Резервирование информации

Федеральное Агентство по образованию

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ГОУВПО «ВГТУ»)

Факультет радиотехники и электроники

Кафедра системного анализа и управления в медицинских системах

 

Реферат

 

по теме:  «Резервирование информации»

 

 

 

 

 

 

 

                                                                         Выполнил: Минаков М.А.

                                                                      Студент группы: БМ-091

                                                                                     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Воронеж 2013

 

Содержание

 

Введение……………………………………………………………………...3

Резервное копирование через сеть SAN……………………………………3

Резервное копирование NAS ……………………………………………….4

Файловый сервер  …………………………………………………………...5

Ленточный накопитель ……………………………………………………..6

Облачные сервисы для хранения данных …………………………………7

Внешние устройства резервирования  ……………………………………..8

Резервирование с помощью Raid-массивов  ………………………………30

Схемы ротации. Принцип Ханойских башен ……………………………..37

Заключение ………………………………………………………………….38

          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Резервное копирование (Backup) является неотъемлемой частью ИТ-инфраструктуры и бизнеса в большинстве организаций. Бэкап - это экстренное восстановление работы на предприятии и, соответственно, залог отсутствия длительных простоев. Данный процесс необходим для любого вида бизнеса, не имеет значения большой он, средний или маленький. Даже ваш домашний компьютер без сомнений нуждается в бэкапе.

Цель резервного копирования – обеспечить последующее восстановление при необходимости. Есть множество причин потери данных:

-физический отказ;

-порча данных вследствие хакерской атаки;

-ошибки пользователя;

-природные катаклизмы (при решении с использованием ЦОДа, находящего в другом месте или даже в другом городе);

-ошибки в работе ОС.

Последствия от потери данных могут быть очень серьезными для бизнеса:

потеря баз данных по клиентам;

потеря имиджа;

простой рабочего времени;

проблемы с налоговыми и иными государственными инстанциями вследствие потери документов.

Чтобы избежать этого, необходимо своевременно позаботиться о резервном копировании данных для возможного восстановления в будущем. Необходимо определить, что в будущем подлежит бэкапу – вся система, отдельные файлы или файловые сегменты системы. Немало важно определить периодичность полу-/автоматического копирования.

Затраты на резервное копирование складываются из нескольких важных параметров:

стоимость потери данных и времени простоя до полного восстановления;

статистика удачных операций по восстановлению;

стоимость самостоятельного резервирования и ее положительная отдача.

Резервное копирование может осуществляться несколькими способами. Каждый имеет свои преимущества и недостатки. Методы бэкапа сформированы под определенные задачи.  

     Способы резервного копирования

BackUp через сеть SAN.

SAN представляет собой емкие  массивы данных. Работа реализуется  через выделенную от ЛВС сеть, что позволяет не перегружать локальную сеть. 

Рис.1-Резервирование через SAN

 

Резервное копирование NAS.

Эта технология является хорошим решением для небольших организаций и ЦОДов. NAS – это сетевая система хранения данных. Она представляет собой сервер, который подключается к сети и позволяет пользователям работать с общими файлами.

 

Рис.2-Технология NAS

Файловый сервер.

Предназначен для хранения или обмена файлами между пользователями. Сервер должен обладать большим объемом памяти, высокой скоростью записи и чтения. Такое решение применяется чаще всего в компаниях.

Рис.3-Файловый сервер

 

Ленточный накопитель (стример).

Резервное копирование с помощью стримера предполагает под собой запись данных на ленточный накопитель. У стримеров большая емкость и достаточно низкая стоимость самого накопителя, что делает их выгоднее остальных способов резервного копирования. Но, несмотря на это, есть у них весомый минус – низкая стоимость доступа к данным и стоимость самого стримера.

 

Рис.4-Ленточный накопитель

 

Облачные сервисы для хранения данных.

Облачный сервис представляет собой онлайн-хранилище и, соответственно, данные клиента хранятся на сторонних по отношению к нему серверах. При выборе данного решения клиенту не нужно самому приобретать сервер, нести затраты на обслуживание. Это решение сейчас получает широкое распространение, но, несмотря на это, у него есть свой минус. За счет того, что серверы принадлежат другой стороне, к ним отсутствует доступ в случае аварии. Если восстановление займет долгое время, это может принести серьезный урон бизнесу.

 

Рис. 5-Облачные сервисы

 

Внешние устройства резервирования данных:

К внешним устройствам относятся магнитные диски, CD,DVD,BD,cтримеры,жесткий диск(винчестер),а также флэш-карта. Внешняя память дешевле внутренней, создаваемой обычно на основе полупроводников. Кроме того, большинство устройств внешней памяти может переноситься с одного компьютера на другой. Главный их недостаток в том, что они работают медленнее устройств внутренней памяти.

 

НГМД(накопитель на гибких магнитных дисках).

Использование гибких дисков уходит в прошлое. Бывают двух типов и обеспечивают хранение информации на дискетах одного из двух форматов: 5,25' или 3,5'. Дискеты формата 5,25' в настоящее время практически не встречаются (максимальная емкость 1,2 Мб). Для дискет формата 3,5' максимальная емкость составляет 2,88 Мб, самый распространенный формат емкости для них – 1,44 Мб. Гибкие магнитные диски помещаются в пластмассовый корпус. В центре дискеты имеется приспособление для захвата и обеспечения вращения диска внутри пластмассового корпуса. Дискета вставляется в дисковод, который вращается с постоянной угловой скоростью. Все дискеты перед употреблением форматируются – на них наносится служебная информация, обе поверхности дискеты разбиваются на концентрические окружности – дорожки, которые в свою очередь делятся на сектора. Одноименные сектора обеих поверхностей образуют кластеры. Магнитные головки примыкают к обеим поверхностям и при вращении диска проходят мимо всех кластеров дорожки. Перемещение головок по радиусу с помощью шагового двигателя обеспечивает доступ к каждой дорожке. Запись/чтение осуществляется целым числом кластеров, обычно под управлением операционной системы. Однако в особых случаях можно организовать запись/чтение и в обход операционной системы, используя напрямую функции BIOS. В целях сохранения информации гибкие магнитные диски необходимо предохранять от воздействия сильных магнитных полей и нагревания, так как такие воздействия могут привести к размагничиванию носителя и потере информации.

