ALTA DISPONIBILIDADE
(Aula complemento) – Parte 2
Instrutor.:
Frank S. Fernandes Bastos ([email protected])
Foco.:
Adiquirir conhecimento preparatório para Concurso
referente itens complementares sobre alta disponibilidade
Público.:
Estudantes de concurso específico
Local.:
Sala de aula - Obcursos
Número Slides.: 20 (incluindo este)
OBJETIVOS
Adquirir conhecimentos complementares sobre os meios
disponíveis de alta disponibilidade em ambientes
produtivos.
Disponibilidade Elétrica
STORAGE AREA NETWORK (SAN)
É uma rede projetada para agrupar dispositivos de
armazenamentos de computador. Os SANs são mais
comuns nos armazenamentos de grande porte.
STORAGE AREA NETWORK (SAN)
Benefícios
Compartilhar o armazenamento normalmente simplifica a
administração e proporciona flexibilidade, uma vez que cabos e
dispositivos de armazenamento não precisam ser movidos
fisicamente para mudar armazenamento de um servidor para outro,
por exemplo. Note, apesar, que com a exceção do sistema de
arquivos SAN e clusters, o SAN ainda é de relação um-a-um. Ou
seja, cada dispositivo no SAN é de propriedade de um único
computador.
SAN – Storage Area Network
Storage
SP
• Ligação direta
• Baixo Custo
• Sem expansão para
outros pontos da rede
• Sem redundância e com
muitos possíveis pontos de
falha.
HBA
Server
SAN – Storage Area Network
Storage
SP
• O Switch de ligações pode
prover neste caso ligação a
mais de um servidor
• A ligação desta forma não
prove redundância.
FC Switch
HBA
Server
SAN – Storage Area Network
HBA
Server
Storage
SP
Arbitrated Loop (FCAL)
HBA
Server
• Similar à arquitetura Token
Ring onde trata-se ponto a
ponto a conexão.
SAN – Storage Area Network
Storage
SP
SP
FC Switch
HBA
HBA
Servidor
HBA
HBA
Servidor
SP
Storage Ports
HBA
Host Bus
Adapter
FC
Fibre Channel
STORAGE AREA NETWORK (SAN)
ITENS ENVOLVIDOS EM UM SAN.:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Discos, Array’s
Interfaces de Fibra (HBA) ou SCSI
Switch
LUN’s (Logical Unit Number) e SP’s (Storage Ports)
Zonas (Zoning)
WWN (World Wide Number)
STORAGE AREA NETWORK (SAN)
•
Os dispositivos em um SAN são identificados através de seu
WWN (World Wide Number).
•
Uma LUN (Logical Unit Number) identifica individualmente
unidades de volume ligados à um SCSI ID.: RAID ou Disco
Único.
•
•
Os switches de fibra são particionados em zonas.
As zonas identificam que áreas uma máquina pode enxergar.
•
As máquinas servidores estão ligadas a portas que estão
relacionadas ao zoning.
STORAGE AREA NETWORK (SAN)
• HBAs:
– QLogic 2200, 2300 series (including OEM’ed HP cards)
– Emulex 8000, 9000 series
• Switches: Brocade Silkworm
• Storage:
– IBM FAST, ESS (“Shark”); HP MSA, EVA; EMC Symmetrix
– Fujitsu-Siemens S60; HP XP; Hitachi, EMC Clarion
NETWORK ATTACHED Storage
(NAS)
É um dispositivo dedicado exclusivamente ao compartilhamento de
arquivos. Permite adicionar armazenamento na rede sem ser
necessário desligar o servidor. O NAS, que pode estar ligado em
qualquer parte da LAN, não integra o servidor que gerencia o
processamento dos dados, mas entrega os dados ao usuário.
NAS difere do servidor de arquivo tradicional. Unidades NAS provêm
apenas as funcionalidades de armazenamento, de acesso aos dados.
Sistemas NAS contem mais de uma HD, geralmente com a tecnologia
RAID's (redundant arrays of independent disks). NAS centraliza a
responsabilidade de servir os arquivos em uma rede e desse modo
libera recursos de outros servidores.
RAID
Redundant Array of Independent Disks, Conjunto Redundante de Discos
Independentes ou mais conhecido como simplesmente RAID, é um
meio de se criar uma unidade virtual composta por vários discos
individuais, com a finalidade de duplicação (redundância, recuperação
de falhas) ou balanceamento (operações I/O em paralelo).
A primeira idéia de RAID foi desenvolvida pela IBM em 1978, para
melhorar a confiabilidade e segurança de sistemas através de
redundância.
RAID (VANTAGENS)
• Ganho de desempenho no acesso.
• Redundância em caso de falha em um dos discos.
• Uso múltiplo de várias unidades de discos.
• Facilidade em recuperação de conteúdo perdido.
