1.1 Crecimiento rápido de los datos

• La memoria de la computadora (RAM) es un lugar provisional dealmacenamiento para los archivos que usted usa. La mayoría de lainformación guardada en la RAM se borra cuando se apaga lacomputadora. Por lo tanto, su computadora necesita formaspermanentes de almacenamiento para guardar y recuperarprogramas de software y archivos de datos que desee usar a diario.Los dispositivos de almacenamiento (también denominadosunidades) fueron desarrollados para satisfacer esta necesidad.

Dispositivos de almacenamiento:Unidades de:

• Disco duro

• Disquete

• CD

• DVD

Disco Duro

• En informática, la unidad de disco duro o unidad de disco rígido (eninglés: Hard Disk Drive, HDD) es el dispositivo de almacenamiento dedatos que emplea un sistema de grabación magnética paraalmacenar datos digitales. Se compone de uno o más platos odiscos rígidos, unidos por un mismo eje que gira a gran velocidaddentro de una caja metálica sellada. Sobre cada plato, y en cada unade sus caras, se sitúa un cabezal de lectura/escritura que flota sobreuna delgada lámina de aire generada por la rotación de los discos.

Datos de la Red

• En 2002, hubieron unos cinco exabytes de datos online. En 2009,ese total se incrementó a 281 exabytes, una taza de crecimiento de56 veces en siete años. De acuerdo con Forrester Research Inc., lacantidad total de datos almacenados por empresas se estáduplicando cada tres años.

Velocidad

• Con la cantidad de datos almacenados creciendo constante yexponencialmente, también está creciendo la cantidad de datosque un sistema de analítica empresarial debe procesar paraproducir resultados relevantes. Considere que Twitter procesa sieteterabytes de datos todos los días, mientras Facebook procesa 10terabytes de datos cada día. CERN Hadron Collider genera 40terabytes cada segundo. Sin sistemas de analítica que escalen aestos volúmenes, los datos recolectados pierden valor.

Almacenamiento

• Byte (B): 8 bitKilobyte (kB): 1024 bytesMegabyte (MB): 1024 kBGigabyte (GB): 1024 MBTerabyte (TB) : 1024 GBPetabyte (PB): 1024 TBExabyte (EB): 1024 PBZettabyte (ZB): 1024 EBYottabyte (YB): 1024 ZB

Disquete

• El disquete o disco flexible (en inglés, diskette o floppy disk) esun soporte de almacenamiento de datos de tipo magnético,formado por una fina lámina circular (disco) de materialmagnetizable y flexible (de ahí su denominación), encerrada en unacubierta de plástico, cuadrada o rectangular, que se utilizaba enla computadora, por ejemplo: para disco de arranque, paratrasladar datos e información de una computadora a otra, osimplemente para almacenar y resguardar archivos.

CD o DVD

Disco Blu-ray

1.2 Requerimientos de almacenamiento de datos

HARDWARE

Se requiere de un servidor para el almacenamiento y manejo de labase de datos corporativa; este servidor se recomienda que seaaltamente escalable, pues algunas veces el proyecto de construcciónde la bodega presenta redimensionamiento a medida que se avanzaen la implementación.

• Dependiendo del diseño del sistema, puede ser necesario contarcon un segundo servidor para las herramientas de consulta dedatos. Este equipo debe tener el sistema operativo recomendadopor el proveedor de la herramienta a utilizar, siendo el más usadoalguna versión de Windows.

• Las estaciones de trabajo de cada usuario deberán cumplir con lascaracterísticas recomendadas por el proveedor de la herramientade consulta seleccionada.

HERRAMIENTAS DE SOFTWARE

• Las herramientas se clasifican en cuatro categorías básicas:

• Herramientas de Almacenamiento (bases de datos, multidimensionales)

• Herramientas de Extracción y Colección.

• Herramientas para Reportes de Usuario Final.

• Herramientas para Análisis Inteligentes.

