Оглавление (стр. 3 )

Типы 17 и 18

Сообщения типов 17 и 18 (запрос и ответ на запрос значения маски сети) используются в случае, когда хост желает узнать маску сети, в которой он находится. Для этого в адрес маршрутизатора (или широковещательно, если адрес маршрутизатора неизвестен) отправляется запрос. Маршрутизатор отправляет в ответ сообщение с записанным в нем значением маски той сети, из которой пришел запрос. В том случае, когда отправитель запроса еще не знает своего IP-адреса, ответ отправляется широковещательно.

Поля “Идентификатор” и “Номер по порядку” могут использоваться для контроля соответствий запросов и ответов, но в большинстве случаев игнорируются.

3. Сетевые системы хранения данных: SATA, PATA, iSCSI

SATA (англ. Serial ATA) — последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации (как правило, с жёсткими дисками). SATA является развитием интерфейса ATA (IDE), который после появления SATA был переименован в PATA.

ATA - Advanced Technology Attachment

Преимущества (перед PATA):

(главное) использование последовательной шины вместо параллельной. (меньше наводок, больше износостойкость, и т. п.)

Стандарт SATA предусматривает горячую замену устройств и функцию очереди команд

На шине располагается 1 устройство (=> выше скорость).

Разъемы

SATA использует 7-контактный разъём вместо 40-контактного разъёма у PATA. Разъём питания SATA подаёт 3 напряжения питания: +12 В, +5 В и +3,3 В; однако современные устройства могут работать без напряжения +3,3 В, что даёт возможность использовать пассивный переходник с стандартного разъёма питания IDE на

G – заземление; R – зарезервировано;

D1+,D1–,D2+,D2– два канала передачи данных (от контроллера к устройству и от устройства к контроллеру соответственно). Для передачи сигнала используется технология LVDS, провода каждой пары (D1+,D1– и D2+, D2–) являются экранированными витыми парами.

SATA/150

Стандарт SATA предусматривал работу шины на частоте 1,5 ГГц, обеспечивающей пропускную способность приблизительно в 1,2 Гбит/с (150 Мб/с). (20%-я потеря производительности объясняется использованием системы кодирования 8B/10B). Пропускная способность SATA/150 незначительно выше пропускной способности шины Ultra ATA (UDMA/133).

SATA/300 (SATA II)

Стандарт SATA/300, работающий на частоте 3 ГГц и обеспечивающий пропускную способность до 2,4 Гбит/с (300 Мб/с) Теоретически SATA/150 и SATA/300 устройства должны быть совместимы (контроллер <=> устройство), однако для некоторых устройств и контроллеров требуется ручное выставление режима работы (джампер).

ATA - Advanced Technology Attachment. (он же IDE, UDMA(??) и ATAPI)

IDE - Integrated Drive Electronics

Используется 40/80 - проводный шлейф (во втором случае каждый 2ой проводник заземлен). Макс. длина = 46 см.

На шине может быть до 2х устройств (+одно устройство в режиме read-only)

Стандарт	Проп. спос. стандарт(МБ/сек)	Макс. размер диска	Свойства
ATA 1 (ATA, IDE)	PIO (3.3, 5.2, 8.3) DMA (2.1, 4.2, 8.3 )	137 Гб	28-bit LBA, CHS*
ATA 2 (Fast ATA, Fast IDE)	PIO (11.1, 16.6) DMA (13.3, 16,6)	то же
ATA 3 (EIDE)	то же	то же	S. M.A. R.T., Security
ATA/ATAPI-4	Ultra DMA/33 (16.7, 25.0, 33.3)		Support for CD-ROM, etc., via ATAPI packet commands
ATA/ATAPI-5	Ultra DMA 66 (44.4, 66.7)		80-wire cables
ATA/ATAPI-6	UDMA 5 (100)	128 ПиБ (дофига)	48-bit LBA Automatic Acoustic Management
ATA/ATAPI-7	UDMA 6 (133)
ATA/ATAPI-8	under construction

* Спецификация АТА предусматривала 28-битный режим адресации. Это позволяло адресовать 228 (268 435 456) секторов по 512 байт каждый, что давало максимальную ёмкость в 137 ГБ (128 ГиБ). В стандартных PC BIOS поддерживал до 7,88 ГиБ (8,46 ГБ), допуская максимум 1024 цилиндра, 256 головок и 63 сектора. Это ограничение на число цилиндров/головок/секторов CHS(cylinder/head/sector) в сочетании со стандартом IDE привело к ограничению адресуемого пространства в 504 МиБ (528 МБ). Для преодоления этого ограничения была введена схема адресации LBA(logical block address), что позволило адресовать до 7,88 ГиБ. Со временем и это ограничение было снято, что позволило адресовать сначала 32 ГиБ, а затем и все 137 ГБ, предусмотренные на то время спецификацией ATA.

PIO – Program in-out режим обмена, при котором данные переписывает ЦПУ

DMA – режим обмена информацией, при котором данные переписывает отдельный контроллер (контроллер DMA)

iSCSI (Internet Small Computer System Interface) — это протокол, который базируется на TCP/IP и разработан для установления взаимодействия и управления системами хранения данных, серверами и клиентами. При этом используется IP-адрес, TCP порт, SCSI узел.

