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Interfaces. As Interfaces são escolhidas baseadas na: Velocidade (capacidade em transferir os dados) Distancia (qual a distância que ela pode transferir os dados) Robustez (Posso interromper a transmissão e depois restaurar? Como posso adicionar novos dispositivos com o sistema “ligado”?)

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Presentation Transcript
interfaces
Interfaces
  • As Interfaces são escolhidas baseadas na:
    • Velocidade (capacidade em transferir os dados)
    • Distancia (qual a distância que ela pode transferir os dados)
    • Robustez (Posso interromper a transmissão e depois restaurar? Como posso adicionar novos dispositivos com o sistema “ligado”?)
    • Tamanho do endereçamento (Quantos dispositivos posso conectar?)
    • Custo (Quanto tudo isso me custa)
  • Dois tipos comuns de interfaces, são a serial e paralela
  • Serial baixo custo de implementação, geralmente suportam distancias elevadas
      • Mouse, modem, USB, rede local
    • Paralela alto custo, porem, com altas taxas de Transferência
      • Impressora, SCSI
  • O processamento avançado dos sinais analógicos estão incentivando cada vez mais performance tanto nas interfaces seriais como paralela
largura de banda a rede local vs conex o de storage
Largura de Banda: A Rede Local vs. Conexão de Storage

AnoRedeStorage Diferença1992 0.1 MB 10 MB 100-to-1

1994 1 MB 20 MB 20-to-1

1996 10 MB 40 MB 4-to-1

1998 100 MB* 100 MB 1-to-1

1999 200 MB** 160 MB .8 to 1

2003 1000MB*** 320 MB .33 to 1

*O Gigabit Ethernet pode utilizar técnicas como “trunking” para aumentar e agregar largura de banda

**O Fibre channel proporciona hoje 200 MBS embora o 400 MBS seja eminente

***10-Gigabit Ethernet está atualmente em desenvolvimento

nas ou san
NAS ou SAN?

Clientes

Rede em modo genérico

LAN/WAN/FDDI

Servidores Heterogêneos

Storage Area Network

(SAN)

Controladoras Array

Com Discos

nas ou san1
NAS ou SAN?

Clientes

Rede em modo genérico

LAN/WAN/FDDI

Servidor NT

Thin Server otimizado apenas para acesso a arquivos, não precisa de:

- Monitor

- Teclado

Servidor Unix

De Grande Porte

Servidor Unix

Servidor NT

  • Servidor de Arquivos
  • Arquivos CIF
  • Arquivos NFS

Network Attach Storage

(NAS)

portanto qual a diferen a
Portanto qual a diferença?

(1) A Conecção

  • SAN utiliza Fibre Channel
  • NAS utiliza redes TCP/IP Networks: Ethernet, FDDI, ATM (possivelmente algum dia TCP/IP sobre Fibre Channel)

(2) Os Protocolos

  • SAN utiliza SCSI encapsulado
  • NAS utiliza Protocolos de File Server: NFS, CIFS, HTTP

A Diferença (2) É a mais Importante

san caro para o segmento entry level e mid range

Item

NAS

SAN

Comentário

Preço de entrada da tecnologia

Começa abaixo de $3,000

>$10,000

O menor NAS é um simples disco rígido conectado a uma porta Ethernet (DASD)t, O menor SAN necessita Fibre HBA, Cabeamento Fibre , SAN software, Discos em Fibre

Infra Estrutura

Utiliza a mesma estrutura de Rede

Necessita de Infra Estrutura de Fibre channel

O Investimento Necessário em Fibre channel HBA’s e Cabeamento Fibre Channel = $750 por nó vs. Ethernet $150 por nó.

Software

Não necessita, utilizar os protocolos nativos

Necessita de um ‘SAN OS” instalado em cada cliente

Adicione $$$ para o software de SAN

Periféricos de Storage

Usa periféricos padrão SCSI, entretanto a sua expansão é limitada se comparamos com a SAN

Geralmente requer conecção direta Fibre para cada periférico

Discos Fibre custam no mínimo 30% a mais dos o mesmo disco em SCSI, Fibre bridges (SCSI<>Fibre) continuam ao redor de $1,000 por nó

Gerenciamento

Geralmente utiliza SNMP e DNS (Serviços existentes na rede) para gerenciamento e suporte

Requer da mesma forma um software de gerenciamento específico, treinamento especializado e arquitetura Fibre Channel

Adicione $$$ pelo SAN software, Adicione $$

e tempo para treinamento pessoal.

