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Restauración y despliegue de imágenes

Introducción

El presente tema está dedicado a la reutilización de las imágenes de sistemas de archivos con el objetivo de duplicar o clonar sistemas operativos sobre un conjunto de equipos informáticos. Este tema finaliza el bloque denominado “gestión de imágenes”, iniciado en el tema anterior con la creación y eliminación de estos ficheros.

El tema comienza con una breve introducción a los conceptos básicos relacionados con este proceso de reutilización de una imagen, algunos de ellos se avanzaron en el tema anterior. Se tratarán términos como: clonación basada en sectores o en sistemas de archivos, imagen monolítica, despliegue, creación, restauración, repositorio local o remoto, protocolos de despliegue, entre otros.

Tras la introducción a los conceptos específicos usados en los sistemas de clonación, se detallará cuáles de ellos es soportado por OpenGnSys. También se mostrará brevemente las distintas alternativas ofrecidas por OpenGnSys para iniciar un despliegue de imágenes y clonaciones.

Una vez conocidas las posibilidades que ofrece OpenGnSys para solicitar despliegues de imágenes o restauraciones se detallará como realizar con éxito un comando restaurar.

La ultima parte, se incluye una serie de video tutoriales del comando restaurar.

Conceptos.

  • Concepto de clonación.
  • Concepto de instantánea de clonación.
  • Concepto de protocolos de transferencia.
  • Concepto de post-clonación.

Clonación:

La gestión de equipos informáticos incluye la instalación del sistema operativo, normalmente compuesto por un sistema de archivos junto a las aplicaciones de usuario -contenido dentro de una partición del disco duro del equipo-. Esta instalación de sistemas operativos y mantenimiento se complica al aumentar el parque informático a gestionar, por lo que se requiere a técnicas de clonación.

La clonación es el proceso de duplicar un sistema operativo instalado en un ordenador de referencia a uno o más ordenadores de destino. Las herramientas informáticas usadas para la clonación se clasifican dependiendo de su capacidad para acceder al sistema operativo en:

  • Clonación basada en sectores: disco o partición.
  • Clonación basada en el contenido de la partición.
  • Clonación basada en el contenido del sistema de archivos.

La clonación basada en sectores duplica cada uno de los sectores del dispositivo. La característica principal de este tipo de clonación es mayor duración del proceso y el requisito de tamaño mínimo en el dispositivo de destino: al menos el mismo número de sectores que el origen.

La clonación basada en el contenido de la partición tiene la ventaja de trabajar sólo con datos útiles – el espacio no usado por el usuario no es utilizado-, por lo tanto la rapidez del proceso de clonado aumenta. Pero el requisito del tamaño mínimo del dispositivo de destino se mantiene: al menos el mismo tamaño que la partición de origen.

La clonación basada en el contenido del sistema de archivos de la partición ofrece la ventaja de copiar los datos de usuario únicamente y considerar el tamaño de los datos como el sistema de archivos a clonar –independiente de la partición que la incluye- con lo cual el tamaño de la partición destino debe ser al menos igual a los datos de usuario y no al tamaño de la partición de origen. OpenGnSys trabaja con este modelo de clonación

Instantánea de una clonación.

Los procesos de clonación requieren que el origen de los datos esté siempre disponible y en el estado deseado. Pero esta disponibilidad y sobre todo el estado del sistema operativo y de sus aplicaciones no siempre son posibles.

Los sistemas de clonación también ofrecen la posibilidad de realizar una instantánea del sistema operativo del equipo de referencia y reutilizarla tantas veces como sea necesaria como origen de las clonaciones.

Las instantáneas normalmente se almacenan en un archivo especial ubicado en un almacenamiento remoto –REPO- o almacenamiento local –CACHE-. Estos archivos especiales normalmente se llaman imagen de disco o de sistema de archivos dependiendo de lo que incluye la instantánea.

La incorporación de este fichero imagen o instantánea al proceso de clonación para su reutilización y distribución se denomina despliegue de imágenes. El despliegue de imágenes de incorpora nuevos conceptos y procesos:

  • Creación de imagen.
  • Restauración de imagen.
  • Despliegue de imagen.