Herramientas de Almacenamiento:

• Corresponde a la herramienta en la cual se irán a almacenar losdatos. Existen muchas opciones dependiendo del volumen de losdatos, presupuesto y capacidad de su sistema. Cada uno delos sistemas de administración de bases de datos, como Oracle,DB2, Informix, TeraData, Sybase, etc, tienen una facilidad de DataWarehouse.

Herramientas de Extracción y Colección:

Ayudan a definir, acumular, totalizar y filtrar los datos de sus sistemastransaccionales en el Data Warehouse. La mayoría de esasherramientas son desarrolladas por el personal interno de lacompañía dado el gran conocimiento que tienen de los sistemastransaccionales.

Herramientas para Elaboración de Reportes a Usuarios Finales:

Es la interfas vista por el usuario. Al usuario se le debe proveer unmecanismo para que vea los datos a un alto nivel y que entoncesobtenga con ello la solución a preguntas específicas. Existen muchasherramientas, incluyendo Cognos Powerplay, Business Objects, SAS,ShowCase Strategy etc.

Herramientas de Análisis Inteligente:

Entre ellas están las de empresas como IBM, SAS, Arbor, Cognos,Business Objects, entre otras. Estas herramientas han sidoconstruidas utilizando inteligencia artificial que buscan alrededor delData Warehouse modelos y relaciones en los datos. Estasherramientas utilizan una técnica conocida como Data Minningo Minería de datos.

1.3 Modos de acceso al almacenamiento

Acceso aleatorio.-

El método de acceso aleatorio es la forma en que la computadoraaccede a los datos de manera directa y veloz, sin interactuardirectamente con datos o espacio físico dónde se encuentran otrosdatos.

El método de acceso aleatorio es utilizado en los siguientes dispositivos y en las situaciones:

• Disco duro: la cabeza electromagnética se dirige inmediatamenteen la superficie de disco dónde se encuentra el dato a leer o elespacio sobre el que va a escribir.

• Memoria USB: de manera electrónica y sin movimientos mecánicos,se accede a la celda de memoria flash dónde se encuentra el datoque se va a leer o escribir.

• Disquete: la cabeza electromagnética se dirige inmediatamente enla superficie del disco dónde se encuentra el dato a leer o el espaciosobre el que va a escribir.

• Memoria RAM: de manera electrónica y sin movimientos mecánicos,se accede a la celda de memoria dinámica dónde se encuentra el datoque se va a leer o escribir.

• Unidad SSD: de manera electrónica y sin movimientos mecánicos, seaccede a la celda de memoria flash dónde se encuentra el dato que seva a leer o escribir.

• Memoria Caché: de manera electrónica y sin movimientos mecánicos,se accede a la celda de memoria estática dónde se encuentra el datoque se va a leer o escribir.

• Lector de disco óptico (CD/DVD/HD-DVD o Blu-ray): un láser se dirigeal lugar exacto del disco dónde se encuentra el dato a leer.

• Unidad LS-120: con un láser se dirige a la cabeza magnética al lugarespecífico del disco dónde se encuentra el dato a leer o el espaciosobre el cual escribir.

Acceso secuencial:

El método de acceso secuencial es la forma en que la computadoraaccede a los datos de manera que es necesario interactuardirectamente con los datos o el espacio físico dónde se encuentranotros datos.

El método de acceso secuencial es utilizado en los siguientes dispositivos:

• Tocadiscos: para reproducir la melodía específica del disco devinilo, la aguja recorre por lo menos parte de la anteriorcanción para que se reproduzca la elegida por el usuario.

• Lectora de cintas de respaldo: tanto para leer como paraescribir un dato, es necesario que la cabeza magnética recorraparte de la cinta.

• Grabador de discos ópticos (CD, DVD, HD-DVD ó Blu-ray): elproceso de grabado se hace de manera espiral por medio deun rayo láser, el cuál escribe sobre tal espiral un dato acontinuación del otro.

