conmutadores de fibra óptica (por eso hablamos de network). La configuración de los armarios es flexible: para cada equipo se pueden asignar unos discos concretos y reservarle cierta cantidad de caché. Y cambiarlo cuando sea necesario.

Un clúster es un cojunto de máquinas (llamadas nodos) coordinadas para realizar una tarea en común. Puede ser una base de datos, un servidor web, un sistema de gestión de redes, búsqueda de vida extraterrestre, almacenamiento compartido de Internet. Cada máquina ejecuta una parte de la funcionalidad y está coordinada con el resto de las máquinas. Para ello necesitan un determinado software de clúster instalado en todas ellas y, sobre todo, un almacenamiento fiable y de alto rendimiento, porque los nodos intercambian mucha información.

1.3. Almacenamiento en la nube y P2P.

Vamos a suponer que nuestra empresa ya tiene sus instalaciones NAS y SAN, aún así, hay más necesidades:

• Queremos colgar ficheros para nuestros clientes y proveedores.
• Cuando estamos fuera de la oficina podemos necesitar algún fichero (un presupuesto, un contrato).
• Vamos a continuar en casa un trabajo que tenemos a medias. Simplemente queremos una copia de unos documentos importantes en otro lugar que no sea la oficina.

Podríamos almacenarlo todo en un USB, pero no es recomendable ya que los datos pueden perderse con facilidad. La solución habitual era abrir un acceso directo desde Internet hasta los discos de la empresa. Funciona, aunque es delicado, porque al final es una «puerta trasera» por donde pueden intentar entrar hackers, y llegar hasta esos discos o cualquier otro servidor nuestro. Veamos los servicios de almacenamiento en la nube:

• La primera generación consiste en que un usuario sube un fichero a una web para que lo descarguen otros usuarios conectados a esa web. Pero resulta incómodo, primero porque solo almacena ficheros, sin una estructura de carpetas; y, segundo, porque si queremos todos los ficheros de una carpeta, hay que ir uno por uno, o comprimirlos en un zip y subirlo.
• La segunda es más fácil, directamente sincronizan carpetas de los dispositivos (ordenador personal, móvil, tableta) entre sí y con los servidores del proveedor. Cualquier cambio que hagas en cualquier dispositivo automáticamente ocurre en los demás dispositivos y en el disco del proveedor, sin necesidad de acordarse de conectar a una web y hacer la descarga (aunque también está disponible).

Pero todos estos servicios tienen sus ventajas e inconvenientes:

• Nuestros datos están fuera de nuestras instalaciones, por lo que podemos acceder a ellos a cualquier hora, sin estar allí, y con la tranquilidad de que cualquier desastre que ocurra en la oficina no les afectará.
• La empresa proveedora del servicio de almacenamiento en la nube se preocupa por hacer copias de seguridad de los datos que subimos; incluso suelen conservar versiones anteriores de cada fichero que modificamos.
• La conectividad a Internet de estas empresas suele ser muy superior a la nuestra, por lo que el acceso es rápido. Y al mismo tiempo no ocupamos ancho de banda de nuestra conexión.
• Sin embargo, perdemos el control sobre el acceso a nuestra información. Tenemos que confiar en la capacidad técnica y humana del proveedor de almacenamiento en la nube para evitar ataques sobre sus servidores (de nuevo, conviene cifrar los archivos que subimos a la nube). Y confiar también en que no incurre en prácticas delictivas, como el caso Megaupload, que cierra el servicio a todos los clientes, inocentes o no.

Las soluciones P2P están muy extendidas entre particulares, las empresas no suelen recurrir a ellas para información confidencial porque, si en almacenamiento en la nube teníamos que desconfiar de un proveedor, en P2P son miles. Pero sí son interesantes para difusión de contenidos.

2. Backup de datos.

Veamos la diferencia entre:

• Backup de datos: Copias de seguridad de los usuarios o empresas.
• Imagen del sistema: Copias de seguridad de los programas (S.O y aplicaciones).

Hay que crear una copia de seguridad diariamente, dependiendo de la actividad de la empresa. debemos de saber que tipo de datos hay que salvar:

• Ficheros: Pueden ser unidades enteras, la típica carpeta Mis Documentos, etc. Existe la complicación de detectar los ficheros que están siendo modificados precisamente cuando se ha lanzado la copia.
• Sistemas complejos: como las bases de datos, donde la concurrencia de cambios suele ser mucho más alta que con ficheros, porque una operación afecta a varias tablas. Por este motivo, los servidores de base de datos tienen sus propios mecanismos de exportación del contenido de las tablas.

Para cada tipo de información anterior hay que acordar la frecuencia de respaldo. Normalmente se suele efectuar una copia diariamente, dependiendo de la actividad empresarial.

