ВКР на тему проектирования хранилища данных для информационной системы ООО ПрофИТ (1208336), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Компания «ПрофИТ» была создана в 2012 году и начала свою деятельность с предоставления своих услуг лишь нескольким офисам. По состоянию на 2017 год предприятие имеет 7 филиалов, территориально распределенных по всему Дальнему Востоку.
В главном офисе компании имеет в своем распоряжении 20 персональных компьютеров и два сервера, следующих типов: сервер базы данных и web-сервер. Компьютеры компании объединены в одну общую сеть, построенную по типу топологии «дерево», пример которой изображен на рисунке 2.1. Схема компьютерной системы ООО «ПрофИТ» представлена в приложении А.
Рисунок 2.1 – Пример схема сети по типу топологии «дерево»
После рассмотрения информационной системы компании, а также способов передачи и хранения информации были обнаружены некоторые недостатки, такие как:
– недостаточная защищенность данных от случайного удаления или повреждения;
– низкая степень конфиденциальности распределённых данных;
– хранение большого объема информации на рабочих ПК;
– сложность управления распределенными потоками информации;
– сложность резервирования большого объема распределенных данных.
Для решения данных недостатков предполагается проведение мероприятий по организации хранилища данных на основе систем хранения и резервирования информации.
В данной работе были собраны сведения по процессу проектирования системы хранения и резервирования данных на предприятии для дальнейшего внедрения и эксплуатации данной системы в информационной среде организации.
Средой для составления проекта являлось офисное помещение компании «ПрофИТ», состоящее из 20 рабочих мест, каждое из которых было закреплено за своим отделом.
Система хранения данных (СХД) и резервирования включает в себя:
– оборудование для хранения данных;
– оборудование для обеспечения системы резервного копирования данных предприятия;
– сопутствующее оборудования и программное обеспечение для организации функциональности и работоспособности систем хранения;
– подбор оборудования в целях создания оптимальной среды для нормального функционирования СХД;
– оснащение помещения необходимыми мерами безопасности (видеонаблюдение, противопожарные системы).
2.2 Назначение, цели создания и общие требования к хранилищу данных
Проектируемое хранилище данных (ХД) необходимо для модернизации технологии хранения данных на предприятии и организации программных и технических средств защиты информации от потери и разрушения с помощью методов архивирования и резервного копирования данных. Подобная система способствует повышению эффективности управления процессом резервного копирования и восстановления, отнимающим много времени, обеспечивает надежное и быстрое восстановление системы в случае аварии или сбоя. А также предотвращает спад производительности, связанный с быстрым ростом объема данных и ограниченными информационными ресурсами, а также сокращение времени резервного копирования.
Также назначением данной системы является дальнейшее формирование удобного рабочего пространства путем создания разделов для каждого отдела и отдельных рабочих папок для каждого сотрудника на предприятии, а также последующее разграничения доступа к этим папкам.
Среди требований, предъявляемых к проектируемой системе хранилища данных можно определить следующие:
– хранилище данных должно обеспечивать эффективное взаимодействие с информационной системой предприятия;
– хранилище данных должно быть производительным и отказоустойчивым;
– хранилище данных должно иметь высокую степень надежности системы резервирования информационных баз предприятия;
– хранилище данных должно располагать надежной системой безопасности;
– в помещении хранилища данных должен быть обеспечен микроклимат, подходящий по всем нормам;
– для пользователей или групп пользователей рабочей сети должен быть организован различный доступ.
2.3 Планируемое к установке оборудование
На предприятии в специально подобранном помещении, располагающем достаточным количеством места для свободного монтажа, обслуживания и эксплуатации основного оборудования, находящемся в прямой доступности обслуживающего персонала, а также отвечающим иным требованиями, представленным ниже, планируется установить:
– системы хранения данных;
– системы резервного копирования данных;
– серверные шкафы и стойки;
– камеры видеонаблюдения;
– систему обеспечения микроклимата;
– системы автоматического пожаротушения.
2.3.1 Выбор оборудования для хранения и резервирования данных.
Для осуществления функции безопасного хранения большого объема данных в помещении аппаратной предприятия предполагается разместить СХД компании Infortrend, представленной серией EonNAS 3012RC. Проектом использована модель NS3012RC0000C-0032. Дисковая система хранения данных Infortrend EonNAS 3012RC 12-bay 2U (NS3012RC0000C-0032) представляет собой внешний дисковый массив с двумя контроллерами, поддерживающими уровни RAID 0, 1, 0+1, 5, 6, 10, 50, 60. Подключение СХД Infortrend EonNAS 3012RC осуществляется по 8-ми портам (по 4 на каждый контроллер) 1Gb Ethernet, возможность установки дополнительных интерфейсов подключения не предусмотрена. Система хранения данных Infortrend EonNas 3012RC изготавливается в корпусе Rackmount высотой 2U. 12 дисковых отсеков 3.5" LFF с поддержкой горячей замены SAS дисков обеспечивают гибкость конфигурации системы хранения данных, позволяя использовать одновременно как емкие, так и высокоскоростные диски SAS. Дисковое пространство СХД Infortrend EonNAS 3012RC (рисунок 2.2) расширяется до 120 жестких дисков (до 480TB) подключением дополнительных дисковых массивов Infortrend JBOD Expansion по 2-м портам 6Gb SAS x4.