SAN é caro para o segmento Entry Level e Mid Range
conceitos de raid
Conceitos de RAID
  • Um simples Disco Rígido físico ou multiplos discos em um gabite externo sem funcionabilidades RAID é geralmente chamado de
    • JBOD (Just A Bunch Of Disks)
    • SAS (Server Attached Storage) podendo estar dentro do servidor.
  • O projeto e pesquisa RAID foi desenvolvido pela Universidade de Berkley (CA-USA) nos anos 80.
    • Tema Original = Redundant Array ofIndependant Disks
    • Atualmente = Redundant Array ofInexpensive Disks
  • RAID combina um número independente de discos juntos proporcionando aumento do throughput/performance no acesso e confiabilidade dos dados
    • Níveis RAID diferentes proporcionam uma variedade de misturas de performance e tolerância a falhas
aplica es raid
Aplicações RAID
  • Aplicações com Alta Taxa de Transferência (Ambientes tipicamente RAID 0)
  • RAID striping é o ideal para aplicações com intensa transferência de dados
    • Aplicações que necessitam de uma grande quantidade de dados a ser processada em um intervalo de tempo pré-definido
    • Streaming Media
      • Video on demand, Digital Cable, Transmissões ao vivo
        • A taxa de dados fixa é critica, Transmissões múltiplas não devem degradar a qualidade “QoS” = Quality of Service
        • Stream contínuo de dados – sem espaço para o reenvio
      • Processamento de Imagem, manipulação e Renderização
  • Aplicações com alto índice de solicitações de informação (ambiente típico para o RAID 5)
  • RAID é utilizado para aplicações de alto uso de multitasking, alta taxa de retorno de informação
  • OLTP = On Line Transaction Processing (aplicações típicas)
    • Validação de cartão de crédito, Reservas, ECommerce, Gerenciamento de estoque on-line
    • Banco dados e aplicações Web based
    • Alto número de transações randômicas
um overview da tecnologia raid
Um Overview da Tecnologia RAID
  • O que é RAID?
    • Dois ou mais discos rígidos independentes.
    • Aparece no servidor como um único Grande Disco Rígido .
    • Sistema Operacional totalmente independente.
    • Dispositivo com alta confiabilidade e redundância.
  • Aumento da Disponibilidade dos Dados
    • Rápido acesso aos dados (multiple drives).
    • Segurança oferecida pela redundância/paridade.
  • Gerenciamento Simplificado
    • Partição de um único Drive para gerenciamento/partição.
  • Componentes Hot-Swap
    • Tanto para um ou vários drives.
    • Fontes de Alimentação e Ventilação, também.
  • O que RAID não é
    • Suporte a aplicações de Disaster Recovery Físicos

(Tape Drivers).

n veis raid raid level 0 striping
Níveis Raid RAID Level 0 - Striping
  • Uso de múltiplos Discos para a formação de um único Disco lógico.
  • Performance na implementação do RAID
  • Alta performance na Escrita e Leitura (Write and Read) performance relacionada com o aumento da quantidade de Discos.
  • Os Discos Rígidos são distribuídos utilizando-se uma tamanho definido de “stripe” durante a configuração
    • Deve ser otimizado em conjunto com o Sistema Operacional para uma performance otimizada
  • As pequenas solicitações que possuem o mesmo tamanho de “stripe” são transmitidas a um único Disco Rígido, as solicitações maiores são divididas e transmitidas a múltiplos Discos Rígidos em paralelo
  • A capacidade é a soma do número de discos no “array”
  • Não proporciona proteção contra falhas de hardware, somente performance.
resumo n vel raid 0
Resumo Nível: RAID 0
  • RAID-0, “Striping”, todos os Discos estão disponíveis para dados, Inseguro.
  • Utilizado para armazenamento temporário
  • Qualquer Disco que falhar causa a perda dos dados