2.1. Tipos de dispositivos locales y remotos. Robot de cintas.

Una vez decidido la frecuencia de copias de seguridad, hay que decidir donde se realizará la copia: soporte físico y ubicación de este soporte físico. en cuanto a soporte físico:

• Usar otra partición del mismo disco duro. No es buena idea, porque si falla el disco, lo perdemos todo. Por cierto, esta es la solución de los ordenadores personales para evitar entregar DVD de instalación del sistema operativo.
• Usar otro disco de esa máquina; pero si se destruye la máquina, lo perdemos todo.
• Pasarlo a un disco duro extraíble para llevárnoslo, o quizá el disco duro de otra máquina al que accedemos por FTP.
• Si podemos elegir entre cintas y discos, mejor las cintas porque tienen más capacidad y son más fiables y reutilizables. Las cintas más usadas son las LTO.

Si vamos a utilizar soportes extraíbles, que se pueden extraviar, debemos preocuparnos por cifrar el contenido. La facilidad de extraer un soporte y poner otro es vital. Primero porque evitamos estar siempre utilizando el mismo elemento, lo que acelera su deterioro, y sobre todo porque las copias de seguridad, si podemos, hay que conservarlas lo más alejadas posible del disco copiado, para evitar que un desastre en la sala de ordenadores también termine con las copias. Por ello:

• Si nuestra empresa tiene dos sedes, conviene que las cintas de la sede se sustituyan por las cintas de la otra por mensajería.
• Si solo hay un edificio, en la parte opuesta al CPD.
• Deben estar siempre en una sala con control de acceso, para evitar que cualquiera llegue hasta nuestros datos.
• Dentro de la sala, hay que meterlas en un armario ignífugo.

Una vez elegido el soporte, hay que decidir dónde ponerlo. Alguien debería ir máquina por máquina cambiando las cintas, y etiquetando perfectamente de qué máquina son y a qué día corresponden. Interesa centralizar estas tareas repetitivas y que las hagan máquinas, no personas. En las empresas se suele instalar una librería de cintas donde se hace el backup de todos los servidores de la empresa y también aquellos puestos de trabajo que lo necesiten. Cada cinta está etiquetada y el robot mantiene una base de datos donde registra qué cinta utilizó en cada momento. Las etiquetas suelen ser códigos de barras y también RFID.

Este dispositivo remoto está conectado a la LAN de la empresa o directamente a los servidores mediante SAN. Ejecuta un software servidor que conecta con un software cliente instalado en cada equipo seleccionado. Normalmente, la red que utiliza es una LAN o VLAN distinta a la LAN de trabajo (los ordenadores con función de servidor suelen llevar dos interfaces de red). Al utilizar una LAN diferente, la actividad de la empresa no se afectada por el tráfico de backup, y viceversa.

2.2. Tipos de copias.

• Completa: Incluye toda la información identificada. Si era una unidad de disco, todos los archivos y carpetas que contiene; si era una base de datos, la exportación de todas sus tablas.
• Diferencial: Incluye toda la información que ha cambiado desde la última vez que se hizo una copia de seguridad completa. Por ejemplo, si el lunes se hizo una completa y el martes solo ha cambiado el fichero a.txt, en la cinta del martes solo se escribe ese fichero. Si el miércoles solo ha cambiado el fichero b.doc, en la cinta del miércoles se escribirán a.txt y b.doc.
• Incremental: Incluye toda la información que ha cambiado desde la última copia de seguridad, sea completa o incremental. En el ejemplo anterior, la cinta del martes llevará el fichero a.txt, pero la cinta del miércoles solo b.doc.

Una empresa podría decidir hacer todos los días copia completa. Pero, si hay muchos datos, es un proceso lento y algo arriesgado, porque hay que vigilar que se esté haciendo una copia consistente de la información (mientras se hace la copia, el sistema sigue funcionando y en cualquier momento alguien puede introducir cambios). Con la copia diferencial o incremental tenemos las mismas garantías, porque recuperamos la información aplicando la última cinta completa y la última diferencial (o la última completa y todas las incrementales).

En una empresa normal,es habitual el esquema de 10 días:

• Una para un Backup completo (viernes).
• Cuatro para un Backup parcial diario. (diferencial o incremental, lunes a jueves).
• Cinco para Backup completos anteriores (mensual, trimestral, anual..).

Elegir entre diferencial o incremental para el backup diario depende de cada empresa. Si hay poca actividad diaria, se puede permitir el diferencial, porque aporta la ventaja de que cada cinta diaria tiene toda la información necesaria para recuperar ese día (en el incremental, si perdemos la cinta de un día, puede que tenga ficheros que no estén en las cintas siguientes). Pero si hay mucha actividad, estamos de nuevo ante el problema de mantener la consistencia de la copia.

3. Imagen del sistema.

La imagen del sistema no es tan importante como los datos, porque en último extremo podríamos instalar desde cero, con el CD/DVD del sistema operativo y las aplicaciones necesarias, y después aplicaríamos a ambos las opciones de configuración que tenemos documentadas. Pero este proceso es lento y generalmente necesita que un técnico esté presente (y también se puede equivocar); una imagen nos ayudará a recuperar el sistema rápidamente y sin errores.

La imagen de un sistema es un volcado del contenido del disco duro. Con todo: ejecutables y datos del sistema operativo, ejecutables y datos de las aplicaciones instaladas y datos personales de los usuarios. Generalmente se comprime en un único fichero que ocupa muchos gigabytes, dependiendo del tamaño del disco, la ocupación y el tipo de contenidos. Ese fichero suele estar cifrado y se almacena lejos del sistema original, como hacemos con las cintas del backup.