Рисунок 2.2 – СХД Infortrend EonNAS 3012RC
Надежность функционирования СХД Infortrend EonNAS 3012RC обеспечивается благодаря использованию системных компонентов с резервированием (дублированием), двух аппаратных RAID контроллеров в режиме Active/Active, жестких дисков с поддержкой горячей замены, отказоустойчивой системы электропитания и системы охлаждения с поддержкой горячей замены блоков питания и вентиляторов охлаждения.
Система хранения данных Infortrend EonNas 3012RC поддерживает доступ по протоколам файлового уровня NAS (CIFS/SMB, AFP, NFS, HTTP, HTTPS, FTP) и блочного уровня SAN (iSCSI, Fibre Channel), использует файловую систему ZFS и обеспечивает такие функции СХД как иерархический механизм контрольных сумм, автоматический поиск и коррекция повреждений данных, дедупликация данных, моментальные снимки, зеркальное копирование, сжатие данных, удаленная репликация с шифрованием, управление квотами, авторасширение, свойственные системам хранения данных корпоративного уровня.
Обслуживание системы хранения EonNAS 3012RC не требует экспертных знаний и может осуществляться специалистами заказчика. Такие компоненты, как диски, контроллеры, вентиляторы и блоки питания, поддерживают режим «горячей замены». Интерфейс управляющего ПО прост для освоения системными администраторами.
На предприятие, имеющим в своем распоряжении 20 рабочих мест, оптимальным решением для хранения данных в системе СХД предполагается использование дисковых накопителей большой производительности HP 900GB 12G SAS 10K rpm SFF 2.5" Enterprise 3yr Warranty Hard Drive в количестве 12 штук с общим объемом 10,8 терабайт, пропускной способностью интерфейса 12 Гбит/с, скоростью вращения шпинделя 10000 об/мин и функцией горячей замены. Внешний вид модели представлен на рисунке 2.3.
Рисунок 2.3 – Дисковый накопитель HP 12G SAS 10K rpm SFF 2.5"
Для целей сохранения копий информации с основного хранилища данных, обеспечивая тем самым дополнительный уровень надежности хранения, предлагается использовать дисковую систему резервного копирования с функцией дедупликации данных Data Domain DD160 Disk Backup System, производства компании EMC. Данное оборудование снижает объем хранилища, необходимый для защиты резервируемых и архивных данных, в 10-30 раз, благодаря чему эти дисковые системы хранения являются экономически эффективной альтернативой ленточным хранилищам. Внешний вид системы продемонстрирован на рисунке 2.4.
Рисунок 2.4 – DD160 Disk Backup System
Данные на диске постоянно доступны в течение более длительного периода сохранности, а восстановление данных происходит быстрее и надежней. Хранение только уникальных данных на диске также означает, что данные могут быть дублированы в доступные сети с оптимальными затратами, благодаря чему обеспечивается быстрое и надежное восстановление после отказа.
Данная система обладает определенными преимуществами, такими как комплексная интеграция, обеспечивающая легкость внедрения в существующие инфраструктуры хранения. Дедупликация с большой скоростью предоставляет пропускную способность равную 1,1 Тб/, и возможность выполнять резервирование большего объема данных еще быстрее, не перегружая при этом окна резервирования. Эффективная репликация данных в сети означает, что система отправляет только дублированные и сжатые данные в сети, требуя при этом всего лишь малую часть пропускной способности, времени и затрат, по сравнению с традиционными методами репликации. Безопасность и надежность проявляется в непрерывном контроле восстановления, обнаружении неисправностей и восстановлении для обеспечения сквозной целостности данных.
В комплект системы хранения Data Domain DD160 входит системный менеджер Data Domain с веб-интерфейсом, который значительно упрощает процесс управления данными и их репликацией.
Данное решение подходит для виртуализации, баз данных, архивирования, резервирования и восстановления, дедупликации данных. Максимальная пропускная способность равна 1,1 Тб/ч. Стандартная логическая емкость составляет 40 Тб, при этом избыточная логическая емкость равна 195 Тб, что достаточно для проектируемого хранилища. Количество пользователей, которые могут поддерживаться выбранной системой, варьируется от 100 до 499 человек.
Также, как и для системы хранения данных, для данной дисковой системы резервного копирования требуются дисковые накопители для организации большой емкости хранимых данных. Предполагается использование дисков менее производительные, но более объемные жесткие диски SAS 6G 3000GB 7200rpm 2.5" HotPlug (рисунок 2.5) в количестве 8 штук с общим объемом 12 терабайт и скоростью передачи данных равной 1200 Мб/с и скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин.
Рисунок 2.5 – Дисковый накопитель SAS 6G 3000GB 7200rpm HotPlug
2.3.2 Выбор программного обеспечения для СХД и резервирования
Использование и управлением всеми функциями и возможностями проектируемой системы хранения и резервирования данных возможно только с использованием специального программного обеспечения (ПО). В качестве данного ПО предлагается воспользоваться продуктом компании Microsoft, Mircosoft Server 2012 R2.
Windows Server 2012 R2 представляет из себя специализированную серверную операционную систему (ОС), предназначенную для создания на ее базе продвинутых решений по хранению данных работников как малого бизнеса, так и крупных корпораций. Windows Storage Server предоставляет пользователям дополнительные возможности по организации надежных сетевых хранилищ, которые легко интегрируются в существующую сеть. Пример интерфейса программы продемонстрирован на рисунке 2.6.
Рисунок 2.6 – Интерфейс Windows Server 2012 R2
