• Casetera: tanto para leer como para escribir un dato, esnecesario que la cabeza magnética recorra parte del casete.

1.4 SAN

1.4 Storage Area Network – Red de área de almacenamiento SAN

Trata sobre una red de almacenamiento integral, en su arquitectura agrupa lossiguientes elementos:

• Una red de alta velocidad de canal de fibra o iSCSI.

• Un equipo de interconexión dedicado (conmutadores, puentes, etc.).

• Elementos de almacenamiento de red (discos duros).

Storage Area Network – Red de área de almacenamiento SAN

Una SAN es una red dedicada al almacenamiento que está conectada a lasredes de comunicación de una compañía.

El rendimiento de la SAN está directamente relacionado con el tipo de redque se utiliza. En el caso de una red de canal de fibra, el ancho de banda esde aproximadamente 100 megabytes/segundo (1.000 megabits/segundo) yse puede extender aumentando la cantidad de conexiones de acceso.

Storage Area Network – Red de área de almacenamiento SAN

Una SAN permite compartir datos entre varios equipos de la red sinafectar el rendimiento porque el tráfico de SAN está totalmenteseparado del tráfico de usuario.

Estructura básica de SAN

Las SAN proveen conectividad de E/S a través de las computadoras host y losdispositivos de almacenamiento combinando los beneficios de tecnologías de canalde fibra y de las arquitecturas de redes brindando así una aproximación másrobusta, flexible y sofisticada que supera las limitaciones de DAS empleando lamisma interfaz lógica SCSI para acceder al almacenamiento.

Las SAN se componen de tres capas:

• Capa Host. Esta capa consiste principalmente en Servidores, dispositivos ocomponentes (HBA, GBIC, GLM) y software (sistemas operativos).

• Capa Fibra. Esta capa la conforman los cables (Fibra óptica) así como los SANHubs y los SAN switches como punto central de conexión para la SAN.

• Capa Almacenamiento. Esta capa la componen las formaciones de discos (DiskArrays, Memoria Caché, RAIDs) y cintas empleados para almacenar datos.

Estructura básica de SAN

La red de almacenamiento puede ser de dos tipos:

• Red Fibre Channel. La red Fibre Channel es la red física de dispositivos FibreChannel que emplea Fibre Channel Switches y Directores y el protocolo FibreChannel Protocol (FCP) para transporte (SCSI-3 serial sobre Fibre Channel).

• Red IP. Emplea la infraestructura del estándar LAN con hubs y/o switchesEthernet interconectados. Una SAN IP emplea iSCSI para transporte (SCSI-3 serialsobre IP)

Protocolos SAN

Existen tres protocolos básicos usados en una red de área de almacenamiento:

• FC-AL

• FC-SW

• SCSI

• FCoE

Protocolos SAN

• FC-AL: Protocolo Fibre Channel Arbitrated Loop, usado en hubs, en el SAN hubeste protocolo es el que se usa por excelencia, el protocolo controla quién puedecomunicarse, sólo uno a la vez.

• FC-SW: Protocolo Fibre Channel Switched, usado en switches, en este caso variascomunicaciones pueden ocurrir simultáneamente. El protocolo se encarga deconectar las comunicaciones entre dispositivos y evitar colisiones.

Protocolos SAN

• SCSI: Usado por las aplicaciones, es un protocolo usado para que una aplicaciónde un equipo se comunique con el dispositivo de almacenamiento. En la SAN, elSCSI se encapsula sobre FC-AL o FC-SW.

• FCoE:Es una tecnología de red de computadoras que encapsula las tramas decanal de fibra a través de redes Ethernet. Esto permite de canal de fibra a utilizar10 redes Gigabit Ethernet (o velocidades más altas), preservando el protocoloFibre Channel.