Рис. 6- НГМД(накопитель на гибких магнитных дисках)

 

 

НЖМД(накопитель на жестких магнитных дисках).

Накопитель на жестком диске относится к наиболее совершенным и сложным устройствам современного ПК. Его диски способны вместить многие мегабайты информации, передаваемой с огромной скоростью.Основные принципы работы жесткого диска мало изменились со дня его создания.Взглянув на накопитель на жестком диске, вы увидите только прочный металлический корпус. Он полностью герметичен и защищает дисковод от частичек пыли. Кроме того, корпус экранирует накопитель от электромагнитных помех.

Рис.7- НЖМД(накопитель на жестких магнитных дисках)

 

Диск представляет собой круглую пластину с очень ровной поверхностью чаще из алюминия, реже - из

керамики или стекла, покрытую тонким ферромагнитным слоем. Магнитные головки считывают и записывают информацию на диски.Цифровая информация преобразуется в переменный электрический ток, поступающий на магнитную головку, а затем передается на магнитный диск, но уже в виде магнитного поля, которое диск может воспринять и "запомнить". Под воздействием внешнего магнитного поля собственные магнитные поля доменов ориентируются в соответствии с его направлением. После прекращения действия внешнего поля на поверхности диска образуются зоны остаточной намагниченности. Таким образом сохраняется записанная на диск информация. Участки остаточной намагниченности, оказавшись при вращении диска напротив зазора магнитной головки, наводят в ней электродвижущую силу, изменяющуюся в зависимости от величины намагниченности. Пакет дисков, смонтированный на оси-шпинделе, приводится в движение специальным двигателем, компактно расположенным под ним. Скорость вращения дисков, как правило, составляет 7200 об./мин. Для того, чтобы сократить время выхода накопителя в рабочее состояние, двигатель при включении некоторое время работает в форсированном режиме. Поэтому источник питания компьютера должен иметь запас по пиковой мощности. Появление в 1999 г. изобретенных фирмой IBM головок с магниторезистивным эффектом (GMR – Giant Magnetic Resistance) привело к повышению плотности записи до 6,4 Гбайт на одну пластину в уже представленных на рынке изделиях.

Основные параметры жесткого диска:

Емкость – винчестер имеет объем от 40 Гб до 200 Гб.

Скорость чтения данных. Средний сегодняшний показатель – около 8 Мбайт/с.

Среднее время доступа. Измеряется в миллисекундах и обозначает то время, которое необходимо диску для доступа к любому выбранному вами участку. Средний показатель – 9 мс.

Скорость вращения диска. Показатель, напрямую связанный со скоростью доступа и скоростью чтения данных. Скорость вращения жесткого диска в основном влияет на сокращение среднего времени доступа (поиска). Повышение общей производительности особенно заметно при выборке большого числа файлов.

Размер кэш-памяти – быстрой буферной памяти небольшого объема, в которую компьютер помещает наиболее часто используемые данные. У винчестера есть своя кэш-память размером до 8 Мбайт.

Фирма-производитель. Освоить современные технологии могут только крупнейшие производители, потому что организация изготовления сложнейших головок, пластин, контроллеров требует крупных финансовых и интеллектуальных затрат. В настоящее время жесткие диски производят семь компаний: Fujitsu, IBM-Hitachi, Maxtor, Samsung, Seagate, Toshiba и Western Digital. При этом каждая модель одного производителя имеет свои, только ей присущие особенности.

 

Стримеры.

Рис.8-Стример

 

Классическим способом резервного копирования является применение стримеров – устройств записи на магнитную ленту. Однако возможности этой технологии, как по емкости, так и по скорости, сильно ограничены физическими свойствами носителя. Стример по принципу действия очень похож на кассетный магнитофон. Данные записываются на магнитную ленту, протягиваемую мимо головок. Недостатком стримера является слишком большое время последовательного доступа к данным при чтении. Емкость стримера достигает нескольких Гбайт, что меньше емкости современных винчестеров, а время доступа во много раз больше.

 

Flash-карта

Устройства, выполненные на одной микросхеме (кристалле) и не имеющие подвижных частей, основаны на кристаллах электрически перепрограммируемой флэш-памяти. Физический принцип организации ячеек флэш-памяти можно считать одинаковым для всех выпускаемых устройств, как бы они ни назывались. Различаются такие устройства по интерфейсу и применяемому контроллеру, что обусловливает разницу в емкости, скорости передачи данных и энергопотреблении.

Multimedia Card (MMC) и Secure Digital (SD) – сходит  со сцены из-за ограниченной  емкости (64 Мб и 256 Мб соответственно) и низкой скорости работы.

Рис.9- Flash-карта

 

 

SmartMedia – основной формат для  карт широкого применения (от  банковских и проездных в метро до удостоверений личности). Тонкие пластинки весом 2 грамма имеют открыто расположенные контакты, но значительная для таких габаритов емкость (до 128 Мбайт) и скорость передачи данных (до 600 Кбайт/с) обусловили их проникновение в сферу цифровой фотографии и носимых МРЗ-устройств.