Планирование сети. Определение потребностей сети. Отказоустойчивость сети. Определение административных правил эксплуатации сети, страница 2

Отказоустойчивость важнейший параметр, который в отдельных сетях приобретает особую остроту (больница, диспетчерская служба аэропорта и др.). Сбои в работе сети или перерывы это напрасно потерянное время, упущенная выгода, человеческие жизни и т.д. Для предотвращения последствий программных или аппаратных сбоев и обеспечения нормального функционирования сети иногда необходима ее избыточность, а часто достаточно защитить несколько основных ее компонентов посредством специальных технологий бесперебойного доступа к данным и серверам. При выходе из строя дисков или серверов данные восстанавливаются на основе резервных копий, но эта процедура требует времени, что чревато для отдельных компаний крупными убытками. Бесперебойный доступ к данным обеспечивают несколько технологий и аппаратных компонентов.

·  Зеркалирование – к одному хост-адаптеру подключаются два идентичных жестких диска, воспринимаемые как один логический диск. Запись на логический диск производится одновременно на два физических диска, поэтому они в любой момент идентичны. При выходе одного диска из строя второй его полностью заменяет. Два недостатка – использование только половины дискового пространства, сбой в хост-адаптере все равно приводит к потере данных.

·  Дуплексирование – дублирование и дисков и хост-адаптеров, когда каждый диск подключен к своему адаптеру, но вместе они воспринимаются как единый логический диск. При выходе диска или адаптера из строя данные сохраняются.

·  Использование томов – фиксированных блоков данных на дисках или другом накопителе. На обычном компьютере тома (логические диски) используются для удобного хранения информации на одном или разных дисках. На сервере можно создавать несколько томов на одном диске или объединить несколько дисков в единый том (метод заполнения дисков), воспринимаемый как одно устройство. Но при этом выход из строя одного диска приводит к потере всей информации на томе.

·  Чередование данных – метод использования тома, занимающего несколько дисков. Чередование – это разбиение файла на сегменты и поочередная их запись на все диски тома. Существенно ускоряется доступ к данным, пока один сегмент считывается с 1-го диска, головки 2-го готовятся к считыванию следующего сегмента. Запись с чередованием повышает производительность сервера, однако, выход из строя одного диска влечет потерю всего тома.

·  Массивы RAID обеспечивают многоуровневую отказоустойчивость на базе рассмотренных технологий. В массивах вместе с данными хранится информация по коррекции ошибок. Имеются программные реализации RAID для работы со стандартными жесткими дисками, но на серверах используют специализированные массивы RAID – наборы из нескольких жестких дисков в одном корпусе с возможностью "горячей замены" вышедшего из строя отдельного диска без выключения массива, т.е. в процессе доступа к данным остальных дисков.

Уровень

Технология

Обеспечение отказоустойчивости

0

Чередование данных

Нет. Повышает только производительность.

1

Зеркалирование и дуплексирование

Да. По дискам при зеркалировании, по хост-адаптерам при дуплексировании.

2

Код коррекции ошибок ЕСС Хэмминга

Нет. Обеспечивает целостность данных за счет записи на отдельный диск информации для коррекции ошибок.

3

Параллельный перенос с общей четностью

Да. За счет побайтового распределения данных на двух дисках и информации о четности на третьем. При выходе одного диска из строя данные восстанавливаются по информации о четности.

4

Независимые диски с общей четностью

Да. Аналогично уровню 3, только данные распределяются по дискам на уровне блоков.

5

Независимые диски с распределенной четностью

Да. За счет распределения данных и информации о четности по трем и более дискам. Отдельный диск для информации о четности не выделяется.

6

Независимые диски с двумерной четностью

Да. За счет распределения данных и двух полных копий информации о четности по трем и более дискам.

7

Асинхронный RAID

Да. За счет массива с чередующимися данными, информации о четности на отдельном диске и специализированной ОС для управления

10

Чередование зеркалированных дисков

Да, повышает и производительность тоже за счет распределения данных по зеркалированной паре дисков и их чередованию.

53

Чередующийся массив дисков

Да. Аналогично уровню 5 данные распределяются по нескольким дискам, но с чередованием, что повышает и производительность.

0+1

Зеркалирование чередующихся дисков

Да, повышает производительность тоже за счет зеркалирования и чередования данных на двух идентичных массивах дисков.

·  Сетевой накопитель NAS– многоплатформенный файловый сервер, работающий под управлением специализированной ОС.

·  Накопительная сеть SAN– отдельная сеть, соединяющая серверы ЛВС с массивами дисков и другими сетевыми накопителями. Обеспечивает доступ к специализированным накопителям, не перегружая сетевой трафик. Применяется протокол Fibre Channel.