¿Qué es la replicación DFS y cómo proteger Windows Server?

El Sistema de Archivos Distribuidos (DFS, por sus siglas en inglés) hace que sea más fácil para los usuarios acceder y administrar archivos que están físicamente distribuidos a través de una red. DFS proporciona un único punto de acceso y una estructura lógica para el sistema de archivos. Con DFS, los usuarios pueden acceder a los archivos sin necesidad de conocer sus ubicaciones físicas reales. DFS permite organizar carpetas compartidas de diferentes computadoras dentro de la misma red en un sistema de archivos compartido unificado, lógico y jerárquico.

¿Qué es DFS?

DFS, un servicio de compartición de archivos distribuidos inherente en Microsoft Windows Server, facilita a las empresas acceder al contenido de carpetas compartidas a través de una única vía. Además, establece conexiones automáticas con servidores cercanos según las ubicaciones de inicio de sesión del cliente, lo que otorga a los servidores de archivos capacidades de balanceo de carga y tolerancia a fallos.

Las funcionalidades principales de DFS se pueden clasificar en dos categorías: proporcionar un punto de entrada unificado para los clientes y lograr la replicación de carpetas en diversos servidores de archivos. Estos dos aspectos se implementan mediante dos componentes distintos.

¿Qué es un espacio de nombres DFS?

Un espacio de nombres DFS puede instalarse en un servidor miembro independiente o en un controlador de dominio. Como sugiere el nombre, un espacio de nombres proporciona a los usuarios una ruta de acceso lógica. Por ejemplo, en una empresa con múltiples servidores compartidos de Windows, comparticiones NAS y comparticiones Linux, resulta incómodo para los usuarios recordar cada uno por separado. En estos casos, se puede utilizar un servidor de espacio de nombres para proporcionar un nombre de acceso unificado, agrupando bajo este nombre todos los servidores compartidos de la empresa. Los usuarios solo necesitan recordar este nombre para navegar por todas las carpetas compartidas dentro de la organización.

Un espacio de nombres DFS se puede dividir en un espacio de nombres independiente y un espacio de nombres basado en dominio.

Un espacio de nombres independiente se refiere a usar un servidor dedicado como punto de acceso para DFS, donde el nombre del servidor se utiliza para el acceso externo a DFS. La consecuencia de esta configuración es que si el servidor se cae, los usuarios no podrán acceder a él. Sin embargo, es posible implementar el espacio de nombres independiente como un rol de clúster para lograr alta disponibilidad en modo activo-pasivo.

El otro modelo de implementación se llama un espacio de nombres basado en dominio. En este modelo de implementación, cuando los usuarios acceden al DFS, utilizan el formato nombrededominionombrederaízdfs. El beneficio de implementar un espacio de nombres basado en dominio es que permite que el nombre de acceso, los servidores del espacio de nombres, las carpetas de destino conectadas al espacio de nombres y otra información de metadatos se almacenen en Active Directory. Al almacenar estos metadatos en Active Directory, se pueden registrar varios servidores de espacio de nombres para la misma ruta de raíz de DFS. Por ejemplo, puede haber dos servidores de espacio de nombres que soporten conjuntamente la ruta de raíz de DFS nombrededominionombrederaízdfs. Si un servidor no está disponible, el controlador de dominio devolverá al cliente con la dirección disponible durante la próxima consulta del cliente, asegurando un acceso continuo al espacio de nombres.

¿Qué es un grupo de replicación DFS?

Al agregar roles y características en Windows Server, DFS se divide en dos componentes: Espacio de nombres DFS y Grupo de replicación DFS.

La introducción de grupos de replicación en DFS permite que no solo sirva como una plataforma para un acceso cómodo, sino que también soporte la replicación automática a nivel de archivo y la tolerancia a fallos. Al configurar un grupo de replicación, se permite que los servidores de destino se repliquen entre sí para lograr la tolerancia a fallos.

El proceso de usar un grupo de replicación es el siguiente:

• Selecciona los servidores de destino para participar en la replicación

• Selecciona las carpetas para copiar en el servidor de destino

• Selecciona la topología de replicación: centro-distribuidor, entrelazada o sin topología.

• Configurar el ancho de banda de replicación, el tiempo de replicación y los filtros de archivos de replicación

• Configuración del servidor principal para la primera replicación

Configurar un grupo de replicación no resulta en solo un servidor destino que proporcione servicios. Por el contrario, todos los servidores destino dentro del grupo de replicación pueden ofrecer funcionalidad tanto de lectura como de escritura. Por defecto, cada servidor miembro dentro del grupo de replicación opera con un mecanismo de sincronización de varios maestros, lo que significa que cada nodo puede modificar los datos de la carpeta. A partir de Windows Server 2008, es posible configurar miembros de grupos de replicación de solo lectura, lo cual es adecuado para oficinas regionales u otros escenarios donde solo se requiera acceso de lectura y no sea necesario acceso de escritura.

