Практическая реализация дисковой подсистемы сервера с использованием оборудования SVEC
В связи с постоянным увеличением производительности процессоров, памяти и других электронных компонентов, все более актуальной становится проблема низкой скорости работы подсистемы дисковой памяти (ПДП) компьютера. Еще одной проблемой является низкая надежность таких электронно-механических устройств, как жесткие диски.
Под дисковой подсистемой обычно понимают собственно устройства хранения информации (жесткие диски) и контроллеры, предоставляющие доступ к дискам.
В первую очередь эти проблемы касаются компьютеров, к которым предъявляются жесткие требования по надежности и производительности (сервер баз данных, графический сервер, сервер рабочих групп, сервер масштаба предприятия и т.п.).
Повышение производитель
ности решается подключением нескольких накопителей к одному серверу и специальными программно-аппаратными технологиями распределения информации по этим устройствам. При этом для повышения надежности дисковой подсистемы добавляется избыточный диск с избыточной информацией, получаемой на основе базовой, тогда отказ одного из накопителей не приведет к отказу всей дисковой подсистемы, а вероятность отказа одновременно двух и более накопителей в тысячи раз ниже, чем одного.
Пусть в дисковой подсистеме установлено N одинаковых накопителей, среднее время наработки на отказ каждого - Mtbf. Тогда среднее время наработки на отказ всей системы MTBF вычисляется по формуле MTBF=1/(1/Mbtf1 + 1/Mbtf2┘)=Mbtf / N, т.е. чем больше накопителей, тем меньше время наработки на отказ всей системы из N дисков, т.е. выше вероятность отказа всей системы.
Такой вариант организации дисковой подсистемы сервера получил название RAID-массива. Подробное описание схем RAID-массивов можно найти на сайте www.ixbt.com или на сайтах фирм-производителей RAID-контроллеров. Конечно, готовые решения с применением RAID-технологий предлагают многие brand-name производители серверов. Так, фирма IBM реализовала RAID-массив в сервере IBM x230 rackmount Pentium III Coopermine 1000/128Mb/40xCD-ROM/1.44/10-100Mb Ethernet PCI/SVGA 8Mb/Single channel RAID controller/19"chassis (реальная розничная цена без жестких дисков 6900 долл. США), фирма Hewlett Packard предложила NetServer LH3000 Pentium III Coopermine 800/128Mb/32xCD-ROM/1.44/10-100Mb Ethernet PCI/SVGA 2Mb/Dual channel RAID controller (реальная розничная цена без жестких дисков 4900 долл. США), фирма Intel предлагает серверные платформы, на базе которых можно предложить такой вариант сервера - Intel STL2 Pentium III Coopermine 933/128Mb/5x9Gb SCSI HDD/48xCD-ROM/1.44/10-100Mb Ethernet PCI/SVGA 4Mb/Single channel RAID controller/19"chassis (реальная розничная цена 4500 долл. США). Но можно создать более экономичные, но не менее производительные и надежные серверы, используя компоненты известных производителей. Компания SVEC предлагает комплектующие для создания сервера в стойку 19" и организации его дисковой подсистемы - корпуса, блоки питания, системы воздушного охлаждения, RAID-контроллеры и т.д.
Как правильно организовать дисковую подсистему сервера
Планирование дисковой подсистемы сервера должно начинаться до принятия решения о конфигурации сервера.
Есть несколько основных характеристик дисковой подсистемы сервера, требования к которым нужно определить в самом начале планирования:
1. Производительность.
Для того, чтобы определить требования к производительности, нужно представлять характер задач, нагружающих дисковую подсистему. Наибольшая производительность потребуется от сервера, который обрабатывает и хранит графику и видео.
2. Надежность. Необходимо рассматривать не только надежность дисковой подсистемы "изнутри", но и влияние сопряженных подсистем на работу дисковой подсистемы. Для проектирования необходимой по уровню надежности дисковой подсистемы и ее окружения можно воспользоваться классификатором RAB.
3. Масштабируемость.
Необходимо представлять, до какой степени потребуется увеличить мощности дисковой подсистемы в случае увеличения числа пользователей, увеличения числа доступных баз данных и т.п. Главное требование - при увеличении мощности не должна меняться структура ПДП.
4. Стоимость.
Нужно знать масштаб экономического ущерба предприятия в случае потери информации и при отсутствии возможностей ее восстановления, а также в случае простоя сервера из-за восстановления данных и замены неработающих компонент. Эти характеристики позволят оценить объем затрат, необходимых для создания ПДП.
После определения набора требований к ПДП сервера принимают решение о способе реализации подсистемы и необходимости RAID-массива. Существуют следующие варианты организации RAID-массива:
- программная (software-based);
- аппаратная - шинно-ориентированная (bus-based);
- аппаратная - автономная подсистема (subsystem-based).
В серверах начального уровня RAID-массив обычно реализуют программно (как правило это RAID-массивы 0 и 1-го уровня). Т.е. это могут быть простейшие графические серверы или малые файл-серверы. Такая организация не соответствует даже критериям самых простых отказоустойчивых ПДП FRDS по классификации RAB.
В серверах более высокого уровня требуется аппаратная реализация RAID-массива. Так, шинно-ориентриованные RAID-массивы по надежности могут соответствовать отказоустойчивым ПДП (FRDS, FRDS+). Максимально надежными считаются автономные ПДП, которые могут соответствовать отказозащищенным ПДП (FTDS, FTDS+, FTDS++) и аварийно-защищенным ПДП (DTDS, DTDS+).
 | 
