CFA LogoCFA Logo Computer
Загрузка поиска
Новости Компьютеры Прайс-лист [Новое] Прайс-лист [Б/У] Для ноутбуков Конфигуратор ПК Заказ, Оплата, Доставка Сервис объявления Драйвера Статьи Как нас найти Контакты
Новости
RSS канал новостей
Согласно свежей информации в Сети, модифицированные версии графических ускорителей Radeon RX Vega ...
Компания PNY сообщает о выпуске графического ускорителя PNY GeForce GTX 1070 8GB XLR8. В данной ...
Сегмент корпусных вентиляторов в эти дни пополнился моделями в исполнении компании Raijintek. Речь ...
Компания GeIL накануне анонсировала оперативную память серии GeIL Super Luce RGB Lite DDR4. Данные ...
Специалисты компании iiyama предлагают своим клиентам новый крупноформатный монитор. Речь идет о ...
Самое интересное
Программаторы 25 SPI FLASH Адаптеры Optibay HDD Caddy Драйвера nVidia GeForce Драйвера AMD Radeon HD Игры на DVD Сравнение видеокарт Сравнение процессоров

АРХИВ СТАТЕЙ ЖУРНАЛА «МОЙ КОМПЬЮТЕР» ЗА 2002 ГОД

Backup backup’у рознь!

Валерий АКСАК aksak@ukr.net

Мы живем в эпоху информационных технологий. Этот период не случайно носит именно такое название — переоценка ценностей человеческой цивилизации в глобальном масштабе привела к тому, что общество признало приоритетность информации во всех ее проявлениях. Сегодня мы поговорим о современных технологиях, которые призваны тщательно хранить и оберегать «информационные драгоценности».

Что имеем — не ценим, когда теряем — жалеем

Народная пословица

Данная статья имеет практическую ценность, например, для среднестатистического пользователя персонального компьютера, желающего узнать методы домашнего backup’а собственных архивов. Но в ней поднимаются вопросы, которые сопряжены с более серьезным уровнем компьютерной индустрии, направленным на так называемый корпоративный сектор и SOHO (Small Office/Home Office).

Для обеспечения сохранности электронных файлов создан целый спектр устройств, которые в той или иной комбинации образуют системы резервного копирования. Рассмотрим мы только те устройства, которые сегодня пользуются наибольшей популярностью.

RAID-массивы

Технология RAID (Redundant Array of Independent Disks — избыточный массив независимых дисков) была разработана еще в 1987 году, но, несмотря на столь солидный, с точки зрения информационных технологий, возраст, она и сегодня пользуется большой популярностью. Создание RAID-массива максимально приближено к организации обычной дисковой подсистемы персонального компьютера. В основе такого массива могут лежать стандартные накопители на жестких дисках, вроде тех, что находятся в вашем системном блоке, что делает этот метод создания системы резервного копирования максимально доступным широкому кругу пользователей. Жесткие диски (минимум два HDD) с помощью RAID-контроллера (он может быть интегрирован в материнскую плату или устанавливаться отдельно в один из слотов расширения) (рис. 123) объединяются в определенную систему —массив (об их разновидностях мы поговорим далее). После чего они функционируют в виде одного виртуального целого диска, с которым можно работать практически так же, как с обычным HDD.

RAID-массивы различаются между собой уровнями организации, от RAID 0 до RAID 5 (существуют также уровни 6 и 7, но по различным причинам они используются очень редко, поэтому в данный обзор их описание не вошло).

