Вопрос. Сетевые системы хранения данных
Различают три основных варианта организации доступа к системам хранения:
SAS (Server Attached Storage), сторедж, присоединенный к серверу;
NAS (Network Attached Storage), сторедж, подсоединенный к сети;
SAN (Storage Area Network), сеть хранения данных.
Рассмотрим топологии соответствующих сторедж-систем и их особенности.
SAS
Сторедж-система, присоединенная к серверу. Знакомый всем, традиционный способ подключения системы хранения данных к высокоскоростному интерфейсу в сервере, как правило, к параллельному SCSI интерфейсу.
Использование отдельного корпуса для сторедж-системы в рамках топологии SAS не является обязательным.
Основное преимущество сторедж, подсоединенного к серверу, в сравнении с другими вариантами - низкая цена и высокое быстродействие из расчета один сторедж для одного сервера. Такая топология является самой оптимальной в случае использования одного сервера, через который организуется доступ к массиву данных. Но у нее остается ряд проблем, которые побудили проектировщиков искать другие варианты организации доступа к системам хранения данных.
К особенностям SAS можно отнести:
Доступ к данных зависит от ОС и файловой системы (в общем случае);
Сложность организации систем с высокой готовностью;
Низкая стоимость;
Высокое быстродействие в рамках одной ноды;
Уменьшение скорости отклика при загрузке сервера, который обслуживает сторедж.
NAS
Сторедж-система, подсоединенная к сети. Этот вариант организации доступа появился сравнительно недавно. Основным его преимуществом является удобство интеграции дополнительной системы хранения данных в существующие сети, но сам по себе он не привносит сколь-нибудь радикальных улучшений в архитектуру сторедж. Фактически NAS есть чистый файл-сервер, и сегодня можно встретить немало новых реализаций сторедж типа NAS на основе технологии тонкого сервера (Thin Server).
Особенности NAS:
Выделенный файл-сервер;
Доступ к данным не зависит от ОС и платформы;
Удобство администрирования;
Максимальная простота установки;
Низкая масштабируемость;
Конфликт с трафиком LAN/WAN.
Сторедж, построенный по технологии NAS, является идеальным вариантом для дешевых серверов с минимальным набором функций.
SAN
Сети хранения данных начали интенсивно развиваться и внедряться лишь с 1999-го года. Основой SAN является отдельная от LAN/WAN сеть, которая служит для организации доступа к данным серверов и рабочих станций, занимающихся их прямой обработкой. Такая сеть создается на основе стандарта Fibre Channel, что дает сторедж-системам преимущества технологий LAN/WAN и возможности по организации стандартных платформ для систем с высокой готовностью и высокой интенсивностью запросов. Почти единственным недостатком SAN на сегодня остается относительно высокая цена компонент, но при этом общая стоимость владения для корпоративных систем, построенных с использованием технологии сетей хранения данных, является довольно низкой.
К основным преимуществам SAN можно отнести практически все ее особенности:
Независимость топологии SAN от сторедж-систем и серверов;
Удобное централизованное управление;
Отсутствие конфликта с трафиком LAN/WAN;
Удобное резервирование данных без загрузки локальной сети и серверов;
Высокое быстродействие;
Высокая масштабируемость;
Высокая гибкость;
Высокая готовность и отказоустойчивость.
Следует также заметить, что технология эта еще довольно молодая и в ближайшее время она должна пережить немало усовершенствований в области стандартизации управления и способов взаимодействия SAN подсетей. Но можно надеяться, что это угрожает пионерам лишь дополнительными перспективами первенства.
Блок 2:
Достоинства и недостатки сетей на витой паре,Скорость обмена информацией в сети на витой паре
Одно из самых распространенных средств передачи сигналов. Витая пара представляет собой два изолированных медных провода (диаметром около 1мм) обвитых один вокруг другого в виде спирали.
Выделяют неэкранированную UTP (Unshielded Twisted Pair) и экранированную STP (Shielded Twisted Pair) витые пары.
Основными достоинствами UTP являются: простота монтажа, универсальность (используется в большинстве сетевых технологий) и низкая стоимость по сравнению с другими типами кабелей. К недостаткам относят плохой показатель помехозащищенности и низкий уровень безопасности передачи данных (несанкционированный доступ к информации получить достаточно просто, причем как непосредственным контактом с кабелем, так и с помощью радиоперехвата излучаемых кабелем электромагнитных полей).
