Расчетно-пояснительная записка (954075), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

2ЦП=(ЦП+ЦП) 0,8=2 0,8=1,6;

3ЦП=0,8 0,8ЦП+0,8 0,8ЦП+0,8 0,8ЦП=0,64 =1,92;

4ЦП=0,8³ ЦП+0,8³ ЦП+0,8³ ЦП+0,8³ ЦП=4 0,64 0,8=2,048.

Рис.6. Зависимость количества процессоров от производительности процессорной системы.

1. Архитектура самого процессора, в котором следует учитывать:

- разрядность процессора (32, 64 бит);

- конвейерная технология (запросы идут последовательно через сеть);

- механизм предсказания условных переходов;

- набор и количество исполнительных устройств.

1. Собственная частота материнской платы (собственная частота внешней шины процессора): f=500МГц, 800МГц, 1000МГц, 1333 МГц.

1. Пропускная способность внешней шины процессора: , где - тактовая частота, - разрядность.

1. Коэффициент внутреннего умножения тактовой частоты 3 (шаг 0,5).

Коэффициент внутреннего умножения тактовой частоты - это коэффициент, на который следует умножить тактовую частоту материнской платы, для достижения частоты процессора.

1. Рабочая тактовая частота процессора равна тактовой частоте шины, умноженной на коэффициент внутреннего умножения.

1. Параметры КЭШ и ОЗУ:

Таблица 1.

Параметры, влияющие на производительность ОЗУ:

1. Расслоение оперативной памяти на блоки;

2. Синхронный режим с процессором;

3. Пакетно-конвейерный режим работы памяти;

4. Тактовая частота оперативной памяти;

5. Разрядность ОЗУ (64, 128, 192 бита) без учета контроля.

1. Пропускная способность шин PCI и PCI Express

2.2. Принципы построения отказоустойчивых сетей

Основными параметрами, влияющими на отказоустойчивость, являются:

1. Многопроцессорные системы

Использование многопроцессорных систем с общим кэшем 2 и 3.

1. Использование оперативной памяти DDR3 (напряжение питания равно 1,5В - улучшенный показатель по энергопотреблению в сравнении с DDR2).

2. Наличие режима самодиагностики диска SMART.

3. Наличие на дисках и контроллерах съемной платы с батарейками для создания кэш.

4. Установка резервного электропитания сервера.

5. Четырехкратное резервирование питания процессора.

6. Наличие резервных вентиляторов.

7. Наличие резервных сетевых адаптеров с системой fault-tolerance.

8. Использование технологии PCI Hot Plug для замены оборудования в процессе его работы.

9. Использование двух BIOS:

Использование на сервере заводского (на базе ПЗУ) и основного BIOS.

1. Организация дисковой подсистемы на уровне RAID.

2. Дублирование RAID-контроллеров.

На сегодняшний день сервер является неотъемлемой частью компьютерных сетей организаций. Хотя в большинстве случаев внешне сервер мало чем отличается от самого обычного настольного ПК, он играет очень важную роль в работе организации. В обычные задачи сервера входит управление доступом в интернет, сетевое хранилище данных, защита сети от вирусов и несанкционированного доступа, автоматизация ежедневных задач, управление телефонией, удаленный доступ, почтовый сервер и многие другие. Часто отдельные роли сервера перекладывают на специальные сетевые устройства, такие как Router (управление доступом в интернет), NAS (сетевое хранилище данных). Если задач становится слишком много, часть работы делегируется отдельному серверу, таким образом, в средних организациях работают 2-5 серверов.

Ключевым фактором в работе сервера является отказоустойчивость. Для повышения отказоустойчивости применяется множество технологий, таких как коррекция ошибок памяти (ECC), устанавливаются источники бесперебойного питания (UPS), используются вентиляторы и корпус сервера с возможностью «горячей» замены, устанавливаются резервные блоки питания. Так же, немаловажным фактором является защита от потери данных. Не секрет, что любое оборудование со временем выходит из строя. Не исключение и жесткий диск, а ведь потеря данных может остановить работу компании на продолжительное время. Чтобы выход из строя жесткого диска прошел безболезненно, или совсем незаметно, для организации следует: а) настроить на сервере массив из нескольких жестких дисков (RAID) б) настроить плановое резервное копирование данных (backup) на отдельный жесткий диск или сетевое хранилище.

Резервное копирование данных может осуществляться различными путями, от мощных специализированных инструментов, до простого архиватора.

Организация дисковой подсистемы на уровне RAID-массивов:

RAID-0. Обеспечивает повышение производительности за счет параллельной записи и считывания информации с дисков. Но этот уровень не дает защиты данных.

RAID-1. Используется дублирование дисков (на каждый основной диск приходится свой резервный диск; один контроллер на оба диска) или дисковых подсистем (дублирование дисков вместе с контроллерами). Большой избыток дисков, как недостаток этого уровня.

