какая плата адаптера в пк обеспечивает отказоустойчивость данных

Курс IT Essentials. Контрольная работа 1. Знакомство с системой персонального компьютера.

Курс IT Essentials: PC HArdware and Software.

Контрольная работа по главе 1. Знакомство с системой персонального компьютера.

Вопрос 1.
Заказчик попросил собрать ПК, который будет поддерживать eSATA. Какой компонент необходимо проверить, чтобы убедиться в поддержке этой функции?

жесткий диск
ЦП
+++ чипсет
модуль ОЗУ

Вопрос 2.
Какие три компонента должны иметь один и тот же форм-фактор при сборке компьютера? (Выберите три варианта.)

монитор
клавиатура
+++ материнская плата
+++ блок питания
+++ корпус
видеокарта

Вопрос 3.
Что из нижеперечисленного относится к приемам увеличения производительности процессора по сравнению с фабричным значением?

++++ разгон
ограничение
гиперпоточность
многозадачность

Вопрос 4.

Какие единицы используются при измерении величины сопротивления току в цепи?

+++ омы
ватты
вольты
амперы

Сопротивление цепи измеряется в омах (Ом). Амперы (А) используются при измерении количества электронов, перемещающихся по цепи. Ватты (Вт) используются при измерении величины работы, необходимой для перемещения электронов по цепи. Вольты (в) используются при измерении работы, которую требуется проделать для перемещения заряда из одного места в другое.

Вопрос 6.
Какую характеристику имеют тонкие клиенты?

Им требуется быстрое ОЗУ большого объема.
Они выполняют все задачи обработки локально.
Они способны одновременно запускать несколько операционных систем.
+++ Для доступа к вычислительным ресурсам и хранилищу им требуется сетевое соединение.

Вопрос 7.
Какое обновление оборудования позволит процессору игрового ПК обеспечивать оптимальный уровень производительности для видеоигр?

внешний жесткий диск большой емкости
+++ быстрое ОЗУ большого объема
жидкостное охлаждение
диск EIDE с высоким быстродействием

Вопрос 8.
Какая плата адаптера в ПК обеспечивает отказоустойчивость данных?

+++ плата RAID
карта SD
плата ввода-вывода
плата захвата

Вопрос 9.
Что необходимо знать перед тем, как выбирать блок питания? (Выберите два варианта.)
требования к напряжению периферийных устройств
установленная операционная система
++++ общая мощность всех компонентов
++++форм-фактор корпуса
тип ЦП

Вопрос 10.
В ведении сетевого администратора на данный момент находится три сервера, и ему нужно добавить четвертый, однако для размещения дополнительного монитора и клавиатуры недостаточно места. При помощи какого устройства можно подключить все серверы к одному комплекту монитора и клавиатуры?

коммутатора USB
монитора с сенсорным экраном
ИБП
+++ KVM-переключателя
концентратора PS/2

Вопрос 11.
Какие устройства являются устройствами вывода? (Выберите три варианта).
клавиатура
+++ принтер
+++ наушники
мышь
+++ монитор
дактилоскопический сканер

Вопрос 12.
Заполните пустое поле.
В серверах и высокопроизводительных рабочих станциях обычно используется _______ память. Это специальная память, в которой имеется дополнительная схема для управления ОЗУ большого объема. Используйте русскоязычный термин.

Ответ 1: буферизуемая

Вопрос 13.
Какой тип памяти встроен в микросхему ЦП для обеспечения быстрого доступа к данным?
SODIMM
DDR3
Оперативная динамическая память DRAM
+++ Статическое ОЗУ (SRAM)

Вопрос 14.
Назовите два программных интерфейса, которые позволяют настраивать напряжение ЦП. (Выберите два варианта.)

+++ Настройки UEFI
+++ Параметры BIOS
Панель управления – Система
Панель управления – Электропитание
Панель управления – Диспетчер устройств

Вопрос 15.
Какой опасности подвергает себя инженер, открывая блок питания, даже если последний был давно отключен от сети?

+++ поражению накопленным зарядом высокого напряжения
воздействию тяжелых металлов
ожогу от горячих компонентов
отравлению ядовитыми парами

Источник

Отказоустойчивые системы: зачем нужны и как построить

Методы построения отказоустойчивых систем

На сегодняшний день не существует системы, гарантирующей 100% отказоустойчивость. Другими словами, не существует системы, которая гарантирует 100% вероятность безотказной работы на протяжении задаваемого промежутка времени (100% доступность).