1.5 CANAL DE FIBRA

Canal de Fibra (Fibre Channel) es un estándar, que transporta en gigabits,está optimizado para almacenamiento y otras aplicaciones de alta velocidad.Actualmente la velocidad que se maneja es de alrededor de 1 gigabit (200MBps Full-Dúplex). Fibre Channel soportará velocidades de transferenciaFull-Dúplex arriba de los 400 MBps, en un futuro cercano.

Hay 3 topologías basadas en Fibre Channel:

• Punto a punto (Point to Point)

• Bucle Arbitrado (Arbitrated Loop)

• Tejido Conmutado (Switched Fabric)

Canal de Fibra

Fibre Channel Fabric

El Tejido de Canal de Fibra (Fibre Channel Fabric) Fue diseñado como un interfazgenérico entre cada nodo y la interconexión con la capa física de ese nodo. Con laadhesión de esta interfaz, cualquier nodo Canal de Fibra, puede comunicarse sobreel Tejido, sin que sea requerido un conocimiento específico del esquema deinterconexión entre los nodos.

Fibre Channel Arbitrated Loop

Esta topología, se refiere a la compartición de arquitecturas, las cuales soportanvelocidades full-duplex de 100 MBps o inclusive de hasta 200 MBps.Analógicamente a la topología token ring, múltiples servidores y dispositivos dealmacenamiento, pueden agregarse a mismo segmento del bucle. Arriba de 126dispositivos pueden agregarse a un FC-AL (Fibre Channel Arbitrated Loop).

Canal de Fibra

Servicios Brindados por una empresa.

Cuando un dispositivo se une a una empresa su información es registrada en unabase de datos, la cual es usada para su acceso a otros dispositivos de la empresa,así mismo mantiene un registro de los cambios físicos de la topología.

A continuación se presentan los servicios básicos dentro de una empresa.

Canal de Fibra

• Login Service: Este servicio se utiliza para cada uno de los nodos cuando estosrealizan una sesión a la empresa (FLOGI). Para cada una de las comunicacionesestablecidas entre nodos y la empresa se envía un identificador de origen (S_ID)y del servicio de conexión se regresa un D_ID con el dominio y la información delpuerto donde se establece la conexión.

• Name services: Toda la información de los equipos “logueados” en la empresason registrados en un servidor de nombre que realiza PLOGIN. Esto con lafinalidad de tener todas las entradas registradas en una base de datos de losresidentes locales.

• Fabric Controller: Es el encargado de proporcionar todas las notificaciones decambio de estado a todos los nodos que se encuentren dados de alta dentro dela empresa utilizando RSCNs (Registro notificación de estado de cambio)

• Management Server: El papel de este servicio es proporcionar un punto deacceso único para los tres servicios anteriores, basado en "contenedores"llamados zonas. Una zona es una colección de nodos que define a residir en unespacio cerrado.

1.6 Conectores de cable de fibra

En la actualidad existen una granvariedad de conectores usados para laterminación y comunicaciones de la fibraóptica.

ST (Straight Tip ó Punta Recta):

Es el conector más usado especialmente en terminaciones de cablesMM y para aplicaciones de redes LAN. Es probablemente todavía elconector más popular para las redes multinodo en la cual es instaladoen la mayoría de los edificios y campus.

Tiene una montadura de bayoneta y una férula larga ycilíndrica de 2.5 mm usualmente de cerámica o polímeropara sostener a la fibra.

La mayoría de las férulas son de cerámica pero hay algunasde ellas de metal o plástico.

Y debido a que tienen un resorte interno, se debe asegurarque se insertan adecuadamente. Si tiene pérdidas altas,vuelva a conectarlos para ver si se tiene una mejor conexióny menor pérdida.

Características

SC (Subscriber Connector or “Square Connector”ó Conector de Suscriptor):

Conector de bajas pérdidas, es muy usado en aplicaciones de Redes de área local, redes de telecomunicaciones y CATV. Es muy utilizado en Europa y EEUU,

• Los conectores SC han ido sustituyendo al los ST sobre todo en cableadosestructurados, fundamentalmente por ser más fáciles de conectar, lograrmayor densidad de integración y por permitir su variedad-duplex en la quelos dos canales de transmisión/recepción Tx/Rx se pueden tener en elmismo modular.