Creación de imagen: Al sistema operativo del equipo de referencia junto a las aplicaciones de usuario y las configuraciones se le realiza una instantánea de clonación. Esta instantánea podrá ser almacenado en un fichero de imagen ubicado en un repositorio remoto –REPO- o local –CACHE-.

Restauración de imagen: La partición o disco es automáticamente configurado y clonado desde una imagen maestra que contiene un sistema de archivos o sistema operativo en condiciones de trabajo plenas y limpias de virus. El origen es un fichero imagen almacenado en el repositorio local CACHE o en el remoto REPO y el destino es la partición.

Despliegue de imágenes: Implica dos procesos, el primero consiste en ubicar el fichero imagen lo más cerca del equipo destino –normalmente en el repositorio local –CACHE- del equipo, por el cual también se denomina “updateCache”-. Y el segundo, la restauración de la imagen. En posteriores despliegues, al estar el fichero imagen en la partición especial CACHE solo se realiza la segunda fase: restauración de la imagen desde el contendor local CACHE a la partición destino.

La consola de administración web de OpenGnSys implementa los conceptos de restauración y despliegue mediante el “comando restaurar”. El comando restaurar admite dos métodos: direct (concept de restauración), cache (concepto de despliegue).

Una instantánea pude ser una modificación de estado de una imagen anterior realizada. Si el sistema de clonación puede gestionar sólo la diferencia de datos entre las dos instantáneas se utiliza el término de imágenes diferenciales. En cambio si no se puede gestionar o interpretar estas diferencias se utiliza el término de imágenes monolíticas. OpenGnSys puede trabajar con ambos tipos de imágenes.

Protocolos de transferencia.

Cuando el proceso de clonación o restauración implica que el origen y destino se encuentra en distintos equipos informáticos se necesita transmitir los datos de la imagen a través de la red de datos que interconectan a estos equipos.

Para transmitir estos datos desde el origen a uno o varios equipos destinos, normalmente los sistemas de clonación proporcionan los siguientes protocolos de transferencia: unicast, multicast, p2p.

Unicast:

Los sistemas de clonación utilizan la transmisión unicast en los procesos creación de imagen, desde un equipo al repositorio central remoto. También se puede utilizar al restaurar desde el repositorio central, o realizar un despliegue. La implementación de la transferencia unicast los sistemas de clonación emplean alguna de estas técnicas: comunicación puerto a puerto, sistemas de archivos distribuidos como nfs o samba. OpenGnSys utiliza samba.

Mulitcast:

Los sistemas de clonación utilizan la transmisión multicast en los procesos de restauración de una imagen desde el repositorio central remoto, también es muy utilizado en los procesos de despliegue. La ventaja principal de este modo de enviar los datos frente al modo unicast es que el repositorio envía una sola vez los datos y son recibidos simultáneamente por los clientes. Para poder utilizar este protocolo es necesario comunicar al administrador de la red del uso de este protocolo y la configuración asignada.

P2P.

Los sistemas de clonación podrán utilizar este modo de transmisión siempre y cuando además del repositorio central existan en los clientes el repositorio local o CACHE. Este modo de transferencia sólo está disponible en los despliegues de imágenes ya que necesita un espacio intermedio, la partición o repositorio local CACHE.

Post-configuración de sistemas operativos.

Los sistemas de archivos restaurados pueden ser modificados y configurados antes de su primer inicio.

Una post-configuración básica incluye el cambio de nombre, configuración o reinstalación del gestor de arranque

Características de la gestión de imágenes con OpenGnSys.

Las clonaciones y gestión de imágenes son tratadas a nivel de sistema de archivos. Por lo que es importante tener siempre presente que el tamaño de datos del sistema de archivos de referencia condiciona las particiones de los equipos destinos. El tamaño de las particiones de estos equipos deben ser igual o superior al tamaño de datos del sistema de archivos de referencia.

