Современные информационные технологии/ 2.Вычислительная техника и программирование

к.т.н., заслуженный работник науки и образования,

член-корреспондент МА РФ, доцент, Хмельницкий А.К.

Санкт-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров, Россия

Резервирование серверов и создание резервных

копий баз данных и файлов пользователей

Для обеспечения бесперебойной работы, помимо основного сервера настраивается и устанавливается резервный сервер, выполняющий роль резервного контроллера домена и резервного DNS. Помимо этого необходимо обеспечить резервирование баз данных и файлов пользователей на внешний жесткий диск общим объемом 1 Тб.

Винчестеры предназначены для долговременного хранения информации, как во время работы компьютера, так и в периоды его отключения. Отдельные элементы винчестера (диск, магнитная головка) можно считать функционально независимыми с точки зрения хранения информации, так как состояние магнитной головки не может оказать влияние на качество уже записанной на диск информации. Поэтому речь будет идти именно о дисковой части винчестера как невосстанавливаемом элементе информационной системы, отказы которых представляют собой наибольшую опасность для хранимой на них информации. По мере работы винчестера и его износа эти значения все время уменьшаются, пока не достигнут порогового значения. Рассмотрим пример анализа надежности винчестера. Пусть оцениваемые нами винчестеры находятся в периоде нормальной эксплуатации. Все винчестеры принадлежат к одной серии и введены в эксплуатацию одновременно. Установим режим работы – 24 часа в сутки в течение всего года. Кроме того, будем предполагать, что винчестеры поставлены на эксплуатацию после прохождения периода приработки. Это означает, что отказы, связанные с дефектами проектирования, монтажа, изготовления, не учитываются. Допущение о круглосуточной работе дает основание предполагать, что остановки накопителей информации будут связаны с отключением электроэнергии, бросками тока и напряжения. С одной стороны, эти остановки приводят к ускоренному износу оборудования, а с другой – постоянная работа винчестера будет причиной достаточно быстрого износа механических элементов диска. Будем также считать, что любой отказ винчестера связан с полной (частичной) потерей или искажением записанной информации. В силу принятых допущений будем считать, что средняя наработка винчестера на отказ будет T = 80000 часов, что вполне соответствует показателям для дисков, установленных на современных компьютерах. Можно теперь определить интенсивность отказа винчестера:

Сделаем еще одно допущение. Пусть на восстановление информации по отказам жестких дисков тратится 15 % годового бюджета времени. Исходя из этого можно определить количество рабочих дней t_рд:

Получим в часах:

.

Результаты расчетов вероятности безотказной работы представлены на рис. 1. Полученные результаты говорят о том, что в среднем следует ожидать через год отказа около 9% винчестеров, через 2 года – около 18%, через 5 лет 40% и через 7 лет – откажет примерно половина поставленных на эксплуатацию жестких дисков.

Рис.1. Динамика изменения надежности винчестеров

Эталоном надёжности и производительности считаются накопители на жестких магнитных дисках, предназначенных для мощных серверов. Такие винчестеры способны работать под полной непрерывной загрузкой 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, 365 дней в году, не менее 5 лет, без потерь данных и простоев [1].

Для того чтобы оценить надёжность, а также рассчитать значенияе наработки на отказ, серверные накопители в течение нескольких месяцев испытываются в термокамере при высокой температуре. При этом моделируется непрерывная интенсивная работа сервера (рис. 2 а).

Как видно из рис. 2 б винчестеры на обычных ПК имеют примерно вдвое меньшую надежность даже при значительно меньших рабочих температурах.

Рис. 3. Наработка на отказ: а) серверного диска; б) обычного диска

Испытания целесообразно проводить с использованием идеальных источников питания, в результате этого основными факторами, влияющими на надежность, будут температура и механический износ. При этих условиях жесткие диски не могут отказывать по причинам, связанным с электропитанием, что наблюдается в реальных условиях эксплуатации. Таким образом, можно заключить, что наблюдается несоответствие расчетных значений надежности и реальных сроков работы жестких дисков.

Литература

1. Ермаков А.А. Основы надежности информационных систем: учебное пособие. – Иркутск: ИрГУПС, 2006.- 151с.