Примеры систем с различными значениями вероятностей безотказной работы

Источник: G. Candea, «Principles of Dependable Computer Systems». Stanford University, 2003

Способы построения отказоустойчивых систем

Аппаратная избыточность (Hardware Redundancy, более известна как резервирование). Существуют методы постоянного резервирования (синтез избыточных устройств, нечувствительных к определенному количеству ошибок) и методы резервирования замещением (использование системы контроля, которая может действовать непрерывно или периодически, в этом случае говорят, о так называемом функциональном диагностировании). Исключая даже кратковременный простой, постоянное резервирование имеет относительное преимущество по сравнению со второй группой методов, системы при отказах.

Программная избыточность (Software Redundancy) используется для контроля и обеспечения достоверности наиболее важных решений по управлению и обработке информации. Она заключается в сопоставлении результатов обработки одинаковых исходных данных разными программами и исключении искажения результатов, обусловленных различными аномалиями.

Информационная избыточность (Information Redundancy) наиболее присуща телекоммуникационным системам, в которых информация передается многократно. Информационная избыточность заключается в дублировании накопленных исходных и промежуточных данных.

Временная избыточность (Time Redundancy) заключается в использовании некоторой части производительности компьютера для контроля за исполнением программ и восстановления (рестарта) вычислительного процесса (запас времени для повторного выполнения операции (например, двойного или тройного просчёта на вычислительной машине).

Наглядным примером введения многоуровневой избыточности в систему, для достижения отказоустойчивости, может послужить система контроля и управления авиалайнера Airbus 320 (fly-by-wire flight control system). В процессе функционирования системы управления, и обеспечения взаимосвязей между различными компонентами и контроля за последними, в Airbus 320 задействовано 5 различных независимых компьютеров. Система управления авиалайнером строилась из расчета, что обнаружение ошибок должно осуществляться как в аппаратной, так и в программной части системы. По этой причине, в процессе управления полетом, дополнительно задействовано два типа программного обеспечения, от двух независимых разработчиков.

Достаточно распространены методы, когда с целью повышения надежности, система снабжается схемой внутреннего контроля (СВК/тестер), предназначение которой заключается в инициализации «сигнала отказа» при наличии неисправностей или изменения функциональности, и как следствие, несоответствие выходных сигналов. В этом случае, сигнал о ошибке используется для отключения неисправного устройства от объекта управления. Также этот сигнал может быть параллельно использован для активизации команды подключения резервного или дублирующего устройства. Но важно при этом не забыть про проверку исправности схемы самого СВК.

Сделаем вывод. Отличительными преимуществами отказоустойчивых систем являются: их высокая безотказность, бесперебойность работы системы при наличии отказов и более продолжительный жизненный цикл эксплуатации. Отказоустойчивые системы помимо преимуществ имеют и ряд специфических характеристик, а именно: сложность дизайна и высокая стоимость развертывания, повышение энергопотребления, усложнение системы.

Источник

Отказоустойчивые ИТ-системы: принципы построения

Чтобы разобраться в том, как реализуется отказоустойчивость ИТ-систем, как она определяется, из чего складывается и на что влияет, лучше подойти к рассмотрению этого понятия с точки зрения обеспечения непрерывности бизнеса. В настоящее время прослеживается явная тенденция ужесточения требований к информационным системам, обеспечивающим непрерывность бизнеса, и тому есть простое объяснение — цена минуты простоя такой информационной системы с каждым годом увеличивается экспоненциально. При этом быстро растет и число ИТ-систем, которые обслуживают непрерывные бизнес-процессы, и, следовательно, тоже должны функционировать в непрерывном режиме.

Перечислим факторы, влияющие на непрерывность функционирования любой ИТ-системы:

В данной статье рассмотрим вкратце все влияющие на непрерывность функционирования ИТ-систем факторы, акцентировав внимание на отказоустойчивости. Это позволит понять важность этой характеристики с точки зрения ИТ-специалиста и с точки зрения бизнеса.

