Tytuł slajdu

Wykład 2
Przedmiot: Zabezpieczenie systemów i usług sieciowych
Politechnika Gdańska, Inżynieria Biomedyczna
Temat: (Nie)zawodność sprzętu komputerowego
Projekt „Przygotowanie i realizacja kierunku inżynieria biomedyczna – studia międzywydziałowe”
współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Nr umowy UDA – POKL.04.01.01-00-236/08
1
Niezawodność w świecie komputerów
Przedmiot: Zabezpieczenie systemów i usług sieciowych
Politechnika Gdańska, Inżynieria Biomedyczna
W przypadku komputerów parametrem opisującym niezawodność jest MTBF
( Mean time between failures), czyli średni czas życia elementu pomiędzy
awariami. Zazwyczaj podawany w godzinach (miliony, a nawet dziesiątki tysięcy
godzin). Wszyscy producenci sprzętu podają ten parametr jako wskaźnik
niezawodności produktu.
Natomiast słowo klucz do niezawodności to REDUNDANCJA, czyli
zwielokrotnienie elementów mogących ulec awarii. Możemy zwielokrotniać
pojedyncze elementy jak i całe serwery lub nawet centra danych. Wpływa to
znacząco na koszt infrastruktury.
Projekt „Przygotowanie i realizacja kierunku inżynieria biomedyczna – studia międzywydziałowe”
współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Nr umowy UDA – POKL.04.01.01-00-236/08
2
Elementy składowe typowego serwera
Przedmiot: Zabezpieczenie systemów i usług sieciowych
Politechnika Gdańska, Inżynieria Biomedyczna
Typowy serwer składa się z:
– Procesora(ów)
– Pamięci
– Dysków twardych
– Płyty głównej
– Kontrolera RAID (redundant array of independent disks)
– Zasilacza(y)
– Obudowy
Projekt „Przygotowanie i realizacja kierunku inżynieria biomedyczna – studia międzywydziałowe”
współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Nr umowy UDA – POKL.04.01.01-00-236/08
3
Elementy składowe typowego serwera
Przedmiot: Zabezpieczenie systemów i usług sieciowych
Politechnika Gdańska, Inżynieria Biomedyczna
Procesory do zastosowań serwerowych
Architektury:
– x86/x86_64 (zbliżone do domowych PC)
– IA64 (procesory 64 bitowe firmy Intel)
– PowerPC (serwery IBM, kiedyś też Apple)
– Sparc (spotykane w serwerach Oracle, Fujitsu)
– Arm (aktualny trend)
Cechy szczególne:
– Jakość wykonania
– Kilka procesorów na jednej płycie głównej
– Dodatkowe podukłady (np. koprocesor kryptograficzny)
– Ilość operacji I/O
Projekt „Przygotowanie i realizacja kierunku inżynieria biomedyczna – studia międzywydziałowe”
współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Nr umowy UDA – POKL.04.01.01-00-236/08
4
Elementy składowe typowego serwera
Przedmiot: Zabezpieczenie systemów i usług sieciowych
Politechnika Gdańska, Inżynieria Biomedyczna
Pamięci do zastosowań serwerowych
Wyróżniki:
– ECC (Error-correcting code)
– Registered memory
Ilość:
– Na rynku bez problemu znajdziemy serwery wyposażone w 256GB i
więcej pamięci RAM.
Projekt „Przygotowanie i realizacja kierunku inżynieria biomedyczna – studia międzywydziałowe”
współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Nr umowy UDA – POKL.04.01.01-00-236/08
5
Elementy składowe typowego serwera
Politechnika Gdańska, Inżynieria Biomedyczna
Przedmiot: Zabezpieczenie systemów i usług sieciowych
Dyski serwerowe
— Interfejsy SCSI, SAS, SATA
— Dyski talerzowe, SSD
— Prędkość obrotowa od 10k do 15k rpm
— HotSwap!
— S.M.A.R.T. (Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology)
Wpływ prędkości obrotowej na czas dostępu do danych:
Prędkość obrotowa (rpm)
Średnie opóźnienie (ms)
15,000
2
10,000
3
7,200
4.16
5,400
5.55
4,800
6.25
Fizyczne położenie danych na dysku też ma znaczenie!
V =ω⋅r=2π f⋅r
Projekt „Przygotowanie i realizacja kierunku inżynieria biomedyczna – studia międzywydziałowe”
współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Nr umowy UDA – POKL.04.01.01-00-236/08
6
Elementy składowe typowego serwera
Politechnika Gdańska, Inżynieria Biomedyczna
Przedmiot: Zabezpieczenie systemów i usług sieciowych
Dyski serwerowe
Kiedyś
Dzisiaj
Projekt „Przygotowanie i realizacja kierunku inżynieria biomedyczna – studia międzywydziałowe”
współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Nr umowy UDA – POKL.04.01.01-00-236/08
7
Elementy składowe typowego serwera
Politechnika Gdańska, Inżynieria Biomedyczna
Przedmiot: Zabezpieczenie systemów i usług sieciowych
Płyta główna
— Obsługa wielu procesorów
— Obsługa dużej ilości pamięci
— Kilka interfejsów ethernet
— Interfejs zdalnego zarządzania (np. iLOM, iDRAC)
— Układ elementów ułatwiający chłodzenie
— Wiele czujników temperatury i napięcia
Projekt „Przygotowanie i realizacja kierunku inżynieria biomedyczna – studia międzywydziałowe”
współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Nr umowy UDA – POKL.04.01.01-00-236/08
8
Elementy składowe typowego serwera
Politechnika Gdańska, Inżynieria Biomedyczna
Przedmiot: Zabezpieczenie systemów i usług sieciowych
Kontroler RAID
Dedykowany układ/karta do obsługi dysków twardych.
