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Virtualización de almacenamiento: Formatos de discos duros virtuales.

 

     En el artículo introducción a la virtualización, pudimos ver en qué consistía la virtualización y mencione la inclusión con Windows 7 de soporte nativo para trabajar con discos duros virtuales, característica a la que tenemos acceso desde el administrador de discos. Windows 8 también dispone de esta característica mejorada gracias al nuevo formato VHDX.

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     Pero antes de comenzar a ver cómo podemos crear y administrar nuestros discos duros virtuales vamos a ver las diferencias entre los dos formatos con los que podemos trabajar en entornos Windows:

  • VHD, fue creado por Connectix para Virtual Pc, el cual fue adquirido por Microsoft en 2003, este formato de disco duro virtual tiene una limitación de almacenamiento de 2 casi dos TB, para ser más concretos 2040 GB. Y sigue siendo usado en la actualidad.
  • VHDX, nuevo formato introducido por Microsoft con el lanzamiento de Windows 8 y Windows Server 2012. Este nuevo formato amplio la capacidad de almacenamiento de 2 a 64 TB. También posee protección frente a daños durante errores de alimentación, esto es posible mediante el registro de actualizaciones en las estructuras de los metadatos del VHDX. El formato contiene un registro interno que se usa para capturar las actualizaciones de los metadatos del archivo de disco duro virtual antes de que se escriban en la ubicación final. En el caso de un error de alimentación, si se daña la escritura en la ubicación final, esta se reproduce desde el registro para promover la coherencia del archivo de disco duro virtual. Este formato será el usado por defecto en Hyper-V 3.0 y sus futuras versiones.

     Además de las mejoras anteriores, también debemos tener en cuenta la posibilidad de conversión entre formatos, lo que nos garantiza opciones de compatibilidad, para por ejemplo a la hora de tener que mover una máquina virtual de un Windows Server 2012 el cual trabaja con Hyper-V 3, admitiendo tanto formato VHD como VHDX, a un servidor Windows Server 2008, que solo trabaja con formato VHD. O en el caso contrario, al querer actualizar nuestra plataforma dispondremos de la opción de convertir nuestros discos duros virtuales a formato VHDX con las considerables mejoras que esto nos brindara.

     En el próximo artículo dedicado a la virtualización de almacenamiento veremos la creación de VHD y VHDX en clientes Microsoft, es decir tanto en Windows 7 como en Windows 8, ya que son las dos versiones actualmente que cuentan con dicha funcionalidad de forma nativa.

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Implementación de sistemas Microsoft: Sistema de imágenes de Microsoft Windows

     Cada vez que oímos la palabra Vista y Windows juntas la mayoría se echa las manos a la cabeza, es cierto que Windows Vista (2006-2009) dio más problemas que alegrías a los usuarios, pero también supuso un avance en ciertos aspectos como la inclusión del firewall con seguridad avanzada, el control de cuentas de usuario (UAC), el Mandatory Integrity Control (MIC) con su User Interface Privilege Isolation, etcétera. Básicamente se hizo mucho hincapié en mejorar los aspectos que tienen que ver con la seguridad, teniendo en cuenta, que al menos en España, desde el lanzamiento de Windows XP en 2001 hasta el lanzamiento de Windows Vista en 2006 supuso quizás la época en la que se empezaron a ofertar y a crecer los servicios ofertados por los proveedores de internet para uso doméstico, empezando la introducción de las redes de datos para uso doméstico, no parece tan mala idea, teniendo en cuenta la inexperiencia y/o desconocimiento del usuario final, que se en un momento del desarrollo se centrases en hacer un módulo de seguridad robusto, aunque a veces resultase un poco pesado, como puede ser el caso de UAC y sus desquiciantes preguntas constantes sobre nuestra permisión a la hora de dejar que un programa realice cambios en el equipo, aspecto que se mejoró bastante con la salida al mercado de Windows 7.

     Sin embargo, una de las cosas que la gente noto o mejor dicho llamo la atención a muchos usuarios, fue el cambio en la instalación y la reducción en los tiempos de esta. Y aquí es donde entran en juego las imágenes de Microsoft Windows (WIM), introducidas también con Windows Vista.