Инженерные системы ЦОДа

Для нормального функционирования любой ИТ-системы как минимум необходимо обеспечить штатные (предусмотренные производителем) условия эксплуатации поддерживающего ее ИТ-оборудования. Достигается это с помощью инженерных систем. Не слишком углубляясь в подробности, назовем наиболее важные из них: средства бесперебойного электроснабжения, системы климатического контроля, специальные стойки для размещения ИТ-оборудования и охранно-пожарная сигнализация.

Административно-организационное обеспечение

Административно-организационное обеспечение ИТ-систем предполагает специально разработанные регламенты поддержки их непрерывного функционирования и характеризует отлаженность административных процедур. Регламенты делятся на периодические (определяют порядок планового обслуживания ИТ-систем) и инцидентные (описывают действия для выхода из кризисной ситуации).

Еще один аспект административно-организационного обеспечения — четко выстроенная ролевая модель с прописанными требованиями к персоналу на каждую роль, а также грамотная организация труда обслуживающего ИТ-систему персонала.

Средства безопасности

Данный фактор охватывает все аспекты информационной безопасности, а также такой немаловажный для компании в целом компонент, как система контроля и управления доступом. Не заостряя внимание на составе средств безопасности, хочется отметить важность данного компонента и с точки зрения обеспечения непрерывности функционирования ИТ-систем.

Средства контроля и управления ИТ-инфраструктурой и ПО

Непрерывность функционирования и, соответственно, уровень доступности любой ИТ-системы зависят от того, как оперативно обслуживающий персонал получит информацию о внештатной ситуации и как быстро отреагирует на возникшую угрозу отказа ИТ-системы. Своевременность получения сигнала о внештатной ситуации определяется наличием и эффективностью системы мониторинга. Скорость устранения угрозы отказа ИТ-системы напрямую зависит от эффективности средств управления ИТ-инфраструктурой и прикладным и системным ПО. Например, единая консоль мониторинга и управления ИТ-системой позволяет значительно снизить время реакции и сократить время нештатного функционирования системы.

Реализация механизма создания резервных копий

Практически любая ИТ-система зависит от обрабатываемых ею данных, кроме, разве что, систем распределенных вычислений, где ценность самих данных минимальна. Чтобы обеспечить непрерывность функционирования ИТ-системы и свести к минимуму время ее простоя, необходимо регулярно выполнять резервное копирование данных. Это позволяет минимизировать риски потери и изменения данных, а также сократить время простоя ИТ-системы.

Определение отказоустойчивости

Согласно общепринятым представлениям, отказоустойчивость ИТ-системы определяется ее способностью сохранять работоспособность при отказе одного или нескольких компонентов. Исходя из типовой архитектуры ИТ-систем, можно выделить несколько компонентных составляющих общей отказоустойчивости:

Механизмы реализации отказоустойчивости

В настоящее время единственным механизмом обеспечения отказоустойчивости ИТ-системы является избыточность входящих в нее компонентов. Рассмотрим как реализуется отказоустойчивость на компонентных уровнях.

Отказоустойчивость программного обеспечения. Речь идет об использовании различных способов кластеризации с установкой идентичного программного обеспечения на всех узлах кластера. В случае отказа ПО или программного сбоя на одном из узлов кластера его нагрузка перераспределяется между корректно функционирующими узлами. За это отвечает кластерное ПО, которое по определенным критериям определяет, на каком из узлов неверно функционирует системное или прикладное программное обеспечение и «выключает» данный узел из активной деятельности.

Стоит отметить, что отказ аппаратной части узла приводит к тем же последствиям, но диагностировать причину неработоспособности прикладного или системного программного обеспечения сложно и не имеет особого смысла. Отказ одного из узлов кластера не приводит к остановке ИТ-системы или ограничению ее функциональности. Типичный негативный эффект от такого единичного отказа проявляется в снижении производительности системы и возможной задержке в выполнении операций ввода-вывода на время переноса нагрузки сбойного кластера на другие узлы.

Примером кластерного ПО для обеспечения отказоустойчивости программного обеспечения может служить Veritas Cluster Service. Данный продукт имеет богатый функционал для построения зависимостей между разными уровнями ресурсов кластера, расширенные средства диагностики и определяемый набор политик для переноса нагрузки с отказавшего узла кластера на корректно функционирующие узлы.

Другой пример реализации механизма отказоустойчивости ПО — серверная виртуализация.