10 = Total de Discos

10 = Capacidade Usável 0 = Redundância de Discos

10 = Performance Leitura

10 = Performance Escrita

Dados

Todos os Dados

Foram Perdidos

n veis raid raid level 1 espelhamento
Níveis Raid RAID Level 1 - Espelhamento
  • O RAID 1 proporciona alto nível de tolerância a falhas
    • Cada solicitação de I/O é espelhada em um segundo Disco Rígido
  • O RAID 1 trabalha com múltiplos de dois Discos Rígidos- o set primário e o set espelhado – dobrando também o custo por GB da solução
    • Proporciona o mesmo throughput durante a escrita
    • Oferece mais performance durante a leitura (read) – A controladora RAID executa o mesmo comando de leitura em cada Disco – assim que um dos discos disponibiliza os dados, ele é automaticamente transferido para o servidor e o próximo comando de leitura pode ser processado.
  • Oferece proteção contra falhas nos discos com taxa de 1 para 1
    • Assim que um disco falha, automaticamente o espelho assume, porém caso ocorra a falha no espelho não existe mais segurança
    • Pode proteger contra desastre naturais/físicos porém o espelho deve estar instalado remotamente (em outro local físico) acarretando em um custo adicional $$.
    • Não protege contra vírus digital ou acidentes/delete intencional, já que 100% do disco está sincronizado com o outro
  • Implementação de Alto Custo
    • Controladora RAID +
    • Custo por GB de chega a ser o dobro se compararmos

com uma unidade simples.

resumo n vel raid 1
Resumo Nível: RAID 1
  • RAID-1, “Mirroring” rápido, 50% dos Discos estão disponíveis para dados, extremamente seguro.
  • Utilizados para informações importantes
  • Qualquer Disco espelhado pode falhar, e os dados permanecem salvos

2 = Total de Discos

1 = Capacidade Usável

1 = Redundância de Discos

2 = Performance Leitura

1 = Performance Escrita

Data

Copy

Os dados permanecem Salvos

------------------------

Todos os Dados

Foram Perdidos

paridade e ecc
Paridade e ECC

(5+10+?+2+7 = 27)

  • Utiliza metodologia de reconstrução dos dados perdidos, adicionando-se informações adicionais, comumente chamada de “overhead”
  • Utiliza cálculos Matemáticos Polinomiais e operações inversas
  • È utilizada uma equação de 5th Grau para encontrar a soma e o resultado.
    • O método de detecção de erros com paridade em computadores funciona apenas para a detecção do erro.

Bit Error

Método de Paridade no barramento SCSI

Parity Sum Error

n veis raid raid level 3 acesso sincronizado com disco dedicado de paridade
Níveis RaidRAID Level 3 – Acesso Sincronizado com disco dedicado de paridade
  • O Uso de mais Discos possibilita um aumento do throughput
    • Um único de Disco de paridade pode ser um problema de gargalo na performance
  • Proteção contra falha de Disco com razão de 1 para vários
    • A Performance é degradada durante o acesso, e especificamente durante a reconstrução em caso de falha (rebuild) de um disco rígido (demorando horas)
    • Não oferece proteção contra desastre físicos
    • Não protege contra vírus digital ou acidentes/delete intencional, já que os dados são protegidos por um esquema de paridade ECC (com esquema e atualização em tempo real)
  • Implementação de Alto Custo
    • Custo da Controladora RAID +
    • Discos Rígidos com sincronização de spindle
    • 1 Disco Rígido adicional para Paridade
    • Implementado como um sistema RAID