     La transición de Windows XP a Windows Vista también supuso el paso del uso de imágenes basadas en sectores al paso de imágenes basadas en archivos. Esta transición, además de las mejoras apreciables por todos los usuarios, como la reducción del tiempo de instalación, también trajo consigo una gran cantidad de cambios a nivel de administración, e incluso a nivel de almacenamiento, vamos verlas:

  • Independencia del hardware, lo que nos permite implementar una misma imagen en diferentes configuraciones de hardware. Incluso, como veremos en posteriores post, podremos desvincular el hardware del sistema en cualquier momento, lo que nos permitirá evitar una reinstalación completa del sistema en casos como el cambio de microprocesador o placa base de nuestro equipo.
  • Almacenamiento de varias imágenes en un mismo archivo, o lo que es lo mismo, dentro de un solo archivo WIM podemos almacenar varias imágenes diferentes del sistema. El sistema de instalación de Windows trabajan con dos imágenes WIM:
      • Boot.wim, esta imagen como su nombre indica contiene el arranque, o para hacerlo más entendible, contiene el asistente que nos guía durante la instalación y las aplicaciones necesarias para esta.
      • Install.wim, contiene las imágenes del sistema operativo, serán las que se aplicaran durante el proceso de instalación.

     Ambas imágenes podemos encontrarlas en los medios de instalación en la carpeta sources del directorio raíz.Durante un momento de la instalación se nos pregunta que versión de Windows deseamos instalar, esto hace referencia al almacenamiento de varias imágenes en un mismo archivo, es decir dentro de install.wim están las imágenes de todas las versiones del sistema Home, Enterprise, Ultimate, etcétera y simplemente se nos está preguntando cuál de ellas deseamos implementar en nuestro equipo.

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  • El archivo WIM también posibilita la compresión y creación de instancias únicas, esto quizás puede resultar un poco más complicado de entender, podríamos resumirlo en “para que voy a almacenar más de una vez el mismo archivo en el mismo lugar”. Como vimos en el punto anterior la imagen install.wim contiene todas las versiones del sistema operativo, teniendo en cuenta el tamaño de la imagen de instalación de cada versión, ¿Cómo es posible que entren todas en un espacio reducido? Esto era muy tangible en Windows Vista, en un DVD teníamos las 6 versiones disponibles de este. Eso es gracias a esta característica de las imágenes WIM, si nos fijamos en las diferentes versiones de Windows, estas varían unas de otras en una serie de características, estas se van añadiendo según la versión elegida, pero el núcleo del sistema es el mismo para todas las versiones, así que, por que almacenar ese núcleo 6 veces (en el caso de Windows Vista). Y eso es lo que hacen las imágenes WIM, explicado de manera entendible, almacenan los archivos comunes a dos o más imágenes una sola vez, eliminando la duplicidad innecesaria de archivos, con su consiguiente reducción de espacio necesario para el almacenamiento de las imágenes. Luego sencillamente cuando seleccionamos nuestra versión de Windows deseada la instalación aplicara el contenido común a todas las imágenes, más la parte diferencial que corresponde a la edición de Windows seleccionada.
  • Tratamiento de imágenes Off-line, podemos agregar y eliminar componentes del sistema, revisiones y controladores sin necesidad de crear una nueva imagen. No es necesario generar una imagen nueva, haciendo uso de herramientas como DISM e ImageX, podemos modificar las imágenes.
  • El formato de imagen WIM permite instalar una imagen de disco en particiones de cualquier tamaño, a diferencia de los formatos de imagen basados en sectores, que requieren que se implemente una imagen de disco en una partición que sea del mismo tamaño o mayor que el disco de origen.
  • Implementación no destructiva, cuando instalamos en una partición que contiene datos estos no serán borrados. Por ejemplo, si necesitamos reinstalar Windows, los datos que contenía la partición del sistema anteriormente serán movidos a la raíz, dentro de una carpeta llamada Windows.old, obviamente las aplicaciones deberán ser reinstaladas, pero nuestros datos estarán a salvo.

     Posteriormente veremos el tratamiento de este tipo de imágenes con las herramientas antes mencionadas entre otras, así como la implementación de estas.

Saludos y nos vemos pronto.

Introducción a la virtualización

      Hace ya bastantes años que el uso de plataformas de virtualización es más que habitual, tanto en entornos de producción como de pruebas. Normalmente siempre que hablamos de virtualización, tenemos la tendencia de irnos hacia grandes entornos de servidores y hacia la virtualización de sistemas. No debemos olvidar, que el uso de la virtualización no solo abarca el mundo de los sistemas operativos. Cuando hablamos de virtualizar, no solo podemos hacerlo con sistemas operativos, también podemos virtualizar recursos como puede ser un disco duro, capacidad introducida en Windows 7, en el cual podemos trabajar con unidades VHD desde el administrador de discos de este y que en Windows 8 se ha ampliado con el nuevo formato VHDX, pero estos temas los tratare en otras publicaciones.