RAID-3. Отказоустойчивый массив с параллельным вводом/выводом и диском контроля четности. При огромном размере файла поток данных разбивается на блоки на уровне байт и записывается параллельно на все диски массива, кроме диска, который выделен для хранения контрольных сумм, вычисляемых при записи данных. Количество дисков должно быть не менее 3. Если из строя выходит 1 диск, то всю потерянную информацию можно восстановить по контрольной сумме, а если 2 диска, то система выходит из строя. Недостаток уровня в том, что один диск работает, а остальные простаивают.

RAID-5. Отказоустойчивый массив независимых дисков с распределением контрольных сумм. Отличие от RAID-3, в этом массиве нет четко выделенного уровня контрольной суммы. Она двигается по всем дискам. Эффективен, когда размер файла меньше размера блока. Если нужно записать информацию, на это уходит больше времени. Если из строя выходит 1 диск – система восстанавливается;

RAID-6. Отказоустойчивый массив независимых дисков с распределением контрольных сумм, вычисленных двумя независимыми распределенными схемами четности. Этот уровень имеет очень высокую отказоустойчивость, большую скорость считывания (данные хранятся блоками, нет выделенных дисков для хранения контрольных сумм), но из-за большого объема контрольной информации - низкую скорость записи.

RAID-10. Комбинация уровней 1 и 0. Каждый физический диск уровня RAID 0 заменяется массивом RAID 1. Это обеспечивает высокую передачу данных и высокую их сохранность, но значительно ограничивает масштабирование. Запись идет параллельно.

RAID-15. Комбинация уровней 1 и 5. Каждый физический диск уровня RAID 5 заменяется массивом RAID 1. Это обеспечивает высокую передачу данных и высокую их сохранность, но значительно ограничивает масштабирование. Запись идет параллельно.

RAID 3 – Отказоустойчивый массив с параллельным вводом/выводом и диском контроля четности.

RAID 3 — это отказоустойчивый массив с параллельным вводом/выводом и диском контроля четности. При огромном размере файла поток данных разбивается на блоки на уровне байт и записывается параллельно на все диски массива, кроме диска, который выделен для хранения контрольных сумм, вычисляемых при записи данных. Количество дисков должно быть не менее 3. Если из строя выходит 1 диск, то всю потерянную информацию можно восстановить по контрольной сумме, а если 2 диска, то система выходит из строя. Недостаток уровня в том, что один диск работает, а остальные простаивают.

Рис.7.Схема дискового массива RAID-3.

В приведённом выше примере массив использует четыре диска для хранения данных, при этом четвёртый диск используется исключительно для хранения информации чётности. Когда на запись поступает фрагмент данных «A», он распределяется между дисками следующим образом. Байт A1 записывается на Disk 0, байт A2 — на Disk 1, байт A3 — на Disk 2, после чего вычисляется чётность записанных байт и результат вычисления Ap (1-3) записывается на Disk 3. Этот процесс будет повторяться до тех пор, пока вся порция данных «A» не будет записана. Обратите внимание, что для работы массива RAID-3 необходимо минимум три диска: два для записи данных и один для хранения информации о чётности данных.

RAID-3 обладает высокой производительностью при том, что сохраняет информацию о чётности, что даёт более высокий уровень надёжности хранения данных по сравнению с RAID-0. Однако конфигурация RAID-3 имеет и свои не очень приятные особенности.

RAID-3 не может одновременно обрабатывать несколько запросов. Это происходит из-за того, что распределяясь между дисками, части данных находятся физически в одних и тех же местах на каждом из дисков, а это в свою очередь означает что головки дисков должны перемещаться синхронно при считывании одного куска данных. Из этого следует, что при обработке запроса на считывание блока данных «A» все диски будут заняты считыванием частей этого блока и возвращением результата контроллеру. Пока операция считывания блока «А» не будет завершена, диски не смогут обработать другой запрос, на считывание блока «B».

Ёмкость массива RAID-3 вычисляется следующим образом:

Ёмкость = min(ёмкость дисков) * (n-1)

Это означает, что общая ёмкость массива RAID 3 ограничена ёмкостью диска минимального объёма (в RAID-3 можно использовать диски разного объёма) умноженной на общее количество дисков в массиве, минус один. «Минус один» — это выделенный диск (parity-диск) для хранения информации о чётности данных.

RAID-3 обладает хорошей производительностью, почти сравнимой с производительностью RAID-0 за вычетом времени и других ресурсов, требуемых на вычисление (выполняются контроллером) и сохранение данных чётности. Однако, если вы потеряете parity-диск, ничего страшного не случится, поскольку все данные останутся на дисках с данными. Если же потеряете один из дисков с данными — тоже ничего страшного, поскольку используя parity-диск вы сможете восстановить утерянные данные на одном из дисков. Таким образом, RAID-3 предоставляет производительность, почти сравнимую с RAID-0, при этом увеличивая надёжность хранения данных.

Характеристики

Список файлов домашнего задания