Рис. 1   Рис. 2   Рис. 3

RAID 0, по большому счету, к резервному копированию никакого отношения не имеет. Основная цель использования подобных систем — ускорение доступа к данным, что особенно актуально при работе с графикой и мультимедийными приложениями. Принцип RAID 0 функционирования состоит в равномерном распределении записываемых данных на два или более физических носителя (чем их больше, тем лучше) в виде небольших порций (блоков). Например, если вы записываете файл любого (предположительно довольно большого) объема (к примеру, 200 гигабайт), то его обработка на RAID-массиве нулевого уровня может происходить таким образом: разбиваемый на равные фрагменты файл беспрерывным потоком одновременно записывается на все доступные в массиве носители одинаковыми порциями. При этом на каждый физический HDD попадает четко определенный его логическим расположением в системе кусочек информации, согласно своему порядковому номеру. Когда же производится вызов записанного таким образом файла, он считывается практически одновременно со всех дисков, что приводит к солидному увеличению скорости доступа к данным. Но в то же время такой способ организации массива теоретически более всего подвержен опасности потери данных, так как с разорванным звеном (выход из строя хотя бы одного из накопителей) цепь работать уже не будет. А значит, при использовании RAID 0 нужно позаботиться о подключении к компьютеру или сети какой-то внешней системы резервного копирования. Кроме этого, следует учесть, что во избежание потерь физического места на жестких дисках следует формировать RAID 0 из устройств одинакового объема, так как форматирование всего массива производится по пределу вместительности наименее емкого HDD в массиве.

RAID 1 — практически полная противоположность RAID 0. Он состоит из парного количества жестких дисков и работает по методу зеркалирования, когда одни и те же данные записываются сразу на пару HDD (второй винчестер в паре формально считается запасным), создавая при этом две копии. То есть содержимое одного винчестера как бы отражается в другом — отсюда и термин mirroring (зеркалирование). Основным преимуществом подобной системы является повышенная отказоустойчивость. Поломка одного HDD не является фатальной для всей системы — контроллер просто полностью переключается на запасной носитель и, как ни в чем не бывало, продолжает считывать данные. Но в то же время у RAID 1 имеется один и, пожалуй, единственный серьезный недостаток — низкий коэффициент использования пространства общей емкости накопителей, который составляет 50%, и, как следствие, налицо высокая себестоимость хранения удельной единицы информации.

Следует подчеркнуть, что системы RAID 1 могут работать параллельно с RAID 0, обеспечивая совместными усилиями и высокую скорость, и максимальную надежность файлооборота (так называемые системы RAID 0+1). К сожалению, о стоимости такого ансамбля справедливо будет сказать только одно — дорого.

RAID 2, RAID 3 и RAID 4 являются по сути разновидностью одной и той же системы. В их основе лежит принцип использования дополнительного физического диска для избыточного хранения, на который записываются контрольные суммы блоков данных, размещаемых на основных HDD равномерными порциями, аналогично RAID 0. В случае сбоя одного из активных носителей в цепочке информацию на испорченном устройстве можно полностью восстановить через контрольные суммы на избыточном диске. Если же выйдет из строя сам избыточный носитель, то считывание информации будет все также доступно (для этого контрольные суммы не нужны, что дает возможность считывания данных на довольно высоких скоростях, так как избыточный носитель не задействуется), а вот за надежность ее сохранности поручиться уже нельзя. Самым распространенным типом массивов из этой троицы является RAID 3. RAID 2 менее популярен, так как применение специфического кода Хемминга требует несколько избыточных носителей (минимум 2), что приводит, в принципе, к совершенно неоправданному подорожанию всей системы. RAID 4 отличается от RAID 3 только большим размером используемых блоков. Для всех трех систем требуется как минимум 3 HDD.

RAID 5 является, пожалуй, самым удачным RAID-решением из всех существующих. Работая по системе блоков и контрольных сумм, такой массив не нуждается в дополнительном избыточном диске, располагая файлы с контрольными суммами на те же физических дисках, что и сами блоки. Например, на диске № 2 хранятся контрольные суммы блоков, размещенных на дисках № 1 и № 3, на диске № 1 — контрольные суммы блоков с дисков № n (где n — последний физический диск в цепочке) и № 2, и т. д. В случае поломки одного из HDD восстановить утерянные данные можно с помощью соседних носителей. RAID 5 хорошо подходит для организации web-серверов и тому подобных баз массового хранения данных, так как обладает хорошей скоростью оборота информации, при этом практически не имея избыточного пространства. Для формирования RAID 5 нужно подключить как минимум 3 физических диска.