(gabinete stand alone)

n veis raid raid level 5 acesso independente com paridade distribu da
Níveis RaidRAID Level 5 – Acesso Independente com paridade distribuída
  • O uso de mais discos possibilita o aumento da performance RAID 5, é geralmente utilizado em ambientes OLTP
  • Proteção contra falha de Disco com razão de 1 para vários
    • Qualquer disco rígido (1) pode falhar e mesmo assim o sistema permanece intacto
    • Não oferece proteção contra desastre físicos
    • Não protege contra vírus digital ou acidentes/delete intencional, já que os dados são protegidos por um esquema de paridade ECC (com esquema e atualização em tempo real)
  • Implementação de Alto Custo
    • Capacidade com perda pela Paridade, o crescimento dos dados aumenta o custo por GB
    • Custo da Controladora RAID +
    • Implementado como um sistema RAID

(gabinete stand alone)

resumo n vel raid 5
Resumo Nível: RAID 5
  • RAID-5, rápido, todos menos um disco está disponível para dados, Segurança.
  • Utilizado com Armazenamento Primário
  • Caso um Disco falhe ”OK”, O segundo Disco ocasiona a perda total dos dados!

10 = Total de Discos

8 = Capacidade Usável

1 = Redundância de Disco

8 = Performance Leitura

8 = Performance Escrita

Data

Paridade

Hot Spare

Os dados permanecem Salvos

------------------------

Todos os Dados

Foram Perdidos

combina o de n veis raid

RAID 1

ARRAY

RAID 1

ARRAY

RAID 1

ARRAY

Combinação de níveis RAID
  • RAID 00, 10, 30, 50
  • Múltiplos níveis RAID 0, 1, 3, ou 5 Arrays podem ser “striped” entre eles para a criação dos níveis RAID 00, 10, 30 ou 50
    • Proporciona mais capacidade
    • Freqüentemente chamado de composição RAID
  • Proporciona um melhor “load balancing”.

Interface da Aplicação

RAID 0 Stripping

resumo n vel raid 0 1
Resumo Nível: RAID 0+1
  • O RAID-10, é extremamente rápido, metade dos Discos estão disponíveis para Disco/ dobro do Preço, Seguro.
  • Usado para dados primários e críticos
  • Caso um Disco falhe ”OK”, O segundo ocasiona a perda dos dados!

Os dados permanecem Salvos

------------------------

Todos os Dados Foram Perdidos

20 = Total de Discos

10 = Capacidade Usável

*2 = Redundância de Discos

20 = Performance Leitura

10 = Performance Escrita

Data

Grupo #1

Dados Críticos

Grupo #2

Espelho (Cópia)

resumo n vel raid 5 1
Resumo Nível: RAID 5+1

RAID 5+1 oferece 4 discos de capacidade porém com necessidade total de 10 discos:

Dados

Paridade

Grupo #1

Dados Críticos

Grupo #2

Espelho (Cópia)

Striping

Paridade

Os dados permanecem Salvos

------------------------

Todos os Dados Foram Perdidos

introduzindo o raid n
Introduzindo o RAIDn
  • A INOSTOR detê a patente de um inovador algorítimo RAID, que incorpora um novo conceito em nível RAID, este novo algorítimo é chamado de RAIDn
  • RAIDn pode ser implementado tanto em software como em hardware
    • Inicialmente o RAIDn está desenvolvido como um pacote de software
  • Comparando-se com as tecnologias RAID tradicionais, RAIDn oferece maior confiabilidade e melhor utilização do disco ao mesmo custo
  • A INOSTOR utilizará a tecnologia RAIDn em seus próprios sistemas de storage, entretanto ela também estará disponível via licenciamento para outras empresas que tiverem interesse.
porque raid n
Porque RAIDn
  • Nova tecnologia que proporciona proteção superior a ambientes de missão crítica quando comparados com os produtos RAID atuais.
  • Segurança contra falhas de múltiplos Discos, ideal para aplicações de missão crítica.
  • Melhor confiabilidade, baixo custo, alta performance.
  • Exemplo: Mesma Capacidade, Maior Performance e Confiabilidade a um custo 30% menor.
  • Oferece uma total substituição para o RAID Linux
  • Facilmente transportável pra outros sistemas operacionais.
  • Bundled com o IceNas software para licenciamento.
caracter sticas raid n
Características RAIDn
  • Desenvolvimento exclusivo do Software.
  • Inostor já está trabalhando no RAIDn a 3 anos e com pré-desenvolvimento de 8 anos.
  • O Time da Inostor é formado de engenheiros com uma sólidade expertise no desenvolvimento de RAID & Network Storage.
exemplo raid n