Nota: La replicación DFS utiliza el puerto 135 y el puerto dinámico RPC de forma predeterminada. Puedes usar el siguiente comando para fijar el puerto RPC de la replicación DFS:

dfsrdiag staticrpc /port:55555 /mem:dfs01
dfsrdiag staticrpc /port:55555 /mem:dfs02

¿Cómo funciona la replicación DFS?

Antes de conocer su mecanismo de funcionamiento, aquí están los componentes involucrados.

GUID (Identificador Globalmente Único): La replicación DFS utiliza GUIDs para identificar varios componentes. Cada grupo de replicación, carpeta replicada, miembro del grupo de replicación y volumen de carpeta replicada se asigna un GUID único.

Diario USN: DFSR (Replicación de DFS) monitorea los cambios en los archivos utilizando el diario USN (Update Sequence Number) de NTFS. El diario USN es un registro circular definido como parte de la especificación de NTFS. Cada vez que un archivo o carpeta en un volumen NTFS cambia, se agrega un registro al diario USN. El registro generalmente incluye el nombre del archivo, la hora del cambio, el tipo de cambio y un número de secuencia de actualización único. Los datos reales no se registran en el registro, lo que ayuda a mantener el tamaño del archivo de registro bajo control. Las aplicaciones pueden monitorear este diario USN para obtener actualizaciones sobre los cambios realizados en el sistema de archivos NTFS.

En NTFS, es posible consultar el registro USN para cada archivo. El comando es el siguiente:

fsutil usn readdata c:usn123.txt

Cuando DFSR detecta que un archivo en una carpeta replicada ha agregado registros USN, añade las actualizaciones de ese archivo a la base de datos administrada por DFSR.

El servicio DFSR mantiene una base de datos ESE para cada volumen que aloja una carpeta replicada. La base de datos ESE se utiliza por DFSR para almacenar metadatos sobre cada archivo y carpeta dentro de la carpeta replicada.

En la base de datos de DFSR, es posible que te encuentres frecuentemente estos cinco identificadores al depurar el estado de replicación de DFSR:

• UID

• GVSN

• Nombre del archivo

• ID de archivo NTFS

• UID de la carpeta principal

DFSR utiliza dos identificadores diferentes, UID y GVSN, para realizar un seguimiento del estado de replicación.

El UID se construye en base al GUID de la base de datos y el número de versión actual de la base de datos. Es un ID único asignado a cada archivo y carpeta dentro de la base de datos de replicación. Una vez asignado, el UID permanece sin cambios hasta que el archivo o carpeta sea eliminado.

GVSN también se construye basado en la base de datos GUID y el número de versión actual de la base de datos. Se asigna a cada archivo y carpeta replicados. Cada vez que se actualiza un archivo o carpeta, se asigna un nuevo GVSN.

Por lo tanto, el principio de la replicación DFS se puede resumir de la siguiente manera:

Cuando un archivo o carpeta experimenta un cambio, el registro USN de NTFS registra el cambio y actualiza el número USN. DFS consulta el diario USN desde NTFS para ver las actualizaciones. Luego actualiza el ID de base de datos DFSR del volumen de replicación y actualiza el ID de base de datos al grupo GVSN de DFSR. DFSR sabe que el archivo o carpeta ha cambiado en este servidor y notifica a otros nodos para replicar el contenido incremental utilizando RDC, mientras mantiene la actualización consistente de la tabla de vectores de versión de DFS de cada nodo.

Sugerencia de replicación DFS: Se recomienda solo replicar los datos del conjunto de resultados confirmados a través de DFS.

Por ejemplo, si el directorio replicado de DFS contiene datos de producción además de una carpeta TEMP que constantemente se elimina y modifica durante el desarrollo y pruebas, el directorio de DFS experimentará repeticiones frecuentes debido a las modificaciones frecuentes en la carpeta TEMP. Además, si un archivo se sobrescribe repetidamente o se agrega y elimina con frecuencia del directorio, el archivo será descartado a la carpeta Conflict and Deleted.

Protegiendo tu Windows Server con una solución profesional

No se recomienda realizar el clonado del sistema en DFS. Sin embargo, se recomienda utilizar soluciones de copia de seguridad estándar para realizar la copia de seguridad del disco o copia de seguridad de metal desnudo del servidor DFS.

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Conclusión

La replicación DFS es una característica de Windows Server que permite la replicación de archivos y carpetas entre múltiples servidores en un entorno de sistema de archivos distribuidos. Proporciona redundancia de datos, disponibilidad y escalabilidad al mantener copias sincronizadas de archivos en diferentes ubicaciones.

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