"Выбирай своё будущее!"

Реклама в журнале LAN

Ваше предприятие растет и вместе с развитием бизнеса увеличивается количество сотрудников и число установленных ПК. Растет и ценность информации в Вашей сети. Наступает время, когда защищать информацию от потери приходится не только административными, но и техническими мерами. Сегодня мы поговорим о том, на какие особенности hardware должен обратить внимание администратор при формировании сети, которая будет в состоянии противостоять факторам, разрушающим информацию.

С точки зрения сохранения данных имеют первостепенное значение следующие технические компоненты ЛВС:

  • сервер;
  • бесперебойный источник питания (БИП или UPS);
  • средства копирования.

Итак, по порядку. Не будем вступать в бесконечные дебаты по поводу преимуществ и недостатков серверов brand- или no-name. В конце концов, эту дилему каждая фирма решает для себя сама. Во втором случае продавец с готовностью выслушает Ваши пожелания и укомплектует сервер в соответствии с ними. Нам же надо обратить внимание на три момента при выборе комплектации сервера:

  • оперативная память;
  • дисковая подсистема на базе RAID-контроллера;
  • разные мелочи.

Память файлового сервера - один из основных компонентов с точки зрения надежной работы сетевой ОС и всей системы в целом. Лучше покупать память от известных поставщиков, с гарантией замены подозрительных чипов.

На сегодняшний день для ПК представлены два вида чипов памяти. Первый - с контрольным битом четности (или с генератором такого бита). На профессиональном языке их называют: "с паритетом". Второй - память без контрольного бита четности. Рекомендую использовать чипы с реальным паритетом, т.к. в этом случае системе легче обнаружить ошибку. Естественно, что выбранная Вами материнская плата должна работать с указанным типом памяти.

Однако лучшим выбором для серверов можно считать память с блоком коррекции одиночной ошибки. Принцип работы таких модулей следующий: при записи в ОЗУ блока данных (БД) происходит вычисление некоторой контрольной последовательности (КП), которая тоже записывается в память, а при считывании информации происходит чтение как БД, так и КП, и повторное вычисление КП для считанного БД. Если считанная и вычисленная КП не совпали, то это является признаком ошибки в одном или в двух битах. В этом случае система сигнализирует, но не только! Такие модули сами, на аппаратном уровне, исправят одиночный сбой. Для полного знакомства с вопросом выбора памяти для сервера начинающих администраторов очень полезно познакомиться со статьей Ю.Петрова "DRAMатический курс..." в газете "Компьютеруик-Москва" № 35 за 1997г. - очень хорошая публикация.

Вторым компонентом сервера, напрямую призванным заботиться о сохранности Ваших данных, является дисковая подсистема на базе RAID-контроллера (от Redundant Array of Independent/Inexpensive Disks). RAID-контроллеры - это специализированные SCSI-адаптеры, и суть работы дисковой подсистемы на их базе заключается в следующем: контроллер осуществляет разделение данных на блоки (striping) и запись их на разные жесткие диски, составляющие RAID-матрицу. В зависимости от числа жестких дисков в составе матрицы, а также от планируемого уровня защиты информации, Вы можете выбрать различный метод разделения, т.е. "уровень RAID" (так и пишут: RAID-0,..., RAID-5).

Уровни RAID Метод работы Достоинства Недостатки Применение
Уровень 0 Данные размещаются на нескольких дисках, воспринимаемых системой как одно устройство Скорость: одновременное проведение нескольких операций чтения/записи, малые временные задержки. Цена: относительно низкая Нет средств обеспечения отказоустойчивости: если один диск ломается, данные во всём массиве не восстанавливаются При больших объемах ввода-вывода. Не рекомендуется для высоконадежных систем.
Уровень 1 Одни и те же данные записываются на два диска.(т.н. «зеркальное отражение») Надежность: высокая отказоустойчивость. Готовность: Высокая: выбор диска с мин временем установки головок. Размеры: наименьшие из всех Цена: 50% затрат идет на резервный диск — наибольшая цена за 1 Мбайт данных Для высокой надежности хранения данных
Уровень 2 Биты размещаются на дисках с резервным дублированием Высокая скорость передачи данных при последовательной передаче больших объемов. Небольшая задержка за счет распределения данных между всеми дисками в массиве Сложная коррекция ошибок: разрабатывалась для больших систем. Не является необходимой для ПК Файл-серверы Unix, VАХ и др.
Уровень 3 Байты данных поочередно размещаются на нескольких дисках. Один диск отводится для хранения контрольной информации Отказоустойчивость: допустима поломка одного диска. Скорость: невозможно одновременное проведение нескольких транзакций. Видео, САПР, мультимедиа, обработка изображений
Уровень 4 Блоки данных поочередно размещаются на нескольких дисках. Один диск отводится для хранения контрольной информации Отказоустойчивость: допустима поломка одного диска.Скорость чтения: проведения нескольких операций чтения в многозадачных ОС Скорость записи: в каждый момент времени выполняется только одна операция записи Серверы с преобладанием чтения
Уровень 5 Блоки данных, а также контрольная информация поочередно размещаются на нескольких дисках Отказоустойчивость: допускается поломка одного диска. Производительность: несколько операций чтения/записи. Скорость записи: производительность растет при распределении контрольной информации по всем дискам. Серверы баз данных и файл-серверы в локальных сетях

Каждый уровень защиты имеет свои плюсы и минусы и рекомендуется производителями RAID-устройств для различных типов приложений. В настоящее время особенно популярны методы RAID-0,1,5 и их модификации. RAID-контроллеры очень дороги (с нашей точки зрения): устройства low-end - от $500 до $1000, устройства среднего класса - от $1.500 до $3.500, а об устройствах high-end и говорить не приходится. По своей сути, RAID-контроллеры - это специализированные ЭВМ со своим ПО, ЦПУ - (Intel i960 или спецпроцессоры), с кэш-ОЗУ объемом 4-256 Мб, с процессорами SCSI-каналов (а их может быть до 4).