Como hemos explicado antes, la imagen no es un método adecuado de hacer copias de seguridad en una empresa. Es cierto que copiamos todo, programas y datos, pero es un proceso lento durante el cual el sistema no está operativo, lo que es incompatible con la misión crítica que la informática desempeña en una empresa.

3.1. Creación y recuperación. LiveCD.

Existen distintas herramientas para crear y recuperar imágenes, pero puede suponer inconvenientes. Veamos una solución sencilla para cualquier plataforma hardware habitual. Consiste en la utilización de un LiveCD Linux, con el cual arrancaremos el ordenador cuyo disco queremos clonar. Una vez dentro, elegiremos el dispositivo local o remoto donde almacenar la imagen (generalmente, un disco USB) y procederemos a ejecutar la copia. Por supuesto, una solución alternativa es apagar el ordenador, extraer el disco duro, pincharlo en otro ordenador y hacer la copia allí. El LiveCD nos ahorra esas manipulaciones.

Las ventajas de LiveCD son:

• Permite clonar sistemas Windows o Linux porque trabajamos con el disco duro.
• Es una solución válida para cualquier hardware.
• El formato del fichero es estándar, de manera que un fichero creado con LiveCD se puede recuperar con otro LiveCD diferente.

Los inconvenientes son:

• Como cualquier imagen hay que recuperarla entera.
• Durante la recuperación estamos escribiendo en todo el disco.
• El tamaño del disco donde recuperamos debe de ser el mismo que el disco original.
• No incluye opciones avanzadas, como dejar la imagen en el mismo disco e instalar un gestor de arranque que permita recuperarla fácilmente, como ocurre en los ordenadores actuales. Aunque es una opción poco fiable, porque el daño del disco que nos lleva a recuperar la imagen le puede haber afectado a ella.

3.2. Congelación.

En algunos entornos interesa dar una configuración estable al ordenador y después impedir cualquier cambio, venga del usuario o de algún intruso (virus, troyano, etc.). El ejemplo más típico son las salas de ordenadores de un cibercafé: cuando se acaba el tiempo de alquiler del puesto, hay que borrar cualquier rastro (ficheros personales).

Esta es la misión del software de congelación: una vez instalado, toma nota de cómo está el sistema (snapshot) y, desde ese instante, cualquier cambio que ocurra en el sistema podrá ser anulado cuando el administrador lo solicite (en el caso del cibercafé se configura para que ocurra de manera automática en el próximo arranque).

Los sistemas Windows también incluyen esta funcionalidad de crear puntos de restauración, pero la funcionalidad es limitada, porque solo se preocupan de programas, no de datos. Las herramientas de congelación suelen permitir mantener varios snapshots, para facilitar volver a otras situaciones pasadas; aunque el espacio ocupado en el disco puede llegar a ser un problema.

El principal inconveniente de esta solución aparece cuando queremos instalar un programa nuevo. En algunos programas hay que descongelar, instalar y volver a congelar; en otros simplemente recordar que, si alguna vez recuperamos un snapshot anterior, habría que volver a instalarlo. Y esto se agrava con el hecho de que la mayoría de los sistemas operativos y las aplicaciones se actualizan con mucha frecuencia (el famoso Patch Tuesday). Por tanto, las soluciones de congelación tienen una aplicabilidad bastante limitada porque es difícil administrar los distintos snapshots (nos pueden interesar unos ficheros de uno y otros de otro).

3.3. Registros de Windows y puntos de restauración.

Los sistemas Windows incluyen una funcionalidad similar al software de congelación del apartado anterior: se llaman puntos de restauración y recogen el estado de los ejecutables y la configuración del sistema operativo (no se incluyen los documentos de los usuarios). Es importante crear un punto de restauración antes de efectuar cambios importantes en el sistema, como la instalación o sustitución de drivers o la aplicación de parches. De hecho, las actualizaciones automáticas de Windows siempre crean primero un punto de restauración.

Si el cambio aplicado ha sido un desastre, podemos volver a la situación anterior utilizando el punto de restauración. Es una operación irreversible: una vez lanzado, no podemos interrumpirlo y el sistema quedará con esa configuración. Por este motivo, en las versiones modernas, como Windows 7, podemos consultar exactamente los ficheros que se van a modificar.

Si el cambio solo afecta a la configuración, entonces nos podemos limitar a proteger el registro. El registro es una base de datos interna donde el sistema operativo y las aplicaciones anotan información de configuración. Si sufre algún daño o se manipula indebidamente, las aplicaciones afectadas pueden dejar de funcionar y necesitar ser instaladas de nuevo.

3.4. Herramientas del chequeo de discos.

Ya sabemos cómo proteger nuestros datos frente a un fallo en un disco (RAID, backup, almacenamiento en la nube, etc.). Pero no deberíamos esperar sentados hasta que un disco falle y confiar en que entrará en funcionamiento el mecanismo de respaldo. Siempre es aconsejable tomar medidas preventivas, en este caso la detección temprana del fallo.

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