1626434812-e667f6b6e7e69d3a0798830a58e9075b (844135), страница 58
Текст из файла (страница 58)
Обособление промежуточного программного обеспечения из операционной системы обусловлено тем, что функции по поддержанию образа системы не могут быть эффективно реализованы без учета особенностей прикладной системы, 10.4.2. Подходы к реализации систем хранения данных Сетевые системы хранения данных применяются в основном для построения систем обработки данных одного из следующих типов либо систем, совмещающих несколько типов обработки: ° обработка потока транзакций'„ ° интеллектуальный анализ данных; архив файлов, в том числе для мультимедийных приложений.
Эти приложения предполагают: ° большой объем общедоступных данных с единым доступом; ° надежность хранения данных с созданием резервных копий и контрольных точек в ходе обработки; ° возможность единого доступа к данным, хранящимся на различных аппаратно-программных платформах. Выбор организации хранения данных подразумевает компромисс между стоимостью, пропускной способностью и доступностью. Крайними позициями служат: 1) организация сети серверов с подключенными к ним устройствами хранения данных.
Частным случаем этого варианта служит компьютер с подсоединенным к нему диском или дисковым массивом; 2) выделение в том или ином виде специализированной системы хранения данных ~8Ц. Базы данных. Интеллектуальная обрабогпка информации При втором варианте все проблемы обеспечения надежности и восстановления работоспособности решаются на уровне системы хранения данных, при первом — для решения этих проблем привлекаются ресурсы серверов и связывающей их сети. Однако практически всегда используется комбинация вышеуказанных подходов, обеспечивающая компромисс.
В первом случае говорят о сети МАЗ (1ЧеЬчог1с Апасйед Бгога8е) с подключенными устройствами хранения данных. Структура такой сети показана на рис. 10.8. Рис. !О.8. Структура сети РАЯ Устройства хранения данных подключаются через стандартные интерфейсы типа Я.81 к серверам локальной или пюбальной сети. Передача данных между устройствами выполняется посредством локальной сети, поэтому при организа- Глава 10. Параллельныв йиы данных 309 Рис.
10.9. Структура сети ЯАЖ ции надежного хранения с использованием нескольких серверов и создании контрольных точек есть опасность недопустимой перегрузки сети. Кроме того, серверы вынуждены отвлекать ресурсы от исполнения прикладных программ на работу с данными, например, на реорганизацию данных, не имеющую прямого отношения к исполнению прикладной программы, так как это может делаться в интересах другой программы, исполняемой на другом сервере. Затраты на управление данными возрастают при увеличении количества устройств хранения данных. Работа с большими массивами данных приобретает самостоятельный характер с явно выраженной спецификой.
Например, требуется архивирование контрольных точек. В связи с этим создаются сети хранения данных БАХ ~Рогаче Атеа Иеьчог1с). Структура такой сети показана на рис. 10.9 Базы данных. Интеллектуальная обработка информации Любой сервер может обращаться к любому устройству хранения данных. Между устройствами хранения данных и серверами сетевые соединения выполняются обычно сетью Р1Ьге СЬаппе1. Вообще говоря, именно появление сети РС-А1 с большой пропускной способностью и стандартным протоколом ТСР/ 1Р интерфейса сделало возможным создание БАХ. В таких сетях возможно разнесение устройств хранения данных на значительные расстояния, что делает системы обработки данных устойчивыми к катастрофическим воздействиям. Фирма ЕМС продвигает продукт Бупипе1г1х как "сеть хранения данных в коробке" (БАХ-1п-а-Ьох).
Этот продукт, по утверждению фирмы 18Ц, поддерживает совместное использование (разделение) подсистем хранения данных и передачу данных между этими подсистемами без вмешательства сервера. В рамках виртуальной интеллектуальной архитектуры систем хранения данных Мяа (УЫца1 1гйеИ|яеп1 Бюга8е АгсЬйесшге) 18Ц предлагается модульный подход, вводящий уровни доступа к устройствам хранения данных, администрирования и управления системой хранения данных и уровень системного управления приложений. На каждом уровне предлагается использовать стандарты открытых систем или промышленные стандарты "де-факто".
Например, для уровня доступа к устройствам допускаются БСБ1, Р|ЬгесЬаппе1, Езсоп, 618аЬй Егпегпе1 и другие сетевые технологии. На уровне системного управления могут быть использованы СА Ыисеп1ег, или Орепие~ч фирм Тио1 1, или НР соответственно. Вся совокупность изложенных фактов позволяет говорить, что современные системы хранения данных могут строиться как гетерогенные среды, в которых присутствуют отдельные диски и дисковые системы, подключенные к компьютерам-клиентам и серверам сети 1ЧАБ и БАХ. При этом создается иерархия, в которой некоторая сеть с подключенными к ее компонентам устройствами хранения данных может рассматриваться как один логический диск. 10.4.3.
