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

Текст из файла (страница 2)

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-10

RAID-10 — зеркалированный массив, данные в котором записываются последовательно на несколько дисков, как в RAID-0. Эта архитектура представляет собой массив типа RAID 0, сегментами которого вместо отдельных дисков являются массивы RAID-1. Соответственно, массив этого уровня должен содержать как минимум 4 диска. RAID-10 объединяет в себе высокую отказоустойчивость и производительность.

Нынешние контроллеры используют этот режим по умолчанию для RAID 1+0. То есть, один диск основной, второй — зеркало, считывание данных производится с них поочередно. Сейчас можно считать, что RAID-10 и RAID 1+0 — это просто разное название одного и того же метода зеркалирования дисков. Утверждение, что RAID-10 является самым надёжным вариантом для хранения данных, ошибочно, т.к., несмотря на то, что для данного уровня RAID возможно сохранение целостности данных при выходе из строя половины дисков, необратимое разрушение массива происходит при выходе из строя уже двух дисков, если они находятся в одной зеркальной паре.

1. Расчет вероятности безотказной работы дисковой подсистемы

По заданию необходимо определить вероятность безотказной работы дисковой подсистемы сервера, построенной на базе RAID-10, содержащей 6 базовых дисков (без учета уровня RAID), при условии, что вероятность безотказной работы одного диска равна 0,6 и все диски одинаковые.

При отказе какого-то диска система восстанавливается по контрольной сумме. При отказе половины дисков система выходит из строя, если не выходят из строя диск и его зеркальная копия.

По условию количество основных дисков (без учета уровня RAID) n = 6. Следовательно, с учетом уровня RAID количество основных дисков N = n*2=12.

Рисунок 7. Схема дисковой подсистемы уровня RAID-10

Формализованная схема для оценки надежности дисковой подсистемы уровня RAID-10 представлена на рис. 8.

Рисунок 8. Формализованная схема дисковой подсистемы уровня RAID-10

Найдем вероятность отказа для двух дисков 1 и 2:

Можем сказать, что:

Найдем вероятность безотказной работы для двух дисков 1 и 2:

Найдем вероятность отказа системы всех дисков:

Найдем вероятность безотказной работы системы всех дисков:

1. Рекомендации по модернизации или реорганизации рассматриваемой сети фирмы

Для увеличения вероятности безотказной работы необходимо уменьшить количество базовых дисков или выбрать другой уровень подсистемы дисков, например RAID-1. Для увеличения быстродействия сети можно заменить сегменты 10 Base T и 10 Base 2 на 100 Base T4. Если архитектура филиала №2 позволяет и прочие условия заменить сеть Token-Ring на, допустим, все тот же 100 Base 100 T4. В результате увеличится скорость, и цена понизится.

1. Организация удаленной связи объединенной сети фирмы

   1. Выбор типа сети связи

Рассмотрим три варианта технологий для организации удалённых связей сети: X.25, Frame relay, ATM и ADSL.

Технология X.25

Х.25 определяет характеристики телефонной сети для передачи данных. Чтобы начать связь, один компьютер обращается к другому с запросом о сеансе связи. Вызванный компьютер может принять или отклонить связь. Если вызов принят, то обе системы могут начать передачу информации с полным дублированием. Любая сторoнa может в любой момент прекратить связь.

Технология Frame Relay

Frame Relay обеспечивает возможность передачи данных с коммутацией пакетов через интерфейс между устройствами пользователя (например, маршрутизаторами, мостами, главными вычислительными машинами) и оборудованием сети (например, переключающими узлами).

В роли сетевого интерфейса, Frame Relay является таким же типом протокола, что и Х.25. Однако Frame Relay значительно отличается от Х.25 по своим функциональным возможностям и по формату. В частности, Frame Relay является протоколом для линии с большим потоком информации, обеспечивая более высокую производительность и эффективность.

Технология ATM

Технология ATM ( Asynchronous Transfer Mode) - это транспортный механизм, ориентированный на установление соединения при передаче разнообразной информации в сети. Для этого в ATM разработана концепция виртуальных соединений (virtual connection) вместо выделенных физических связей между конечными точками в сети. Она обеспечивает высоко эффективную связь и большую гибкость в построении гомогенных сетей, где связь между узлами сети требуется независимо от их физического местоположения.

Технология ADSL

ADSL - это технология, позволяющая превратить витую пару телефонных проводов в канал высокоскоростной передачи данных. Линия ADSL соединяет два модема ADSL, которые подключены к каждому концу телефонного кабеля. Медные провода имеют очень широкую полосу пропускания и , в принципе, способны передавать данные с высокими скоростями. Однако, для передачи голоса используется только незначительная часть этой полосы (до 4 кГц). В ADSL-технологии для передачи данных и голоса используются различные участки спектра сигнала: низкочастотные (до 4 кГц) для передачи голоса, высокочастотные - для передачи данных. Канал телефонной связи выделяется с помощью фильтров, что гарантирует работу вашего телефона даже при аварии соединения ADSL.

Основным протоколом передачи данных в ADSL сети является АТМ (сеть с асинхронным переносом ячеек). Этот протокол определен для каналов со скоростями до 2,5 Гбит/секунду, что говорит о его гибкости и нацеленности в будущее. ADSL сеть целиком и полностью использует все плюсы АТМ:
- Скорость и надёжность;
- Гибкость и масштабируемость;
- Гарантированное качество обслуживания;
- Мультисервисность (одновременная работа нескольких каналов/сервисов внутри одного физического канала);
Благодаря мультисервисности, через одно ADSL соединение можно создать несколько различных каналов связи с разными параметрами и характеристиками.

Таблица 2. Характеристики сравниваемых типов сетей

	ADSL	X.25	Frame relay	ATM
Пропускная способность(Мбит/c)	1.1	0.384	1.5	150
Надёжность передачи данных	Отлично	Удовлет.	Хорошо	Хорошо
Защищенность информации	Хорошо	Хорошо	Хорошо	Отлично
Стоимость подключения	1600 руб.	32000 руб.	41000 руб.	28000 руб.
Абонентская плата	1200 руб.	4300 руб.	2600 руб.	9000 руб

Таблица 3. Шкала перевода качественных характеристик в количественные

Таблица 4. Нормированные характеристики сравниваемых серверов

	ADSL	X.25	Frame relay	ATM
Максимальная скорость передачи (Мбит/c)	0.0073	0.0026	0.01	1
Надёжность передачи данных	1	0.6	0.8	0.8
Защищенность информации	0.8	0.8	0.8	1
Стоимость подключения	1	0.05	0.039	0.057
Абонентская плата	1	0.28	0.46	0.13

Таблица 5. Подсчет наилучшего варианта

	α	ADSL	X.25	Frame relay	ATM
Максимальная скорость передачи (кбит/c)	0.3	0.00219	0.00078	0.03	0.3
Надёжность передачи данных	0.2	0.2	0.12	0.16	0.16
Защищенность информации	0.1	0.08	0.08	0.08	0.1
Стоимость подключения	0.2	0.2	0.01	0.039	0.057
Абонентская плата	0.2	0.2	0.056	0.092	0.026
ИТОГ	1	0,68219	0,26678	0,401	0,643

По итогам сравнения, выбираем сеть ADSL.

1. Выбор оборудования сети связи

Коммутатор - устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов

Характеристики

Список файлов домашнего задания