Все описанные RAID-системы могут быть как внутренними, так и внешними, оформленными в виде независимого файл-сервера. В плане обслуживания внешние блоки более удобны и практичны, но в то же время они обладают сравнительно высокой стоимостью.

Для полноты картины упомянем еще такое понятие, как программный RAID — система, эмулирующая RAID-массив при использовании обычных IDE/SCSI-контроллеров. Толку от подобных изысков немного, ведь в любом случае все усилия по обработке данных ложатся на центральный процессор, а поэтому ни о каком ускорении файлооборота не может быть и речи. Необходимые условия для организации программных RAID-систем есть, к примеру, в Windows NT 4.0 Server.

Магнитооптические, оптические и ленточные накопители

В отличие от описанных выше RAID-систем, данные устройства в большей мере предназначены для длительного (вплоть до десятилетий) хранения информации, которая имеет статус архивной. Их высокая популярность легко объясняется соответствующим качеством и надежностью. Кроме всего этого, они имеют еще один огромный плюс: возможность объединения в роботизированные библиотеки с автоматизированными системами контроля работы и замены носителей практически исключают из цепочки процесса резервирования человеческий фактор. Что очень важно при функционировании в особо напряженных ситуациях и практически сводит на нет возможность случайной потери важных данных. К тому же такие библиотеки могут иметь вместительность в несколько терабайт и обладают гибкой системой размещения файлов, которая упрощает доступ к ним и увеличивает скорость передачи данных.

За пальму первенства в этом секторе с примерно равным успехом состязаются магнитооптические и ленточные накопители —стримеры (рис. 45). Оптические же из-за своей медлительности и малой вместимости в основном используются только для создания резервных копий важных данных, которые уже больше не будут подвержены дальнейшей модификации. Но не стоит забывать о низкой стоимости эксплуатации стримеров и хранения удельной единицы информации на одном диске.

Рис. 4   Рис. 5

Магнитооптические системы позволяют резервировать данные на извлекаемый из магнитооптического привода картридж большой вместимости, от 230 Мб до нескольких Гб (рис. 6). Они характеризуются неплохой скоростью работы и большим числом возможных перезаписей — один и тот же картридж может выдержать до нескольких миллионов записей! Долговременность «жизни» некоторых картриджей очень высока — более 50 лет, а в среднем этот показатель составляет свыше 30 лет. Причем все это время они могут успешно выдерживать арктический мороз и суринамскую жару, пустынные ветры и тропические дожди — ничего с зарезервированными данными не случится. Обычно все магнитооптические дисководы поддерживают стандарты обратной совместимости с моделями предыдущих поколений, то есть если привод поддерживает чтение/запись 2.3-гигабайтных устройств, то он сможет работать и с менее емкими картриджами. Девайсы Рис. 6подключаются как к IDE-, так и к SCSI-контроллеру.

Ленточные накопители работают на основе старой, как электронный мир, системы записи на магнитной ленте. Естественно, сегодняшние технологии в этой области уже практически не имеют ничего общего с теми кассетами, на которых вы бережно хранили «Бейсик» и подборку любимых игр к «Спектруму». С того времени в разы увеличены все параметры ленточной записи: скорость записи/считывания данных, объем, надежность, отказоустойчивость. Новые технологиигарантируют стримерной ленте максимальную защиту. Даже активная головка уже не касается ленты, циркулирующей в картридже, что способствует еще большей продолжительности срока службы таких устройств. Главный недостаток стримерных систем — отсутствие единого формата записи, что является непреодолимой преградой при формировании неоднородной сети.

WORM

Технология WORM (Write once read many — одноразовая запись и многократное чтение) когда-то выглядела очень перспективной. Реализовывалась она в виде CD-привода, который записывал компакт-диски повышенной емкости (до нескольких гигабайт). Но сейчас на нее уже мало кто обращает свое внимание, так как нацеленные на тот же сектор DVD-диски большинству специалистов представляются более привлекательными.