Убедить финансовое руководство Вашего предприятия в необходимости приобретения такой дорогостоящей компоненты сервера будет сложно, и в этом Вам поможет упрощенная макетная схема RAID-режима:

Пример

Имеем: RAID-контроллер и 5 HDD; блок равен биту; один HDD выделен для записи контрольной суммы; контроль - на "нечет"; необходимо записать и считать байт OС1H (11000001B).

В этом случае первый бит записывается на HDD1, второй - на HDD2 и т.д., а контрольная сумма первой тетрады - на HDD-5; то же происходит и со второй тетрадой. Получаем распределение данных по дискам:

HDD 1 2 3 4 5
1 тетрада 1 1 0 0 1
2 тетрада 0 0 0 1 0

Очевидно, что при выходе из строя одного из дисков (например, HDD4) данные при считывании (110?000?B) можно легко восстановить за счет наличия контрольной суммы на диске HDD5.

Приведенный пример отображает принципы работы дискового массива на базе RAID-контроллера, однако на этом возможности таких устройств не исчерпываются. Многие из них выполняют ряд дополнительных функций для надежного хранения информации. Например, многие контроллеры позволяют иметь в составе матрицы запасные диски в "горячем" и "холодном" резерве (режимы ready и standby). Такая избыточность позволяет контроллеру в случае аварии одного рабочего диска самостоятельно вывести его из системы и остановить (online-to-dead), ввести в состав матрицы диск из "горячего" резерва (ready-to-online), произвести пересчет данных (restriping) и т.о. восстановить 100% производительность системы. А затем контроллер переведет оставшийся диск из "холодного" в "горячий" резерв, т.е. запустит, отформатирует и проинициализирует его (standby-to-ready), а для полноты сервиса ещё и сообщение администратору пошлёт. Причем всё это - не прерывая работу сервера и с минимальной потерей производительности! Вот за что мы платим немалые деньги!

Все серверы brandname комплектуются подобными устройствами. Кроме этого, все известные фирмы-производители серверов продают и "облегченные" варианты своих устройств. Из независимых поставщиков наиболее известны RAID-контроллеры фирмы MYLEX - устройства среднего и высшего ценового класса. Для тех администраторов, кто всерьез задумался о приобретении подобного устройства, можно рекомендовать статьи с серьезным и детально проработанным материалом: "Подсистемы RAID" (ж-л "Сети" 5/95) и "Современные RAID-контроллеры" (ж-л "Открытые системы" 2/96). Кроме того, подобные публикации проходили и в нашей прессе, например, статья "Надежная опора информационных ресурсов" в "КГ" за 1998г. или статья Н.Лапушко "Спасите свои данные", опубликованная в "КВ" года полтора назад. Самая последняя и полная публикация - в журнале "Компьютер Пресс" за август текущего года: "RAID: большая польза..."

Теперь о милых маленьких мелочах, которые, собственно, и делают сервер сервером, а не просто очень большим ПК. Их очень много, перечислю те, что интересны нам в рамках темы:

  • возможность установить дублирующий источник питания в корпусе сервера;
  • усиленная вентиляция вентиляторами на подшипниках качения и с контролем вращения;
  • термодатчики ЦПУ, БП и объема внутри корпуса;
  • индикаторы "Сбой HDD", "Сбой вентилятора" и т.д.;
  • легкий доступ в отсеки сервера; hot-plug, но тут же - крышки корпуса-на ключах и сигнал "Корпус открыт";
  • кнопки "Сеть" и "Сброс" с защитой от случайного нажатия.

И еще много чего, о чем Вам с удовольствием расскажут продавцы. Все эти особенности позволят Вам повысить надежность работы сервера и надежность хранения информации.

Вторым компонентом, повышающим устойчивость данных, хранимых в системе, является бесперебойный источник питания (БИП или UPS). Важность его для сетевых узлов очевидна и не подлежит комментированию. Во многих серверах предусмотрено место для установки UPS непосредственно в корпусе сервера. Выбор моделей - за Вами.

Теперь переходим к разговору о "последнем рубеже" в защите Вашей информации. Когда не достало административных мер, когда подвел UPS или вышел из строя RAID-контроллер, когда ошибся персонал (да мало ли причин могут "положить" сервер), вот тогда Вам остается надеяться только на систему аварийного копирования, о которой и пойдет речь в следующий раз.

Н.С. МУЗАЛЕВ

Версия для печатиВерсия для печати

Номер: 

39 за 1999 год

Рубрика: 

Hardware
Заметили ошибку? Выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter!