РПЗ_Чуркин!!! (954252), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

Характеристики PCI-шин .Таблица 4.

Производительность определяется следующим образом:

V_PCI = L f, где L – разрядность шины, f – частота работы шины.

Например, V_PCI1.x-2.0 = L f = 4байта 33МГц=132 Мб/сек.

1. Установка более мощного процессора

Согласно техническому заданию, будем использовать многоядерные процессоры в серверах. На данный момент в линейке серверных процессоров Intel лидирующим в техническом плане и наиболее современным является шестиядерный процессор Intel Xeon серии 5600, представленные в марте 2010 года. Влияние количества ядер на производительность показано в пункте 2.1.1 данного документа.

1. Принципы построения отказоустойчивых сетей

Отказоустойчивость сети определяется двумя факторами:

1. Уровень избыточности сетевой инфраструктуры;

2. Время восстановления сети, т.е. время, необходимое для переключения потоков данных на работоспособные части сети в случае отказа ее части.

При построении отказоустойчивой системы необходимо принимать в расчет следующее:

1. Архитектура сетевого оборудования:

1. Дублирование блоков питания;

2. Возможность «горячей» замены компонентов;

3. Дублирование управляющего модуля;

4. Дублирование коммутационной матрицы/шины.

1. Дублирование соединений:

1. Использование нескольких дублирующих соединений;

2. Неиспользование протокола Spanning Tree, т.к. в сети появляется много неработающих (заблокированных) соединений, время восстановления сети значительное;

3. Использование технологии Multi-Link Trunk (MLT) и Split-MLT (автоматическая балансировка потоков данных между всеми работоспособными соединениями; восстановление сети занимает менее секунды);

4. Возможно внедрение протоколов балансировки нагрузки и дублирования на уровне маршрутизации (VRRP, ECMP)

5. Разнесение окончания каналов – окончание каналов на разных модулях ввода/вывода и/или на разных узлах для дополнительного дублирования;

6. Разнесение каналов – использование различных носителей и различных путей для критичных соединений

1. Высоконадежное сетевое оборудование – устройства с высоким временем наработки на отказ.

2. Отказоустойчивость сервера:

1. Использование технологии PCI Hot Plug замены отдельных узлов;

2. Многопроцессорные серверы;

3. Организация дисковых подсистем с использованием RAID, обеспечивающих увеличение надежности;

4. Дублирование дискового контроллера RAID;

5. Дублирование сетевых адаптеров;

6. Установка резервных вентиляторов для охлаждения процессора, ОЗУ, дисков, плат;

7. Организация резервного электропитания центрального процессора;

8. Резервирование источников питания;

9. Съемная плата кэш-памяти для диска со встроенной батареей;

10. Наличие заводского ВIOS (ПЗУ) и рабочего BIOS (ППЗУ).

1. RAID

При увеличении количества дисков в массиве, надежность всего массива уменьшается. При независимых отказах и экспоненциальном законе распределения наработки на отказ, среднее время безотказной работы всего массива (MTTF) вычисляется по формуле:

MTTF_ARRAY = MMTF_HDD/N_HDD,

где – MMTF_HDD среднее время безотказной работы одного диска; N_HDD – количество дисков.

Таким образом, возникает необходимость повышения отказоустойчивости дисковых массивов. Для повышения отказоустойчивости массивов используют избыточное кодирование. Существует два основных типа кодирования, которые применяются в избыточных дисковых массивах - это дублирование и четность.

Дублирование, или зеркализация - наиболее часто используются в дисковых массивах. Простые зеркальные системы используют две копии данных, каждая копия размещается на отдельных дисках. Это схема достаточно проста и не требует дополнительных аппаратных затрат, но имеет один существенный недостаток - она использует 50% дискового пространства для хранения копии информации.

Второй способ реализации избыточных дисковых массивов - использование избыточного кодирования с помощью вычисления четности. Четность вычисляется как операция XOR всех символов в слове данных. Использование четности в избыточных дисковых массивах уменьшает накладные расходы до величины, исчисляемой формулой:

НР_HDD=1/ N_HDD,

где НР_HDD – накладные расходы; N_HDD – количество дисков в массиве.