La gestión de discos completos se realiza agrupando en un procedimiento tantos comandos de restauración de imágenes de sistemas de archivos hasta componer el disco deseado a duplicar.

La “post-configuración” del sistema de archivos restaurado incluye cambio de nombre y configuración o instalación del gestor de arranque. Con lo cual restaurar un sistema operativo en una partición distinta a la de referencia es posible. Por ejemplo, restaurar una imagen de Windows 7 generada en una la primera partición es posible con OpenGnSys restaurarla en la segunda partición de un disco duro. Además, este proceso incluye la instalación y configuración en el sistema operativo restaurado del servicio de gestión OpenGnSys para ser gestionado una vez que es iniciado.

Los conceptos despligue de imágenes, comentado en el apartdo anterior, están implementadas en el motor de clonación de OpenGnSys y disponibles para el usuario avanzado desde la línea de comandos. La interfaz de usuario o consola web ofrece de manera intuitiva los comandos de creación y restauración de imágenes. El comando restaurar proporcionado por la consola web implementa de manera transparente para el usuario los procesos de restauración, actualización de la cache y despliegue. De este modo, se solicita al usuario que determine el método de la restauración que desea realizar:

  • Unicast-CACHE. (despliegue, usa repositorio local CACHE)
  • Unicast-DIRECT. (restauración directa, sin repositorio local)
  • Multicast-CACHE. (despligue, usa repositorio local CACHE)
  • Multicast-DIRECT. (restauración directa, sin repositorio local)
  • Torrent-CACHE. (despliegue, usa repositorio local CACHE).

NOTA: el comando restaurar podrá cambiar de manera automática el método solicitado (de CACHE a DIRECT) y de protocolo ( a Unicast) para conseguir que la operación se realice correctamente, aunque puede causar retardos en los tiempos. Un ejemplo de lo explicado sobre el cambio automático, sería la siguiente situación: al solicitar un comando Restaurar con Torrent-CACHE sobre un aula compuesto por 35 equipos, de los cuales dos de ellos no cumplen el requisito de un despliegue –método CACHE-, uno de ellos por espacio libre necesario para almacenar la imagen y el otro, por no tener definida la partición CACHE, habrá un cambio automático a Unicast-DIRECT para estos dos equipos que no cumplen el requisito de CACHE.

NOTA para usuarios avanzados: existe un fichero de configuración usado por el comando restaurar en el cambio automático de método-protocolo. Por ejemplo, permite definir que formatee la cache si no hay espacio libre, o si se ha solicitado un Multicast-CACHE cambiarlo a Multicast-DIRECT, y no a unicast que es el valor por defecto.

Además, la consola web ofrece un asistente para implementar la actualización de la cache (updateCache). Para realizar de manera gráfica esta operación se debe usar la opción asistente->deploy. Este asistente también ofrece la posibilidad de realizar un despliegue completo: updateCache y una restauración desde el repositorio local CACHE a la partición destino. Este asistente no realiza ningún cambio automático. Así, si un equipo no cumple los requisitos de disponibilidad de la partición CACHE, no realizará con éxito la operación. Este asistente es usado para realizar un despliegue en dos fases, por ejemplo para actualizar la cache (updateCache) durante la noche.

La consola web, también soporta la clonación de una partición directamente a otra y se implemente de manera gráfica con el asistente de clonaciones de particiones remotas. El ordenador de referencia se suele identificar en OpenGnSys como MASTER y permite además de la clonación usar las imágenes almacenas en su cache como origen de restauraciones.

Desplegar y restaurar imágenes desde el comando web restaurar.

Para realizar una operación de despliegue o restauración (ver conceptos en apartado anterior) se dispone del comando restaurar desde la consola web.