Избавиться от перечисленных выше недостатков можно, используя экранированную витую пару. Экранированной она называется потому, что каждая из витых пар кабеля помещается в металлическую оболочку (алюминиевая или медная фольга), которая служит «экраном», уменьшающим излучение кабеля (и тем самым повышает помехозащищенность). Стоимость, габариты, сложность в установке экранированной витой пары привели к тому, что в современных сетях её практически не используют.
Преимущества сетей на витой паре:
1. Высокая максимальная пропускная способность (100 Мбит/с и выше).
2. Высокая надежность (при повреждении кабеля в большинстве случаев происходит отключение только одной машины).
3. Гибкость построения сети, большие возможности расширения без заметного уменьшения скорости работы.
4. Возможность апгрейдасетевого оборудования для увеличения скорости и надежности работы.
Недостатки:
1. Необходимость правильного построения сети для обеспечения высокого быстродействия (относительно к крупным сетям) ? это не всегда бывает просто сделать?
2. Высокая стоимость сетевого оборудования (коммутаторы)
3. Меньшая, чем у сетей на коаксиальном кабеле, длина сегмента.
Достоинства и недостатки беспроводных сетей Wi-Fi, Скорость обмена информацией в сети Wi-Fi;
Беспроводные локальные сети Wi-Fi позволят повысить мобильность сотрудников в офисных или производственных помещениях, избавиться от кучи проводов в офисе или дома, вдобавок исключив затраты на монтаж и обслуживание проводной сети.
Wi-Fi имеет смысл использовать в компаниях с небольшим количеством рабочих мест или при наличии большого количества беспроводных устройств (ноутбуков, нетбуков, коммуникаторов и т. д.). Чаще всего используются оба типа сетей одновременно: проводные сети и беспроводные сети Wi-Fi.
Плюсы
· Простота и скорость развертывания сети;
· Низкая стоимость развертывания;
· Отсутствие проводов на рабочем месте (хотя бы части проводов).
Минусы
· Скорость передачи делится между всеми устройствами Wi-Fi в пределах обслуживания их одной и той же точкой доступа. Это значит, что если точка доступа предоставляет скорость передачи данных 300 мбит/с и к ней будет одновременно подключено, например 5 ноутбуков, то скорость передачи данных для каждого ноутбука составит 300 / 5 = 60 мбит/с. А в реальности и того меньше, поскольку объем передаваемой служебной информации может достигать 30-40%. В итоге скорость передачи составляет около 36 мбит/с на устройство;
· Влияние окружающей среды (деревья, стены зданий);
· Сравнительно низкая надежность;
· Низкая устойчивость к взлому при неправильной настройке.
Минусы частично можно закрыть более качественным оборудованием и добавлением в состав беспроводной сети большего количества точек доступа Wi-Fi.
Главные преимущества Wi-Fi:
1. Сетевых проводов не имеется.
2. Передача любых данных в этой сети происходит, так говоря, по воздуху на очень гигантской частоте, безопасная для человека, и не создающая помех для другой эл. техники.
3. Мобильность, как и на рабочих местах, так и вне самого офиса.
4. Сеть легко монтируется, и переезжая на новое место жительства, вы можете не волноваться, что с ней произойдёт какие-либо изменения.
5. Уникальность данной технологии.
6. Сеть можно установить даже там, где нецелесообразна или же невозможна проводная сеть, к примеру на международных выставках или же в залах для проведения совещаний. Постояный Онлайн, и непрекращаемый выход в Интернет, достаточно лишь зайти в браузер.
Кроме преимуществ, есть и недостатки Wi-Fi:
1. Довольно большая себестоимость оборудования
2. Скорость всегда зависит от заданной среды передачи, где находится оборудование.
3. Пусть на сегодняшний день у беспроводной сети Wi-Fi скорость может достигать 106Мб/с, примерно такая же скорость у кабельных сетей, скорость всегда будет зависеть от внешней среды передачи сигнала.
Динамическая IP-адресации, Статическая IP-адресация, Назначение DHCP-сервера
Динамические адреса
Наиболее распространенным типом динамического IP-адреса является DHCP, который назначает адреса в указанном диапазоне устройств, которые, как правило установлены у загрузочных устройств. DHCP-серверы часто встраиваются даже в недорогие маршрутизаторы, или могут быть запущены в качестве программы на любой сервер как для Windows, так и для Linux. Большинство устройств, включая компьютеры, камеры, маршрутизаторы, мобильные устройства и многое другое, имеют DHCP по умолчанию с завода.