Отказоустойчивость аппаратного обеспечения ИТ-системы на уровне логических модулей. В этом случае механизм реализации отказоустойчивости идентичен вышеописанному, но предполагает кластеризацию аппаратных средств без использования внешнего программного обеспечения. Такой вид кластеризации применяется главным образом в системах хранения данных и серверных многоузловых сборках. Средства управления таким аппаратным кластером отвечают только за исправность аппаратной составляющей и не контролируют корректность функционирующего на этом кластере программного обеспечения. Отказ одного сервера или одной системы хранения данных в такой логической сборке не вызовет остановку всей ИТ-системы, а лишь ограничит ее производительность.

Как правило, такого рода отказоустойчивые системы создаются производителем аппаратных средств, но поскольку их внедрение и обслуживание требует высокой квалификации, компания RedSys рекомендует привлекать для выполнения таких работ специализированную ИТ-компанию.

Отказоустойчивость аппаратного обеспечения ИТ-системы на уровне отдельного устройства. Аппаратная отказоустойчивость отдельного устройства обеспечивается избыточностью наименее надежных его компонентов. Например, сервер может иметь несколько дополнительных блоков питания и вентиляторов охлаждения, при этом условия, когда он оказывается неработоспособным, определяются реализованной схемой избыточности тех или иных компонентов. Наиболее распространены схемы N+1 (избыточным является только один компонент в подсистеме, и, соответственно, допускается отказ только одного такого же компонента) и 2N (двукратная избыточность, допускающая выход из строя половины установленных в функциональном блоке идентичных компонентов).

Аппаратная отказоустойчивость устройства обеспечивается его производителем. Возможности настройки в этом случае, как правило, минимальны, а внесение изменений в схему реализации отказоустойчивости возможно только производителем через обновление микрокода аппаратного устройства.

Отказоустойчивость отдельных модулей внутри устройства. Обеспечение отказоустойчивости на уровне отдельных модулей распространено, в частности, при организации хранения данных, причем как оперативного, так и долговременного, и так же основано на избыточности отдельных аппаратных компонентов: жестких дисков и (значительно реже) модулей оперативной памяти. Обычно в таких случаях пользователь аппаратного устройства сам ищет разумный компромисс между отказоустойчивостью и производительностью модуля, а также риском потери данных и стоимостью их хранения. При этом схема реализации отказоустойчивости выбирается из жестко заданных производителем оборудования вариантов. Вместе с тем варианты здесь могут быть самые разные. Применяются схемы N+1, N+2, 2N, а также множество производных схем, заданных производителем в виде шаблонов. Стоит также отметить, что такого рода решения могут предусматривать автоматическое устранение отказа через некоторый период времени.

Во избежание потери данных отказоустойчивость отдельных модулей хранения реализуется во всех системах корпоративного класса. Для ИТ-персонала компаний это не представляет особой сложности, но для правильного выбора схемы обеспечения отказоустойчивости RedSys рекомендует использовать проектный подход.

Катастрофоустойчивое решение

В редких случаях причиной утраты работоспособности ИТ-системы может стать отказ ЦОДа в целом в результате локальной или глобальной катастрофы. Стоимость катастрофоустойчивого решения весьма значительна, поскольку требует дублирования функционала ЦОДа на географически удаленной площадке. При этом используют два разных подхода. Первый предполагает практически полное воспроизведение функционала защищаемого ЦОДа на удаленной площадке с той же или, как вариант, с несколько меньшей производительностью. В случае отказа основного ЦОДа его функции берет на себя резервный. Факторами риска в данном случае являются административный ИТ-персонал, который должен своевременно принять решение о переносе сервисов на другую площадку, и наличие отработанного регламента для успешного выполнения этой операции. Во время переноса нагрузки в резервный ЦОД предоставляемые сервисы могут быть временно недоступны. Существует также риск потерять некоторый объем данных, определяемый тем, как организована репликация данных между ЦОДами. Данный подход к обеспечению катастрофоустойчивости ИТ-систем базируется на нескольких кластерах, объединенных в так называемый метрокластер.