Tras acceder a la gestión de la unidad organizativa con la consola web, se deber de realizar los siguientes procesos, algunos son opciones pero todos son recomendables:

  • Revisar las propiedades de la imagen a usar desde la herramienta de imagen.
    • Prestar máxima atención a la partición y sistema de archivos que aparecen en sus propiedades y deberán coincidir con los datos a usar en la restauración que se va a solicitar. En caso contrario cambiarlo. Por ejemplo, si se ha definido una imagen de tipo Linux como partición 1, y se desea restaurar en la partición 2, se debe cambiar la propiedad.
    • Revisar y confirmar que el repositorio asignado a la imagen, es el mismo que el asignado a los equipos que se les desea restaurar la imagen.
  • Los equipos deben estar organizados dentro de un ámbito igual o inferior al aula y compartir la misma estructura de particionado.
    • Durante el aprendizaje de OpenGnSys se recomienda trabajar con grupos de ordenadores, de esta manera limitamos el ámbito de aplicación y evitamos solicitar tareas a equipos que no deseemos.
    • Compartir la misma estructura de particionado no es obligatorio pero si es una recomendación.
  • Los equipos deben estar iniciados en el cliente de clonación ogLive a través de la red con PXE.
    • Los equipos deben estar definidos en un arranque PXE “ogClient” desde la opción “Netboot” del ámbito al que pertenezca el equipo, ya sea grupo de aula o aula.
    • Solicitar un “wake on lan” desde el comando “arrancar”, si los equipos no soportan el “wol” encenderlos manualmente. “en el curso las máquinas virtuales deben iniciarse manualmente, no admiten “WOL”.
  • Los equipos deben tener establecida la comunicación con el servidor y está esperando recibir peticiones.
    • Seleccionar la opción “estado de los ordenadores” del menú contextual del ámbito “grupo de ordenadores” o del aula.
    • Un equipo en espera de peticiones está identificado con el color amarillo.
  • Iniciar el comando restaurar.
    • Desde el menú contextual del “ordenador”, del “grupo de ordenadores” o del “aula”.
  • Definir las opciones del comando restaurar.
    • par: partición de destino de la imagen.
    • Imagen mismo sistema: debe aparecer el listado de las imágenes ubicadas en el repositorio asociado al equipo y que estén definidas para ser utilizadas en la partición desea. En el caso de no aparecer la imagen deseada hay que revisar los datos desde la herramienta imagen, y si es debido a que la partición destino es diferente, hay dos opciones. Una realizar un particionado asignando los valores deseados o utilizar el campo imagen distinto sistema y dejar este sin utilizar.
    • Método: utilizar la opción deseada. Se recuerda que el método se ha explicado en el apartado anterior.
  • Definimos las Opciones de ejecución.
    • Usar los valores por defecto. En el último tema de este curso se explicarán los conceptos de procedimiento y tareas.
  • Seguimiento:
    • Ver estado del ordenador, desde la opción “estado de los ordenadores” desde el menú contextual de “grupo de ordenadores” o “aula”. Ahora el color asignado al equipo que está realizando la operación debe ser rojo.
    • Ver log de seguimiento del equipo o alguno de ellos, desde el menú contextual del equipo “ver log seguimiento”. Este log de seguimiento es lo que el cliente está mostrando en su pantalla.
  • Probar el inicio del nuevo sistema operativo o definir un arranque permanente:
    • Para iniciar el sistema operativo, sin desactivar el arranque nativo PXE, se realiza desde la opción “iniciar sesión” del menú contextual de cualquier ámbito igual o inferior al aula. Si no aparecen la información para iniciar el sistema operativo, se deben de reiniciar los ordenadores para que se actualicen los datos.
    • Si lo que se desea es definir que siempre que se arranque el ordenador inicie ese sistema operativo, se debe definir un arranque predeterminado hacia esa partición. Para ello se debe elegir la opción “Netboot avanzado” desde el menú contextual del ámbito aula o grupo de aula, seleccionar el equipo o equipos y pulsar el botón “IN” del arranque deseado. Después hay que confirmar pulsando el botón “ACEPTAR”. Una vez definido en arranque hacia la partición desea realizar un comando reiniciar sobre el ámbito deseado.
    • Una vez iniciado el nuevo sistema operativo, la consola web desde su opción de “estado de los ordenadores” mostrará en color azul los equipos iniciados en Windows, y los iniciados en Linux en color grana.
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