Обычно данному протоколу противопоставляют iFCP

iSCSI описывает:

1) Транспортный протокол для SCSI, который работает поверх TCP

2) Новый механизм инкапсуляции SCSI команд в IP сети

3) Протокол для новой генерации систем хранения данных, которые будут использовать «родной» TCP/IP

Противоречия и трудности

1) В IP пакеты доставляются получателю без соблюдения строгой последовательности, и ПК восстанавливает данные, на что затрачиваются определенные ресурсы (до 100% загрузки ПК с сетевой картой без аппаратной реализации TCP/IP при использовании iSCSI). В то же время, по спецификации SCSI, как канального интерфейса, все пакеты должны передаваться один за другим без задержки, а нарушение этого порядка приводит к потере данных.

2) Проблема большого времени задержки в ip сетях (75 микросекунд) => подходят только быстрые сети (напр. Gigabit Ethernet)

Преимущества

1) Географическое распределение данных (SAN)

2) Безопасность

іSCSI имеет четыре составляющие:

Управление именами и адресами (iSCSI Address and Naming Conventions) (!имена устройств могут обрабатываться обычным DNS-сервером)

Управление сеансом (iSCSI Session Management). (login/logout)

Обработка ошибок (iSCSI Error Handling).

Безопасность (iSCSI Security).

Обработка ошибок

Для того, чтобы обработка ошибок и восстановление после сбоев функционировали корректно, как инициатор, так и исполнитель должны иметь возможность буферизации команд до момента их подтверждения.

а) чтото типа OSI б) прохождение транзакции

4. Понятие о кластеризации: основные определения и термины. Классификация. Сферы применения.

Кластеризация – это распределение аппаратуры и программного обеспечения по узлам, которые работают вместе как единая система с тем, чтобы гарантировать продолжение функционирования пользовательских приложений во время чрезмерных нагрузок, либо в случае выхода из строя одного из узлов кластера.

Кластеризация становится все более популярной, благодаря недавним улучшениям программного обеспечения управления внешней памятью и приложений, что облегчает этот процесс и делает его более приемлемым в ценовом отношении. А это особенно важно сейчас, когда руководители организаций скупы в отношении расходов на ИТ. Конечно, наличие мощных и очень надежных серверов очень привлекательно, но они весьма дороги. Поэтому многие компании, включая Oracle, используют недорогие массово выпускаемые серверы. Но такой подход ведет к тому, что в сравнении с мощным сервером нагрузка на каждый “малый” сервер меньше и вероятность его сбоя выше.

Ключевым становится следующий вопрос: "Как обеспечить необходимую мощность и надежность уровня предприятия нашим приложениям при условии применения менее надежных серверов?" Ответ: построение эффективной кластеризации.

Однако сразу же возникает множество проблем, как, например, соответствие потребностям приложений, состав необходимой аппаратуры, структура программного обеспечения. Возможность кластеризации может быть учтена уже при проектировании программного обеспечения приложений. Мы рассмотрим различные способы создания кластеров и покажем, что построение эффективных кластеров не сводится к применению одного единственного подхода, необходимо рассмотрение ряда возможностей, из которых для реализации отбираются наиболее походящие для ваших приложений.

Аппаратная кластеризация

Кластеры можно разделить по категориям в соответствии с назначением их основного использования:

Кластеры высокой готовности (high-availability clusters), или отказоустойчивые (failover), применяются для того, чтобы не допустить прекращения обслуживания в случае выхода из строя основного сервера. Как правило, в этом случае используется дублирующий сервер.

Кластеры с балансировкой нагрузки (load-balancing clusters) обеспечивают более эффективное использование ресурсов вычислительной системы. В случае высоких нагрузок на серверы, запросы перенаправляются на наименее загруженные серверы.

Кластеры высокой производительности (high-performancesters clusters) обычно применяются для достижения высокой скорости вычислений. Типичные для этого случая приложения: прогнозирование, в том числе погоды, и научные вычисления. Для получения результатов за короткий промежуток необходимо параллелизировать вычисления. С этой целью первыми были использованы кластерные системы с массивно-параллельной обработкой данных (massively parallel processing (MPP)).

На уровне аппаратуры можно и далее продолжить классификацию: кластер из ПК, кластер из рабочих станций, кластер из SMP-серверов (SMP - symmetric multiprocessing - многопроцессорной симметричной архитектуры) с операционными системами Linux, Solaris, NT и т. д. Очень важен правильный выбор аппаратуры, которая наилучшим образом соответствует вашим потребностям, и способа соединения серверов. Ряд технологий высокопроизводительной коммуникации пакетов и переключения могут быть использованы для соединения рабочих станций, ПК и серверов, входящих в кластеры. Но вместо этих технологий вы можете отдать предпочтение Ethernet, это зависит от производительности и уровня высокой готовности (high-availability) вашей вычислительной среды. Для повышения пропускной способности сети архитекторы/проектировщики могут выбирать между 100 МБ сетевыми картами и Gigabit Ethernet для получения нужной скорости передачи данных. Другие варианты – это Myrinet, SCI, FC-AL, Giganet, GigE и ATM, но в каждом из этих случае цена кусается.