Второй подход предполагает обеспечение сохранности данных, то есть в случае отказа основного ЦОДа на удаленной площадке остаются невредимыми резервные копии и/или реплики данных с СХД основного ЦОДа. Это менее дорогое решение, поскольку на удаленной площадке создается только избыточная часть системы резервного копирования или часть системы хранения данных. Оно не защищает полностью от отказа ЦОДа, но позволяет свести к минимуму риск потери данных.

Автор статьи — Алексей Амосов, директор департамента программно-аппаратных комплексов RedSys.

СПЕЦПРОЕКТ КОМПАНИИ REDSYS

Источник

Комплектование и тестирование отказоустойчивого компьютера на платформе AMD K8

Содержание:
1. Процессор и оперативная память с коррекцией ошибок
2. Дисковая подсистема RAID
3. Системная плата
4. Пример комплектации отказоустойчивого компьютера
5. Тестирование отказоустойчивого компьютера

реклама

Сборка такого отказоустойчивого компьютера может проводиться из специальных «серверных» или «промышленных» комплектующих, а также из более дешевых комплектующих общего назначения, обычно называемых «десктоповыми». Мы рассмотрим последнюю возможность.

1. Процессор и оперативная память с коррекцией ошибок

реклама

Основная разница между «серверными» и «десктоповыми» процессорами заключается в интерфейсах передачи данных. Классические «серверные» процессоры AMD Opteron 2xx и 8xx 1) могут работать в составе многопроцессорной системы и 2) рассчитаны на применение регистровой (registered) памяти c ECC. Объем регистровой памяти может составлять до 16-64 и более ГБайт, в зависимости от числа процессоров.

В отличие от этого «десктоповые» процессоры AMD Athlon 64 и подобные им по архитектуре процессоры Opteron 1xx новых выпусков рассчитаны на работу с более дешевой небуферизованной (unbuffered) памятью, максимальным объемом до 4 ГБайт. Небуферизованная память может иметь или не иметь ECC.

реклама

Модули небуферизованной памяти c ECC имеют на борту 9 или 18 чипов, т.е. на 1 или 2 чипа больше, чем модули без контроля четности. В дополнительных чипах хранится избыточная информация для коррекции ошибок. Для наших целей подходит только память c ECC, поскольку в противном случае компьютер не будет устойчивым по отношению к сбоям в памяти.

реклама

2. Дисковая подсистема RAID

В системах потребительского класса до сих пор применяются винчестеры с интерфейсом IDE, которые имеют паспортные ограничения на время непрерывной работы (11 часов) и интенсивность рабочей нагрузки. Примерно такие же ограничения имеют и потребительские винчестеры Serial ATA, хотя здесь встречаются исключения в лучшую сторону. К примеру, диски Western Digital RAID Edition (RE) рассчитаны на непрерывную работу в режиме 24*7. В новом стандарте Serial ATA II декларировано применение очереди команд (NCQ) для оптимизации перемещения головок чтения-записи под интенсивной нагрузкой. Благодаря этим нововведениям, некоторые винчестеры Serial ATA приближаются по надежности и производительности к дорогим «серверным» винчестерам, которые традиционно имеют интерфейс SCSI.

Почти все современные чипсеты потребительского класса поддерживают зеркальные массивы RAID 1, которые на данный момент являются самым надежным способом хранения данных. При отказе любого диска в массиве RAID 1 система продолжает работать без снижения производительности, а в случае общего отказа компьютера диск может быть прочитан на любом другом компьютере.

В отличие от этого, «чипсетный» RAID захватывает каждый диск целиком, поэтому в него объединяют одинаковые диски от одного производителя. Заменить вышедший из строя диск можно только диском не меньшего размера. А если заменяющий диск будет меньше хотя бы на один мегабайт (что частенько случается даже с дисками одной серии), то репликация массива не состоится.
Вот статьи с дополнительной информацией по теме:
» Создаем программный массив RAID 5 под Windows XP»
» Администрирование дисков в Windows 2000″
» Программный RAID-массив в Linux»

3. Системная плата

4. Пример комплектации отказоустойчивого компьютера

Применяемая плата Gigabyte GA-K8VM800M имеет формат micro-ATX и построена на чипсете VIA K8M800 с южным мостом VIA VT8237R. Указанный южный мост не позволяет объединить применяемые диски IDE в массив RAID, т.к. он поддерживает только Serial ATA RAID. Но это нам и не нужно, т.к. по условиями применения компьютера в роли медиа-центра зеркалированию подлежит на весь диск, а только один раздел с критическими данными. Поэтому массив RAID 1 создается средствами операционной системы, в роли которой применяется Windows Server 2003 x64 Edition. Отказавшись от «чипсетного» RAID, мы дополнительно экономим на флоппи-приводе, которым придется комплектовать компьютер для подгрузки «чипсетного» драйвера при установке операционной системы на массив RAID.

