Расчетно-пояснительная записка (954093), 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 5 – Отказоустойчивый массив независимых дисков с распределенной четностью (Independent Data Disks with Distributed Parity Blocks)

Самый распространенный уровень. Блоки данных и контрольные суммы циклически записываются на все диски массива, отсутствует выделенный диск для хранения информации о четности, нет асимметричности конфигурации дисков.

В случае RAID 5 все диски массива имеют одинаковый размер — но один из них невидим для операционной системы. Например, если массив состоит из пяти дисков емкостью 10 Гб каждый, то фактически размер массива будет равен 40 Гб — 10 Гб отводится на контрольные суммы. В общем случае полезная емкость массива из N дисков равна суммарной емкости N–1 диска.

Рис.7. RAID-5.

В RAID 5 отсутствует выделенный диск для хранения информации о четности

Самый большой недостаток уровней RAID от 2-го до 4-го — это наличие отдельного диска (или дисков), хранящего информацию о четности. Скорость выполнения операций считывания достаточно высока, так как не требует обращения к этому диску. Но при каждой операции записи на нем изменяется информация, поэтому схемы RAID 2-4 не позволяют проводить параллельные операции записи. RAID 5 не имеет этого недостатка, так как контрольные суммы записываются на все диски массива, что делает возможным выполнение нескольких операций чтения или записи одновременно. RAID 5 имеет достаточно высокую скорость записи/чтения и малую избыточность.

Преимущества:

• высокая скорость записи данных;

• достаточно высокая скорость чтения данных;

• высокая производительность при большой интенсивности запросов чтения/записи данных;

• высокий коэффициент использования дискового пространства.

Недостатки:

• низкая скорость чтения/записи данных малого объема при единичных запросах;

• достаточно сложная реализация;

• сложное восстановление данных.

2.3. Расчет вероятности безотказной работы дисковой подсистемы.

По заданию необходимо определить вероятность безотказной работы дисковой подсистемы сервера, построенной на базе RAID5, содержащей 3 базовых диска (без учета уровня RAID), при условии, что вероятность безотказной работы одного диска равна 0,6 и все диски одинаковые.

Характеристики

Список файлов домашнего задания