RAID (ARQUITETURAS)
• Via software
• RAID via software é feita por software, com o sistema operacional
ou usando um aplicativo que gere esta configuração.
• Via hardware
• RAID via hardware é feito por um dispositivo que conecta um disco
ao outro. Essa conexão é feita por um cabo ou uma placa
controladora. O hardware necessário para controlar um RAID
necessita de processadores internos especializados para esse fim
e de memória cache.
Sun Fire 15K Server
24 900 Mhz CPU's
48 GB memory
Boot Disks
Mirrored S1's
Data Storage
3x T3 Partner Pairs
3.9 TB disk total
6 GB cache total
DISCOS PADRÃO SUN
T3 Pair Storage System
Capacity:
18 Disks
18 GB, 36 GB or 73 GB FC Disks
327, 655 or 1310 GB Total
Dual H/W Raid Controller
2 GB cache
N+1 Power & Fans
Dual power cords each
7 Rack Units (12.25 in) high
RAID 0
RAID 0 Linear
•
É uma simples concatenação de partições para criar uma
grande partição virtual. Isto é possível se existirem várias
unidades pequenas, com as quais o administrador pode
criar uma única e grande partição.
RAID 0 Stripped
•
Os dados são subdivididos em segmentos consecutivos
(stripes) que são escritos sequencialmente através de cada
um dos discos de um array. Cada segmento tem um
tamanho definido em blocos. O striping oferece um melhor
desempenho, quando comparado a um disco individual, se
o tamanho de cada segmento for ajustado de acordo com a
aplicação que utilizará o array.
RAID 1
RAID 1 é o nível de RAID que implementa o
espelhamento de disco, também conhecido
como mirror. Para esta implementação são
necessários no mínimo dois discos. O
funcionamento deste nível é simples: todos os
dados são gravados em dois discos diferentes;
se um disco falhar ou for removido, os dados
preservados no outro disco permitem a não
descontinuidade da operação do sistema.
RAID 2
Raramente são usados, e em algum momento ficaram obsoletos pelas
novas tecnologias de disco. RAID 2 é similar ao RAID 4, mas
armazena informação ECC (Error Correcting Code), que é a
informação de controle de erros, no lugar da paridade.
RAID 3
RAID 3 é similar ao RAID 4, excepto
pelo facto de que ele usa o menor
tamanho possível para o stripe.
Como resultado, qualquer pedido
de leitura invocará todos os discos,
tornando as requisições de
sobreposição de I/O difíceis ou
impossíveis.
RAID 4
Funciona com três ou mais discos iguais. Um dos discos guarda a
paridade (uma forma de soma de segurança) da informação contida
nos discos. Se algum dos discos avariar, a paridade pode ser
imediatamente utilizada para reconstituir o seu conteúdo. Os discos
restantes, usados para armazenar dados, são configurados para
usarem segmentos suficientemente grandes (tamanho medido em
blocos) para acomodar um registo inteiro.
RAID 5
•
O RAID 5 é frequentemente usado e funciona
similarmente ao RAID 4, mas supera alguns dos
problemas mais comuns sofridos por esse tipo. As
informações sobre paridade para os dados do
array são distribuídas ao longo de todos os discos
do array , ao invés de serem armazenadas num
disco dedicado, oferecendo assim mais
desempenho que o RAID 4, e, simultaneamente,
tolerância a falhas.
• Para aumentar o desempenho de leitura de um
array RAID 5, o tamanho de cada segmento em
que os dados são divididos pode ser optimizado
para o array que estiver a ser utilizado.
RAID 0+1
• O RAID 0 + 1 é uma combinação dos
níveis 0 (Striping) e 1 (Mirroring), onde
os dados são divididos entre os discos
para melhorar o rendimento, mas
também utilizam outros discos para
duplicar as informações. Assim, é
possível utilizar o bom rendimento do
nível 0 com a redundância do nível 1.
• No entanto, é necessário pelo menos 4
discos para montar um RAID desse tipo.
Tais características fazem do RAID 0 + 1
o mais rápido e seguro, porém o mais
caro de ser implantado.
RAID 10
• Este modo pode ser usado apenas se
existirem 4 discos rígidos. Os dois
primeiros funcionarão em Mirroring,
dobrando a segurança, enquanto os
outros dois funcionarão em striping,
melhorando a performance. Este modo é
na verdade uma combinação dos dois
primeiros 0 e 1.
PERSISTÊNCIA
Sessão 1
Sessão 2
Sessão 3
Cliente INTERNET
Sessão 4
Stick Load Balance
• Stick Load Balance é um parâmetro comumente utilizado em switches
e balanceadores de carga para garantir que uma sessão de um
usuário seja mantida a todo momento por um período definido de
segundos.
Round Robin
• Método de balanceamento utilizado para controle de requisições
Métodos de Balanceamento
• Via equipamento de hardware
• NAT (Network Address Translation)
Contato
Frank S. F. Bastos
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