ZIP

Динозавр, который по всем законам жизни должен был уже умереть. Объемы, поддерживаемые ZIP-drive, сегодня можно назвать разве что смехотворными, да и выгода от использования такого устройства не окупает вложенные средства. Поэтому целесообразность организации системы резервного копирования на основе ZIP на сегодняшний день нулевая.

NAS

NAS (Network Attached Storage — присоединенное к сети устройство хранения данных) является одной из самых перспективных разработок в области систем резервного копирования. Она представляет собой так называемый «тонкий сервер» (рис. 78), который содержит в себе только накопители информации и контроллеры, гарантирующие автономность существования устройства. NAS не нуждается в привычных для стационарных ПК атрибутах вроде клавиатуры, монитора или мыши, но в то же время не является и полноценным файловым сервером. Он выполняет одну-единственную функцию, заключающуюся в записи, хранении и считывании файлов. NAS может свободно работать независимо от центрального сервера, при этом быть доступным для всех компьютеров в сети. Управление таким устройством организовано с помощью облегченных спецмодификаций операционных систем FreeBSD или Linux, которые контролируют только обслуживание файлов. Сравнительно небольшие габариты при поистине гигантской вместимости делают такого рода «тонкие серверы» удачным решением для художников, дизайнеров, архитекторов и конструкторов, работающих в САПР-системах. Ведь им часто требуется обмениваться огромными файловыми массивами, и вот тут-то NAS подходит как нельзя лучше. Скоростные качества NAS намного выше, чем у стримерных или магнитооптических устройств, но ниже, чем у специализированных файловых серверов. Включение NAS в сеть производится элементарно: устройство подключается к концентратору и получает персональный IP-адрес, после чего становится доступным для любой сетевой машины.

Рис. 7   Рис. 8

Если верить прогнозам специалистов, со временем NAS может полностью вытеснить устоявшиеся серверные стандарты в организации роутинга и сетевого доступа к файлам. Причем подобные предпосылки имеются уже сейчас.

SAN

SAN (Storage Area Network — выделенная сеть для хранения данных) являет собой разновидность локальной сети, которая предназначена исключительно для совершения файлооборота и резервного копирования информации. Архитектура SAN очень проста: она объединяет все доступные устройства резервного копирования (RAID-массивы, стримерные и магнитооптические библиотеки и т. д.) в сходной с локальными сетями архитектуре в замкнутое кольцо. В этом кольце все устройства связаны по системе перекрестных ссылок, то есть все имеют доступ ко всем и каждому. Вокруг этого кольца строится традиционное серверное кольцо со всеми маршрутизаторами и хабами, которое с одной стороны соединено высокоскоростным каналом с SAN, а с противоположной — с обычными рабочими ПК. Обмен файлами в самой выделенной сети возможен без задействования серверов, что, к примеру, очень важно при активизации функции резервного копирования. Подключение к SAN организуется по Рис. 9протоколу Fibre Channel (рис. 9).

Очень важно и то, что благодаря Fibre Channel SAN позволяет организовать монолитную сеть на больших расстояниях — до 30 метров при использовании медных кабелей и до 10 километров с оптоволоконными соединениями.

Выводы

В этом небольшом обзоре охвачено большинство современных технологий резервного копирования данных. Как видите, у каждого сектора есть как свои преимущества, так и недостатки. Компромисс между желаемым и имеющимся можно найти, только выдвинув конкретные требования, а это в каждом случае сугубо индивидуально. Но если делать максимально обобщенные выводы, можно предположить, что для небольшого офиса будет достаточно RAID 1 или RAID 5 (впрочем, магнитооптические, оптические и стримерные устройства тоже никто не отменял), в то время как солидным организациям следует повнимательнее присмотреться к NAS и SAN. Тем более что за ними будущее в сфере систем резервного копирования.

Рекомендуем ещё прочитать:






Данную страницу никто не комментировал. Вы можете стать первым.

Ваше имя:
Ваша почта:

RSS
Комментарий:
Введите символы: *
captcha
Обновить





Хостинг на серверах в Украине, США и Германии. © www.sector.biz.ua 2006-2015 design by Vadim Popov