Dados

Paridade

Striping

Exemplo - RAIDn

RAIDn proporciona 7 Discos de Capacidade e 03 Discos de Redundância 3, utilizando os mesmos 10 discos do padrão Raid 5+1

Os dados permanecem Salvos

------------------------

Todos os Dados Foram Perdidos

Comparado com o Exemplo do nível Raid 5+1, Raidn proporciona 75% a mais de capacidade além de permitir que 03 Discos Falhem simultaneamente

jbod just a bunch of disks
JBOD (Just a Bunch Of Disks)
  • Descrição JBOD
    • JBOD é simplesmente um grupo de discos. O Disk arrays pode ser configurado para ser visto pelo servidor como um grupo de discos independentes. Na maior parte das vezes não oferece um uso eficiente para aplicações de Array .
    • Uma vantagem utilizando JBOD é a possibilidade de se criar um um disco virtual em vários
  • Falha durante a Operação
    • Caso um disco falhe, terá o mesmo efeito que se um disco individual falha-se em uma configuração SCSI padrão. Os dados são perdidos e o disco torna-se indisponível.
continua o jbod
Continuação JBOD
  • Características de Performance
    • Tomando em consideração que a maioria das controladoras RAID utilizam memória cache, podemos considerar um pequeno incremento de performance pelo uso deste artifício.
  • Considerações de Custo
    • Principalmente pelo benefícios serem limitados, o uso de um sistema RAID JBOB não é considerada um boa solução do ponto de vista de “custo benefício”.
  • Níveis RAID 2 & 4
    • Sim, eles existem. Embora, estes dois níveis RAID oferecem poucos benefícios em relação aos níveis 3 & 5 com muito mais overhead eles não são comercialmente viáveis.
custos envolvidos na implementa o de sistemas raid
Custos Envolvidos na implementação de Sistemas RAID
  • O RAID 1 com espelhamento de um para um, com um sistema RAID com chassi externo
    • Para RAID 1 (Espelhamento)
    • RAID I/O Flyer com três discos rígidos 30.7 GB
    • Necessita da controladora SCSI no servidor
      • Total = $3,220.00*
  • O RAID 1 com espelhamento de um para um, utilizando controladora RAID Mylex AcceleRAID (Sistema Interno ao Servidor)
    • Controladora: $399.00
    • 2 Discos de 40 GB: $400.00 cada ($ 800.00)
    • Cabos = $ 20.00
      • Total = $ 1,219.00*
  • RAID 1 Solução externa Megahaus
    • Chassi externo RAID com 2 Discos de 36 GB = $1,199.00
    • Controladora ATTOPCI RAID = $395.00
    • Cabos 2 X $20.00 = $40.00
      • Total = $1,634.00*

* Preços EUA

os sistemas raid foram desenvolvidos para alta disponibilidade e n o para backup
Os sistemas RAID foram desenvolvidos para alta disponibilidade e não para backup
  • Protege contra falhas de Hardware, não protegendo contra falhas de Software
  • Não possui mídia removível
  • Não oferece estabilidade na recuperação de dados (Ex.: Uma vez que os dados foram deletados ou contaminados por vírus digital os dados estarão corrompidos e não há como reverter sem backup)
  • O esquema Snapshot (utilizando espelhamento RAID 1 com sincronismo) é a única forma baseada em disco que oferece o mesmo nível de segurança de uma Backup em fita (porém sem segurança física) além do mais deve ser investido a mesma capacidade em disco duas vezes
    • Escalabilidade em capacidade significa que, para cada MB de storage adicionado uma capacidade adicional de 2 MB deve ser adquirida.
  • As técnicas de Snapshot utilizam filtros para salvar somente os dados críticos, somente o backup em fita permite 100% de todos os dados, além de permitir agendamento automático, update/sincronismo – significando proteção TOTAL.
para mais informa es
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www.inostor.com.br

ou

email: suporte@inostor.com.br

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São Paulo, SP

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