Основное преимущество использования DHCP является лёгкость установки. Инсталляторам не нужно подключаться к каждой камере, чтобы установить ее IP-адрес, а значит, и общее время установки снижается. Однако, некоторые производители устанавливают для устройств базовые настройки, в которых используется определённый диапазонIP-адресов. В этом случае экономия времени минимальна.
Вот ключевые вопросы, которые пользователи должны знать, прежде чем связываться DHCP:
· Возможность того, что адрес может измениться является основным недостатком при использовании DHCP. При истечении срока аренды устройства или при перезагрузке после сбоя питания, есть шанс, что его назначенныйIP-адрес изменится. Это может привести к проблеме, так как камеры, которые подключаются к VMS через IP-адрес(а таких подавляющее большинство) не будут работать. Кроме того, поиск обновленного адреса может затянуться — потребуется данные от производителя, которые могут быть где угодно — или на сайте, или в документах к устройству.
· Другая, менее распространённая при использовании динамических адресов угроза, взлом DHCP-серверов. Неавторизованные устройства DHCP могут подключаться к сети умышленно или неумышленно. Поэтому если установлен целый ряд других DHCP устройств, то возможен «конфликт» подключения устройств. Это несерьезная проблема, однако, придётся системному администратору повозиться и искать DHCP сервер.
Динамическая адресация не рекомендуется в любом случае. Она может быть приемлема в небольших системах, в которых настроено автоматическое обнаружение камеры или она подключается через МАС-адрес, несмотря на изменения IP-адреса. Тем не менее, это не решает проблему при подключении к веб-интерфейсу, что часто необходимо при проведении технического обслуживания.
· Статическая IP-адресация. В этом случае системный администратор (или вы — если это ваша домашняя сеть) решает, какой IP-адрес будет у компьютера. Он вручную вводит его в настройки и может изменить при надобности.
· Динамическая IP-адресация. В этом случае, компьютер получает IP-адрес автоматически от специального DHCP-сервера, который занимается раздачей IP-адресов в своей сети. Если вы не в интернете, то IP, вам не нужен, а как только вы заходите в интернет, вы сразу получаете первый попавшийся свободный IP, поэтому он у вас каждый раз меняется. На такой тип адресации по умолчанию настроена ваша Windows 7. Поэтому в сетях такого типа операционная система самостоятельно подключается к интернету сразу же после установки.
Каждый компьютер в сети TCP/IP имеет адреса трех уровней:
· Локальный адрес узла, определяемый технологией, с помощью которой построена отдельная сеть, в которую входит данный узел. Для узлов, входящих в локальные сети - это МАС-адрес сетевого адаптера или порта маршрутизатора, например, 11-А0-17-3D-BC-01. Эти адреса назначаются производителями оборудования и являются уникальными адресами, так как управляются централизовано. Для всех существующих технологий локальных сетей МАС-адрес имеет формат 6 байтов: старшие 3 байта - идентификатор фирмы производителя, а младшие 3 байта назначаются уникальным образом самим производителем. Для узлов, входящих в глобальные сети, такие как Х.25 или frame relay, локальный адрес назначается администратором глобальной сети.
· IP-адрес, состоящий из 4 байт, например, 109.26.17.100. Этот адрес используется на сетевом уровне. Он назначается администратором во время конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов. IP-адрес состоит из двух частей: номера сети и номера узла. Номер сети может быть выбран администратором произвольно, либо назначен по рекомендации специального подразделения Internet (Network Information Center, NIC), если сеть должна работать как составная часть Internet. Обычно провайдеры услуг Internet получают диапазоны адресов у подразделений NIC, а затем распределяют их между своими абонентами.
Номер узла в протоколе IP назначается независимо от локального адреса узла. Деление IP-адреса на поле номера сети и номера узла - гибкое, и граница между этими полями может устанавливаться весьма произвольно. Узел может входить в несколько IP-сетей. В этом случае узел должен иметь несколько IP-адресов, по числу сетевых связей. Таким образом IP-адрес характеризует не отдельный компьютер или маршрутизатор, а одно сетевое соединение.
· Символьный идентификатор-имя, например, SERV1.IBM.COM. Этот адрес назначается администратором и состоит из нескольких частей, например, имени машины, имени организации, имени домена. Такой адрес, называемый также DNS-именем, используется на прикладном уровне, например, в протоколах FTP или telnet.