Cechy szczególne:
– Własna pamięć cache
– Podtrzymanie bateryjne
– Sprzętowa implementacja RAID
– Możliwość podłączenia do kilkunastu dysków
Projekt „Przygotowanie i realizacja kierunku inżynieria biomedyczna – studia międzywydziałowe”
współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Nr umowy UDA – POKL.04.01.01-00-236/08
9
Elementy składowe typowego serwera
Politechnika Gdańska, Inżynieria Biomedyczna
Przedmiot: Zabezpieczenie systemów i usług sieciowych
Kontroler RAID
Najpopularniejsze rodzaje RAID w kontrolerach:
– RAID 0 - tzw. striping, połączenie pojemności kilku dysków, brak
zabezpieczenia, szybszy zapis i odczyt danych
– RAID 1 - tzw. mirror, lustrzana kopia danych na drugi dysk, przetrwa
awarię jednego z dysków, szybszy odczyt danych
– RAID 10 – połączenie RAID 0 i RAID 1 łączy zalety obydwu podejść
– RAID 5,6 – jeden (RAID 5) lub dwa (RAID 6) dyski są
przeznaczone na przechowywanie sum kontrolnych gromadzonych
danych na pozostałych dyskach
– JBOD - Just a Bunch Of Drives, umożliwia podpięcie wielu dysków do
serwera, w razie potrzeby RAID może być realizowany programowo w
systemie operacyjnym
Projekt „Przygotowanie i realizacja kierunku inżynieria biomedyczna – studia międzywydziałowe”
współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Nr umowy UDA – POKL.04.01.01-00-236/08
10
Elementy składowe typowego serwera
Politechnika Gdańska, Inżynieria Biomedyczna
Przedmiot: Zabezpieczenie systemów i usług sieciowych
Kontroler RAID
Projekt „Przygotowanie i realizacja kierunku inżynieria biomedyczna – studia międzywydziałowe”
współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Nr umowy UDA – POKL.04.01.01-00-236/08
11
Elementy składowe typowego serwera
Politechnika Gdańska, Inżynieria Biomedyczna
Przedmiot: Zabezpieczenie systemów i usług sieciowych
Macierze dyskowe
Cechy:
— Dedykowane urządzenia do przechowywania danych
— Umożliwiają podłączenie nawet kilku tysięcy dysków twardych
— Redundantne kontrolery RAID najwyższej klasy
— Pojemności liczone w dziesiątkach terabajtów, a nawet petabajtach
— Podłączane szybkimi interfejsami FC (n x 8Gbit/s)
Wady/zalety:
+ Współdzielenie zasobów pomiędzy serwerami
+ Lepsze wykorzystanie przestrzeni (thin provisioning)
- Duży koszt zakupu
Projekt „Przygotowanie i realizacja kierunku inżynieria biomedyczna – studia międzywydziałowe”
współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Nr umowy UDA – POKL.04.01.01-00-236/08
12
Elementy składowe typowego serwera
Politechnika Gdańska, Inżynieria Biomedyczna
Przedmiot: Zabezpieczenie systemów i usług sieciowych
Macierze dyskowe
Projekt „Przygotowanie i realizacja kierunku inżynieria biomedyczna – studia międzywydziałowe”
współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Nr umowy UDA – POKL.04.01.01-00-236/08
13
Elementy składowe typowego serwera
Przedmiot: Zabezpieczenie systemów i usług sieciowych
Politechnika Gdańska, Inżynieria Biomedyczna
Obudowy serwerowe – typu tower
Projekt „Przygotowanie i realizacja kierunku inżynieria biomedyczna – studia międzywydziałowe”
współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Nr umowy UDA – POKL.04.01.01-00-236/08
14
Elementy składowe typowego serwera
Przedmiot: Zabezpieczenie systemów i usług sieciowych
Politechnika Gdańska, Inżynieria Biomedyczna
Obudowy serwerowe – typu Rack19” (najpopularniejsze)
Projekt „Przygotowanie i realizacja kierunku inżynieria biomedyczna – studia międzywydziałowe”
współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Nr umowy UDA – POKL.04.01.01-00-236/08
15
Elementy składowe typowego serwera
Przedmiot: Zabezpieczenie systemów i usług sieciowych
Politechnika Gdańska, Inżynieria Biomedyczna
Obudowy serwerowe – typu blade (aktualny trend)
Projekt „Przygotowanie i realizacja kierunku inżynieria biomedyczna – studia międzywydziałowe”
współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Nr umowy UDA – POKL.04.01.01-00-236/08
16
Elementy składowe typowego serwera
Przedmiot: Zabezpieczenie systemów i usług sieciowych
Politechnika Gdańska, Inżynieria Biomedyczna
Obudowy serwerowe – typu blade (aktualny trend)
Projekt „Przygotowanie i realizacja kierunku inżynieria biomedyczna – studia międzywydziałowe”
współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Nr umowy UDA – POKL.04.01.01-00-236/08
17