      En definitiva, ¿en qué consiste la virtualización? Pues bien, básicamente y a grandes rasgos virtualizar es crear a través de un software una versión virtual de un recurso, como puede ser un disco duro como mencionamos antes, llegando incluso hasta la virtualización de sistemas operativos.

      Para poder crear y administrar máquinas virtuales en nuestro equipo, solo nos hace falta una aplicación que en la mayoría de los casos y para uso no comercial, es decir, para usarla en casa, suele ser gratuita. Podemos encontrar entre otras Virtualbox de Oracle, Virtual PC de Microsoft y las opciones de VmWare. En un principio nos permitían virtualizar por software, sin embargo con el paso del tiempo han dado un salto pasando a ser plataformas de virtualización por hardware, claro está, siempre y cuando nuestro hardware nos lo permita.

      Las diferencias entre virtualización por software y hardware son extensas, pero para la gente que no está acostumbrada o está empezando a tratar con este tipo de tecnología vamos a intentar explicarlo de una manera sencilla.

      La virtualización por software nos permite emular los componentes del hardware necesarios para crear nuestra máquina virtual, simplificándolo más, estaríamos ante un emulador, que nos permite crear nuestras máquinas virtuales emulando sus componentes.

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Arquitectura virtualización por software

      Debemos tener en cuenta que los recursos con los que contamos para alojar máquinas virtuales son finitos, y están sujetos a los recursos de hardware con los que contamos en la maquina física, así como también tendremos que preservar los recursos necesarios para el correcto funcionamiento del sistema operativo anfitrión.

      La virtualización por hardware, a día de hoy, la más extendida, requiere que se cumplan unos requisitos en cuanto a la compatibilidad del hardware con este tipo de virtualización, básicamente necesitaremos que nuestro procesador y nuestra placa base sean compatibles, a día de hoy esto no debería de suponer ningún problema, ya que desde hace bastantes años la extensa mayoría de procesadores y placas base del mercado cuentan con este tipo de tecnología. Si puede ser necesario activar esta característica desde la BIOS de nuestra placa.

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     Como podéis ver es una opción muy fácil de encontrar, puede cambiar de nombre según el modelo de BIOS, pero en definitiva siempre suele ser bastante fácil de encontrar y activar.

      Cuando virtualizamos por hardware la arquitectura es totalmente diferente, ya que será el Hypervisor el que se apropiara del hardware en vez del sistema operativo anfitrión.

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Arquitectura virtualización por hardware (Microsoft Hyper-V)

     Como podéis ver la arquitectura varia bastante, en el caso de la imagen la cual pertenece al Hypervisor de Microsoft Hyper-V. Dejando de ser el sistema operativo anfitrión el que se apropia del hardware para asumir esta función el Hypervisor y gestionar estos recursos para asignarlos a los sistemas operativos. Sin embargo, sigue existiendo un sistema operativo anfitrión, desde el cual podremos gestionar el Hypervisor y acceder a los sistemas invitados, en el caso de Hyper-V, Microsoft denomina a estos como sistemas padre e hijos. Accediendo todos directamente al hardware gestionado por el Hypervisor, con todas las ventajas que esto supone, al eliminar capas en la comunicación entre los sistemas invitados y el hardware, permitiendo a estos trabajar directamente sobre él.

      Para terminar resumiendo, la virtualización por software nos permite emular componentes desde una aplicación para poder generar máquinas virtuales, pero al final todo corre sobre un sistema operativo denominado anfitrión, mientras que la virtualización por hardware, permite a grandes rasgos, la convivencia de varios sistemas operativos en ejecución simultáneos sobre un mismo hardware.

     En próximas publicaciones seguiremos profundizando sobre este tema, empezaremos a generar recursos virtuales como discos duros, veremos cómo instalar nuestro hypervisor y gestionarlo, etcétera. Saludos y nos vemos pronto.

Instalar Windows desde USB

     Hace poco tiempo tuve el placer de ser despertado de una placentera siesta abrazado al mando del televisor por un amigo altamente alterado, su pc le estaba pidiendo que insertase el disco de instalación, pero su súper pc con procesador I7, 16 gigas de RAM, discos SSD, etcétera tenía un pequeño problema…. No tenía lector de cd/ dvd / blue ray ¡¡WTF!!