• SC se considera un conector óptico de tercera generación, mejorando entamaño, resistencia y facilidad de uso con respecto a la anterior.

LC (Lucent Connector or “Littlie Connector” ó Conector pequeño):

• Conector más pequeño y sofisticado, usado en Trasceivers y equiposde comunicación de alta densidad de datos.

• El LC es un conector con factor de forma pequeña que utiliza unaférula de 1.25 mm., de la mitad del tamaño que el SC. Es un conectorque utiliza en forma estándar una férula cerámica, de fácilterminación con cualquier adhesivo. De buen desempeño,altamente favorecido para uso monomodo.

FC (Ferule Connector ó Conector Férula):

• Conector usado para equipos de medición como OTDR. Además comúnmente utilizado en conexiones de CATV, redes de área local y redes de telecomunicaciones.

• El FC fue uno de los conectores monomodo más populares durantemuchos años. También utiliza una férula de 2.5 mm., pero algunosde los primeros utilizaban cerámica dentro de las férulas de aceroinoxidable. Se atornilla firmemente, pero debe asegurarse quetienen la guía alineada adecuadamente en la ranura antes deapretarlo. Ha sido reemplazado por los SCs y los LCs.

SMA (Sub Miniature A ó Conector Sub Miniatura A):

• Usado en dispositivos electrónico con algunos acoplamientosóptico. Además de uso Militar.

1.7 Fibras de un modo y fibras multimodales

Fibra óptica multi-modo o multimodal

Es aquella en la que los haces de luz pueden circular pormás de un modo o camino. El hecho de que se propaguenmás de un modo supone que no llegan todos a la vez al finalde la fibra por lo que se usan comúnmente en aplicacionesde corta distancia, menores a 1 km, ya que este efectosupone un problema a la hora de utilizarlas para mayoresdistancias. Además son fáciles y económicas a la hora dediseñarlas.

• En este tipo de fibra el diámetro del núcleo suele ser de 50 o 62.5µm y el diámetro del revestimiento de 125 µm. Debido a que eltamaño del núcleo es grande, es más fácil de conectar y tiene unamayor tolerancia a componentes de menor precisión, es decir, quepermite la utilización de electrónica de bajo costo. La propagaciónde los modos de este tipo de fibra es diferente según el tipo deíndice de refracción del núcleo:

• Salto de índice: el índice es constante en todo el núcleo, lo que da lugar a una gran dispersión modal.

• Gradiente de índice: el índice es diferente ya que el núcleo está formado por diferentes materiales. En este caso la dispersión modal es menor.

Fibra óptica mono-modo o monomodal

• Es aquella en la que solo se propaga un modo de luz. El diámetrodel revestimiento es de 125 µm, igual que en las multimodo. Sinembargo el diámetro del núcleo es mucho menor, de unas 9 µm.Este hecho hace que su transmisión sea paralela al eje de la fibra yque, a diferencia de las fibras multimodo, las fibras monomodopermiten alcanzar grandes distancias y transmitir elevadas tasas deinformación. A continuación podemos ver la comparación entre losdos tipos de propagación en la fibra multimodo así como lapropagación en la fibra monomodo:

1.8 Longitud de onda corta y longitud de onda larg

• La longitud de onda de una onda describe cuán larga es la onda. Ladistancia existente entre dos crestas o valles consecutivos es lo quellamamos longitud de onda. Las ondas de agua en el océano, lasondas de aire, y las ondas de radiación electromagnética tienenlongitudes de ondas.

• La letra griega "l" (lambda) se utiliza para representar la longitud deonda en ecuaciones. La longitud de onda es inversamenteproporcional a la frecuencia de la onda. Una longitud de onda largacorresponde a una frecuencia baja, mientras que una longitud deonda corta corresponde una frecuencia alta.