Готовность систем хранения данных Специалисты КАВ (ассоциации экспертов в области КА10 систем) выдели- ли несколько перечней свойств, обладание которыми характеризует степень готовности системы хранения данных 182-841. Согласно этому перечню систе- мы хранения данных делятся на следуюшие классы: ° отказоустойчивые (ГК0Б — Райцге Кеямап1 0Ыс Буз~егп), ° повышенной отказоустойчивости (РК0Б+), отказозашишенные (РТ0Б — Ра11цге То1егап1 0ь1с Буз1еп1), ° аварийно-защищенные (0ТОБ — 01ааа|ег То1егап1 01аК Буйегп).
Отказоустойчивые системы должны обладать следующими свойствами: ° предотвращение потери данных и доступа к данным при отказе диска; ° восстановление данных с отказавшего диска на вновь установленном взамен диске; Глава 10. Параллельные базы данных ° предотврашение потери данных вследствие появления пробелов при записи — "дыр записи" (~п[е Ьо1е); предотвращение потери данных вследствие сбоя или отказа компонентов системы (управляюшего процессора, шины ввода-вывода и др.); мониторинг системы и индикация отказов.
Повышенная отказоустойчивость подразумевает, кроме свойств, характерных для отказоустойчивых систем, наличие следующих свойств: ° возможность "горячей" замены дисков; ° предотвращение потери данных при отказе элементов встроенной кэшпамяти; ° предотвращение потери данных при отключении внешнего электропитания или при отключении питания защитой по температурному режиму; ° наличие системы предупреждений о нештатных условиях эксплуатации и отказах компонентов.
Отказозашишенные системы должны обладать, наряду со свойствами, характерными для отказоустойчивых, также следующими свойствами: предотврашение потери данных вследствие отказов контроллера и канала ввода-вывода; ° предотвращение потери данных при отказе элементов встроенной кэшпамяти; ° предотвращение потери данных при отказе электропитания. Аварийно-защищенная система предусматривает наличие, кроме вышеперечисленных свойств, также предотвращение потери данных из-за территориально-локализованной катастрофы, вызывающей физическое уничтожение части оборудования. 10.4.4.
Промежуточное программное обеспечение тпнЫ1еюаге Наряду с прочими важной характеристикой параллельных систем является степень реализации единого системного образа (ЕСО) — япя1е ауа~ет 1гпаяе (БЯ1). Системный образ представляет ресурсы системы, и степень реализации ЕСО отражает интегрированность этих ресурсов. Можно говорить об уровнях реализации ЕСО.
Одним из уровней служит единый образ адресного пространства ввода- вывода, разделяемого всеми дисками и другими периферийными устройствами, подключенными к системе. Это подразумевает высокую готовность распределенной внешней памяти, достигаемую применением резервируемых массивов дисков — йАЮ (гедцпс1ап1 аггауя оГ 1пехрепзюе ййя), кодов с обнаружением и коррекцией ошибок в памяти и трактах передачи данных, а также созда- Базы данны.
Ннтеллектуальная обработка информации 312 нием системных контрольных точек, позволяющих возобновить вычисления после обнаружения сбоя или отказа. В кластерах высокая готовность и ЕСО реализуются программным обеспечением класса п11сЫ! еюаге, следящим за поддержкой работоспособности, автоматической рсконфигурацией при отказах, перераспределением приложений между ВМ кластера. При этом учитывается, например, то, что приложение является клиент-серверной системой обработки транзакций. Примером может служить Тор Епд и Ые Кеерег фирмы ИСК 1121.
ЕСО поддерживается на уровне интерфейса прикладных программ, принятото в ПО среднего уровня. 10.4.5. Система поддержки отказоустойчивой работы ХСК $.ЫеКеерег Гаи1Ф КевИ1еп1 Яуйет (ГКЯ) кластеров 111е Кссрег ГКБ позволяет оснастить компьютерные системы, работающие под управлением ИСК ~Ж1Х БЪ'К4, механизмом поддержки отказоустойчивой работы. 1.пеКсерег обнаруживает сбойные ситуации и восстанавливает рабочее состояние системы послс них. 111еКеерег ГКБ фиксирует сбои аппаратуры, такис как ошибки памяти, ЦП, дисков интерфейса БСБ1 и программного обеспечения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
