5.2. Описание raid-массива 5 уровня

В основу RAID положена следующая идея: объединяя в массив несколько небольших и недорогих дисков, можно полу­чить систему, превосходящую по объему, скорости работы и на­дежности самые дорогие дисководы. Вдобавок ко всему такая система, с точки зрения компьютера, выглядит как один единст­венный диск. Фундаментальным понятием для RAID является «разметка» - метод, позволяющий объединить несколько дисков в один логический диск. «Разметка» включает в себя разбиение полезного объема каждого диска на полосы, которые могут быть размером от одного сектора (512 байт) до нескольких мегабайт.

RAID-5 иногда называется «массивом с вращающейся четностью». В этом массиве используются полосы большого размера, а информация о четности хранится не на одном диске, а на всех дисках по очереди. Операции записи обращаются к од­ному диску с данными и к другому диску с информацией о чет­ности. Так как информация о четности для разных полос хра­нится на разных дисках, выполнение нескольких одновремен­ных операций записи невозможно только в тех редких случаях, когда полосы с данными или полосы с информацией о четности находятся на одном и том же диске. Чем больше дисков в мас­сиве, тем реже совпадает местоположение полосы информации и четности. Область применения: надежные массивы большого объема.

5.3. Понятия кластера

Для начала давайте посмотрим на кластерную тех­нологию построения вычислительных систем.

«Кластеризация есть физическое соединение и тесная ин­теграция двух и более серверов с целью обеспечения высокого коэффициента готовности и масштабируемости системы».

Как правило (но необязательно), серверы, составляющие кластер, имеют одинаковую (или похожую конфигурацию) и каждый из них может быть использован для выполнения какой-либо вычислительной задачи. Первоочередной целью кластери­зации является повышение коэффициента готовности системы с тем, чтобы обеспечить работу критических для бизнеса прило­жений на протяжении максимально продолжительного проме­жутка времени.

Использование кластера позволяет гарантировать, что в случае, если сервер или какое-либо приложение перестает нор­мально функционировать, другой сервер в кластере, продолжая выполнять свои задачи, возьмет на себя и роль неисправного сервера (или запустит у себя копию неисправного приложения) с целью минимизации простоя пользователей из-за неисправно­сти в системе. А теперь рассмотрим подробнее, как это реализо­вано.

5.4. Уровень аппаратных средств

Комплекс построен на 2 серверах HP NetServer LP2000r, объединенных в кластер, имеющих доступ к одному дисковому массиву (используется RAID-массив 5-го уровня). Этот массив является внешним по отношению к обоим серверам и имеет дублированное питание. Доступ серверов к массиву осуществ­ляется по интерфейсу Ultra SCSI-3, производительность которо­го достигает 160 Мбит/с (рис.29).

В комплексе используется контроллер RAID массива HP NetRAID-4M, который управляет 6 SCSI дисками, один из кото­рых предназначен для организации кворума кластера. Этот диск необходим для организации «голосования» компонентов кла­стера по системе 2 из 3 (для работы кластера необходимо два работающих устройства из трех). Если один из серверов класте­ра исправен и диск кворума доступен, то кластер находится в рабочем состояний. Если же исправны серверы, но возникают проблемы с диском кворума, то кластер по-прежнему исправен, однако корректного переключения с основного сервера на резервный в этом случае не произойдет (два устройства из трех, сервер и кворумный диск, неисправны). В этом случае необхо­димо провести замену кворумного диска на исправный. Перед извлечением диска его необходимо корректно отключить из конфигурации общих дисковых ресурсов кластера и затем под­ключить новый диск.

Использование кластерной конфигурации позволяет га­рантировать, что в случае, если сервер перестает нормально функционировать (признаки нормального функционирования задаются при настройке кластера), другой сервер в кластере возьмет на себя роль активного сервера.

Схема кластера представлена на рис.29. Один из серверов является основным, другой находится в горячем резерве. Кон­троль резервного за работой основного сервера осуществляется по двум каналам: по выделенной сети кластера и через корпора­тивную сеть.

Рис.29. Схема резервированного сервера

Конструктивно комплекс выполнен в одном 19-дюймовом шкафу промышленного исполнения, что обеспечива­ет удобный доступ ко всем компонентам для замены, контроля и диагностики, а также оптимальный температурный режим.