Аппаратное обеспечение

Аппаратное обеспечениеявляется основой ИС и определяет вычислительную мощность ИС в целом. Все аппаратное обеспечение можно разделить на вычислительные установки, кабельное, канало- и сетеобразуюшее, периферийное и дополнительное оборудование.

Вычислительные установки (ВУ)служат для выполнения основных вычислительных задач, т.е. задач по хранению и обработке информации. Вычислительные установки можно разделить на две большие группы: серверы и рабочие станции.

Сервер (Server) — это вычислительная установка, которая служит преимущественно для совместного использования его информационно-вычислительных ресурсов, к которым относятся, прежде всего, центральный процессор или процессоры (например, если это SMP-система), оперативная и внешняя память (прежде всего, жесткие диски).

Основные требования к современному серверу:

1. Масштабируемость (Scalability)– возможность наращивания мощности ВУ (количество и быстродействие процессоров, объем оперативной и внешней памяти) для пропорционального увеличе­ния скорости и плотности (определенное количество запросов в единицу времени) обработки запросов, а также объемов хранимой информации.

2. Отказоустойчивость (Intolerance) — возможность системы полностью восстанавливать свою работоспособность при аппаратных сбоях..
ивысокая доступность (HighLevelofAvailability)– возможность системы продолжать обслуживание запросов при аппаратных сбоях. Обеспечивается дублированием (Duplexing) основных аппаратных компонентов ВУ, чаше всего выходящих из строя (обычно имеющих механические части, а также избыточностью (Redundancy) хранящейся информации.

3. Управляемость (Manageability)– возможность удаленного управления, сбора сведений о работе подсистем сервера. Обеспечивается специальными программно-аппаратными комплексами, разрабатываемыми и поставляемыми производителями серверов.

Для обеспечения отказоустойчивости и высокой доступности в современных серверах используются следующие технологии и компоненты:

- горячая замена компонент (HotSwapping) – позволяет менять компоненты аппаратного обеспечения, не отключая электропитания от ВУ. Есть решения для жестких дисков, источников питания, вентиляторов и плат расширения;

- ОЗУ с хранением избыточной информации;

- память с паритетом (ParityChecking) – обеспечивается обнаружение однократных ошибок в ОЗУ;

- ЕСС-память (EnhancedCorrectionCode – улучшенный код коррекции), обеспечивается исправление однократных ошибок и обнаружение двукратных ошибок в ОЗУ;

- Массивы независимых резервных дисков (Redundant Array of Independent Disks / RAID). Применяются в серверах для обеспечения отказоустойчивости внешней памяти.

Классификация RAID по способу исполнения:

1. Аппаратный RAID. Существует две реализации:

- в виде хост-адаптера – вместо SCSI-адаптера шина со SCSI-дисками («скази» )подключается к RAID-адаптеру;

- SCSI-to-SCSI – такой RAID является обычным SCSI-устройством с точки зрения SCSI-адаптера, при этом можно органи­зовать более емкую внешнюю память, являющуюся отказоустойчивой.

2. Программный RAID. Реализуется системным ПО на уровне ядра ОС.

Классификация по принципу функционирования:

1. RAID0 – разделение;

2. RAID1 – зеркалирование (дублирование) данных;

3. RAID4 – разделение данных с избыточностью (с выделенным диском четности);

4. RAID5 – разделение данных с избыточностью (с равноправными дисками, т.е. информация о четности размыта по дискам).