Накладные расходы на сканирование памяти тем выше, чем меньше выставленное значение Scrub Rate. При минимальном Scrub Rate, равном 40 ns, пропускная способность памяти падает вдвое. Но при увеличении Scrub Rate пропускная способность памяти быстро приближается к номиналу, так что уже при Scrub Rate 5.12 ms разница теряется в погрешности измерения. При необходимости, Scrub Rate можно увеличить до 84 ms или вообще отключить.

В ходе обсуждения мне предложили три усовершенствования, которые вполне достойны упоминания:

5. Тестирование отказоустойчивого компьютера

Для начала ставим Optimized Defaults в BIOS, при этом режим ECC отключается, т.е. контроллер работает без коррекции и обнаружения ошибок. Память работает при таймингах 8-3-3-3.0-2T, другие подробности на скриншоте A64Tweaker:

В результате разгона без ECC получаем стабильную работу Prime95 In-place large FFT при FSB 251, далее появляются ошибки округления. Система работает более или менее стабильно вплоть до FSB 258, а выше начинается область сплошных отказов и резетов. Отметим, что если увеличить делитель памяти, то мою систему можно разогнать и дальше (до FSB 290). Но это не суть дела, сейчас мы проверяем на разгон память.

Перезагружаемся, включаем в BIOS режим Memory ECC Control Auto. На этот раз в системном трее периодически появляются сообщения WMIxWDM 106 о корректируемой аппаратной ошибке. Это НЕ обязательно ошибка на интерфейсе памяти, т.к. в разогнанной системе многие шины могут работать со сбоями.

Для нас более информативным будет то, что после включения ECC тест Prime95 работает ПРАВИЛЬНО, вплоть до FSB 259. Дополнительно, компьютер проходит тесты S&M 1.7.6, Hot CPU Tester Pro(Lite Edition) 4.2.2 и Sandra 2007.

В качестве примера приведем результаты теста пропускной способности памяти в режимах с ECC и без ECC:

Заключение

Уникальные особенности платформы AMD K8 позволяют создать недорогой и компактный отказоустойчивый компьютер с коррекцией одиночных ошибок памяти и дисковым массивом RAID. Стоимость такого компьютера укладывается в рамки бюджета начального уровня. Применение памяти с коррекцией ошибок позволяет улучшить стабильность при разгоне.

Корпус AOpen H360 micro-ATX slim:
Достоинства:
— Малые габариты.
— Экранирование от электромагнитного излучения (EMI shields).
— Блок питания FSP 250W.
— 9mm вентилятор с регулировкой оборотов по термодатчику.
— Два варианта конфигурации слотов: 3*3.5″, 1*5.25, либо 1*3.5, 2*5.25.
Недостатки:
— Слабая вентиляция, можно использовать только компоненты с минимальным тепловыделением.
— Слоты расширения под карты половинной высоты (low profile).
— Характерная для малогабаритных корпусов слабая шумовая изоляция (но малошумную систему все равно можно сделать).

Материнская плата Gigabyte GA-K8VM800M Socket 754 (Rev 2.x):
Достоинства:
— Формат micro-ATX.
— Хорошее качество встроенной графики в 2D, наличие слота AGP.
— Неплохие для чипсета VIA возможности разгона c настройкой напряжения CPU, AGP и таймингов памяти.
Недостатки:
— Устаревший графический ускоритель.
— Встроенный контроллер Serial ATA RAID сидит на медленной шине PCI.
— Не поддерживается «чипсетный» RAID для винчестеров Parallel ATA.
— Диски Serial ATA II надо переключать в режим Serial ATA, что не всегда возможно.
— Применение дисков Serial ATA ограничивает разгон.

Samsung SP0411N: Самый экономичный и тихий из известных мне винчестеров.

DVD RW LG GSA-4163B: Пишет все, читает лучше, чем NEC.

Источник