1. ИБП

Источники бесперебойного питания делятся на три типа по схемам построения:

1. Off-line (Stanby, резервный) – питание подключенной нагрузки осуществляется из первичной электрической сети, ИБП обеспечивает минимальные изменения — производится фильтрация высоковольтных импульсов и электромагнитных помех. При выходе электропитания за нормированные значения напряжения (или его полном отсутствии), автоматически переподключает нагрузку к питанию от схемы, получающей электрическую энергию от собственных аккумуляторов с помощью простого инвертора. При появлении напряжения в пределах нормы, снова переключает нагрузку на питание от первичной сети.

2. In-line (line-interactive, интерактивный) – устройство аналогично предыдущей схеме; дополнительно на входе присутствует ступенчатый стабилизатор напряжения, позволяя получить регулируемое выходное напряжение. Инверторы некоторых моделей линейно-интерактивных ИБП выдают напряжение как прямоугольной или трапецеидальной формы, как у предыдущего варианта, так и синусоидальной формы. Время переключения меньше, чем в предыдущем варианте так как осуществляется синхронизация инвертора с входным напряжением. КПД ниже, чем у резервных.

3. On-line (неавтономный) – используется для питания нагруженных серверов (например, файловых), высокопроизводительных рабочих станций локальных вычислительных сетей, а также любого другого оборудования, предъявляющего повышенные требования к качеству сетевого электропитания. Принцип работы состоит в двойном преобразовании (double conversion) рода тока. Сначала входное переменное напряжение преобразуется в постоянное, затем обратно в переменное напряжение с помощью обратного преобразователя (инвертора). Время переключения тождественно равно нулю. ИБП двойного преобразования имеют невысокий КПД (от 80 % до 94 %), из-за чего отличаются повышенным тепловыделением и уровнем шума. В отличие от двух предыдущих схем, способны корректировать не только напряжение, но и частоту.

Основные характеристики ИБП:

1. Электрические:

• Напряжение питания от входной сети (110-220В);

• Допуски на входное напряжения питания;

• Размер окна для входного напряжения, при выходе за рамки которого происходит переключение на АкБ.

1. Форма выходного напряжения:

• Прямоугольная;

• Синусоидальная.

1. Частота напряжения входной сети (50 Гц  1Гц).

2. Коэффициент нелинейности входного напряжения.

3. Энергетические характеристики:

• Высокая мощность;

• КПД.

1. Временные характеристики:

• Время переключения на режим работы от АкБ;

• Время работы от АкБ;

• Время полной зарядки АкБ.

1. Эксплуатационные:

• Климатические условия;

• Влияние помех.

Выбор мощности осуществляется на основании следующей формулы:

1. Расчет вероятности безотказной работы дисковой подсистемы сервера

Согласно техническому заданию, будем использовать дисковые массивы RAID 10, сочетающие в себе свойства массивов типа RAID 1 (зеркалирование) и RAID 0 (чередование). RAID 10 является зеркалированным массивом, 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.

По условию имеем массив из четырех дисков, вероятность безотказной работы каждого из дисков n = 0.6.

Рис. 9. Схема архитектура используемого дискового массива типа RAID 10

Расчет вероятности безотказной работы дисковой подсистемы типа RAID 10 сервера производится по формуле:

1. Рекомендации по модернизации и реорганизации рассматриваемой сети фирмы

   1. Рекомендации по модернизации сети фирмы

В текущей конфигурации оборудования можно предпринять следующие изменения для повышения качества работы сети без изменения кабельной системы:

1. Заменить оборудование, использующее только стандарт 10Base-T на оборудование, использующее стандарт 100Base-TX, что позволит увеличить скорость передачи в данных сегментах сети (центральный офис).

2. В сети Token Ring (филиал №2) можно использовать усилители для увеличения расстояния от устройства доступа до рабочей станции.

3. Увеличить мощность сервера:

• Процессор с увеличенной тактовой частотой и кэшем;

• Больший объем оперативной памяти;

• Более быстрые и ёмкие жесткие диски.

1. Рекомендации по реорганизации сети фирмы

Для повышения производительности сети по возможности стоит произвести следующие изменения:

1. В центральном офисе фирмы заменить 10Base-T и 100Base-TX на Gigabit Ethernet, например 1000Base-T

2. В первом филиале заменить 10Base-2 на какую-либо технологию из семейств Fast Ethernet и Gigabit Ethernet

3. Во втором филиале отойти от использования Token Ring в пользу Gigabit Ethernet

Также рекомендуется перейти с устаревшей серверной ОС OS-2 на более современную, как пример FreeBSD, Windows Server 2008 R2 и т.д. Отказаться от RAID 10 в пользу RAID 5 или RAID 6.

Характеристики

Список файлов домашнего задания