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     Hoy en día es más que habitual encontrarnos con este problema, dada la evolución de las unidades de almacenamiento extraíble, podemos encontrar pendrive y discos externos que nos ofrecen unas capacidades de almacenamiento muy superiores a las de un cd o dvd, así como velocidades de lectura/escritura muy superiores. Todo esto está haciendo que cierto tipo de equipos ya no vengan con una unidad óptica de fábrica. También es más que probable que ni siquiera dispongamos del cd de instalación de Windows, hoy en día, el fabricante ya se encarga de darnos una partición de recuperación desde la que restaurar nuestro equipo a valores de fábrica. Pero cuando tienes un disco SSD de 256 gigas esa partición ocupa espacio y más de uno la elimina, o también se puede dar el caso de no querer hacer uso de este tipo de recovery, ya que en la mayoría de los casos, nos formateara la partición del sistema y perderemos todo lo que tengamos almacenado en esta.

     Entonces ¿cómo podemos insertar el disco de instalación en casos como este? es muy sencillo, vamos a hacer que un pendrive se convierta en nuestro cd de instalación. Para llevar a cabo nuestra tarea vamos a hacer uso de Diskpart.

    Diskpart es una herramienta por línea de comandos incluida en los sistemas operativos Windows, esta nos permite realizar múltiples tareas relacionadas con las unidades de almacenamiento, ya sean físicas o virtuales, es decir esta herramienta nos permite trabajar tanto con HDD físicos como virtuales VHDD, estos últimos en sus formatos VHD y el nuevo introducido con Windows 8 y Windows Server 2012 VHDX. Permitiéndonos, entre otras, montar, formatear y particionar unidades de almacenamiento. Podemos acceder a ella desde el sistema operativo, desde las herramientas de recuperación de Windows o desde WindowsPE.

     Lo primero es hacer que nuestra BIOS reconozca nuestro pendrive como una unidad de arranque, para ello debe tener al menos una partición activa. Aquí os voy a mostrar el proceso completo para formatear, particionar en NTFS y marcar como activa la partición del pendrive, pero si vuestro pendrive ya está particionado y con los archivos dentro, solo deberéis marcar la partición como activa.

     Para acceder a diskpart solo deberemos abrir ejecutar con la combinación de teclas “Tecla Windows + R” e introducir diskpart.

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     Una vez dentro de la herramienta si deseáis hacer uso de la ayuda solo deberéis introducir ? y os listara todos los comandos, si deseáis ayuda sobre un comando especifico introducir el comando seguido de ?.

     Lo primero que debemos haces es identificar nuestro pendrive entre todas las unidades. Para ver las unidades disponibles haremos uso del comando list, el cual nos mostrara un listado de lo que deseemos, en primer paso, deberemos ver las unidades, así que introduciremos list disk, con lo que se nos presentaran las unidades montadas en el equipo.

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     En mi caso podemos identificar el pendrive como Disco 4 con una capacidad de 8 gigas. Para seleccionar este haremos uso del comando select seguido de la unidad, es decir, select disk 4. El disco seleccionado podremos identificarlo en cualquier momento, ya que si volvemos a listar los discos aparecerá un asterisco a la izquierda del disco seleccionado.

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     Ahora deberemos hacer lo mismo para seleccionar la partición del pendrive, listaremos las particiones con list partition y seleccionaremos la correspondiente con select partition. En el caso de las particiones también nos identificara la partición seleccionada con el asterisco.

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     Una ver seleccionado nuestro pendrive y su partición, borraremos esta con clean, para luego crear una nueva partición primaria con create partition primary y posteriormente formatearla con format, el modificador FS= nos permitirá seleccionar el tipo de formato de archivos, en mi caso he seleccionado NTFS y el ultimo modificador quick nos servirá para que haga un formateo rápido. Y por último marcaremos la partición como activa con Active.

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     Pues bien, ya tenemos preparado nuestro pendrive, ahora solo queda coger la ISO de nuestro Windows y copiarla en la raíz del pendrive.

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     Una vez copiada solo tenemos que arrancar el equipo y en las opciones de arranque seleccionar nuestro pendrive que aparecerá normalmente como USB DRIVE.

     Espero os sea de ayuda toda esta información. Saludos y nos vemos pronto.