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»
Воронеж 2013
Содержание
Введение…………………………………………………………
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.
Memory Stick – “эксклюзивный” формат фирмы Sony, практически не используется другими компаниями. Максимальная емкость – 256 Мбайт, скорость передачи данных доходит до 410 Кбайт/с, цены сравнительно высокие.
CompactFlash (CF) – самый распространенный, универсальный и перспективный формат. Легко подключается к любому ноутбуку. Основная область применения – цифровая фотография. По емкости (до 3 Гбайт) сегодняшние CF-карты не уступают IBM Microdrive, однако отстают по скорости обмена данными (около 2 Мбайт/с).
USB Flash Drive – последовательный интерфейс
USB с пропускной способностью 12 Мбит/с
или его современный вариант USB
2.0 с пропускной способностью
до 480 Мбит/с. Сам носитель заключен
в обтекаемый компактный
Рис.10- USB Flash Drive
PC Card (PCMCIA ATA) – основной тип флэш-памяти для компактных
компьютеров. В настоящее время существует
четыре формата карточек PC Card: Type I, Type II,
Type III и CardBus, различающиеся размерами,
разъемами и рабочим напряжением. Для
PC Card возможна обратная совместимость
по разъемам “сверху вниз”. Емкость PC
Card достигает 4 Гб, скорость – 20 Мб/с при
обмене данными с жестким диском.
Miniature Card (MC) – карточка флэш-памяти,
предназначена в основном для
карманных компьютеров, мобильных
телефонов и цифровых
Рис.11- Miniature Card
xD Picture Card (extreme Digital) является новым типом флэш-памяти, разработанным компанией Toshiba специально для цифровых фотоаппаратов. На сегодняшний день это самое миниатюрное устройство флэш-памяти. Благодаря использованию технологии NAND не имеет ограничений на максимальный объем. Сейчас известны карточки xD Picture Card емкостью до 1 Гбайт, ожидается появление изделий емкостью до 8 Гбайт.
MirrorBit Flash, разработанная компанией
AMD, основана на технологии
Оптические CD,DVD,BD
CD(Compact Disc)-оптический носитель
Рис.12- CD(Compact Disc)
DVD(Digital Versatile Disk, ранее Digital Video Disk), т. е.
многоцелевой цифровой диск –
тип компакт-дисков, хранящий от
4,7 до 17 Гбайт информации, что вполне
достаточно для
DVD-видео — содержат фильмы (видео и звук);
DVD-Audio — содержат аудиоданные высокого качества (гораздо выше, чем на аудио-компакт-дисках);
DVD-Data — содержат любые данные;
смешанное содержимое.
Рис.13-HD DVD
BD(Blu-ray - англ. blue ray — синий луч и disc — диск) — формат оптического носителя, используемый для записи и хранения цифровых данных, включая видео высокой чёткости с повышенной плотностью. Стандарт Blu-ray был совместно разработан консорциумом BDA.В новой технологии появились кардинальные изменения в логической структуре диска, стоимости и других параметрах. Длина волны синего лазера укоротилась до 405 нм, что позволило позиционировать луч намного точнее, а следовательно, и размещать данные на диске с большей плотностью. Более короткая длина волны сине-фиолетового лазера позволяет хранить больше информации на 12 см дисках того же размера, что и у CD/DVD.BD является продуктом нового поколения, наиболее прогрессивным,отвечающим "требованиям нашего времени", чем CD и DVD.
Рис.14- BD(Blu-ray)
Магнитно-оптические диски
Магнитно-оптический диск — носитель информации, сочетающий свойства оптических и магнитных накопителей.В последнее время все более широкое признание получает магнитооптическая технология, которая использует магнитные и оптические механизмы записи и чтения; все чаще магнитооптические накопители используются для хранения больших объемов информации.На сегодняшний день благодаря применению новых технических решений и последних технологий в магнитооптических системах ситуация с магнитооптическими накопителями полностью изменилась. Постоянное снижение цен на магнитооптические дисководы и улучшение технических характеристик позволит им в недалеком будущем полностью вытеснить с рынка стримеры, а постоянное увеличение емкости носителей и надежности хранения информации делает их работу в сетевых системах более эффективной по сравнению с накопителями типа CD-ROM.Запись на диск выполняется посредством последовательного нагревания ячейки диска лазером большой интенсивности до t=200 Со, в результате чего ячейка теряет заряд и последующего нанесения нового заряда при этой же температуре магнитной головкой. Считывание производится лазерным лучом меньшей интенсивности. Он направляется на ячейку и поляризуется имеющимся там зарядом (если таковой имеется), а считывающее устройство определяет является ли отраженный луч поляризованным.Не все магнитооптические диски могут быть перезаписываемыми; существуют также диски с однократной записью CC WORM (Continuons Composite Write Once Read Many) и частичной записью P-ROM (Partial read-only memory).Несмотря на большую емкость магнитооптических дисков , они не могут заменить жесткие диски. Прежде всего это связано с низким быстродействием магнитооптических дисководов, а ведь этот параметр является одним из основных показателей для жестких дисков. Быстродействие магнитооптических дисководов существенно снижается при записи диска; не спасает положение и технология кэширования записи. Как известно, запись на магнитооптический диск осуществляется за два прохода: при первом проходе данные стираются с диска, при втором - записываются. А если к тому же установить проверку данных при записи, то быстродействие снизится еще на 20-30%.
Рис.15- Магнитно-оптический диск
Если вам требуется средство для долговременного хранения данных, использование магнитных носителей, чувствительных к сотрясениям, магнитным и электрическим полям, - не слишком надежное решение. В этом случае стоит присмотреться к оптическим накопителям. Дисководы CD-R, к примеру, предполагают использование наиболее универсальных носителей, а также самую низкую цену хранения одного мегабайта информации. Однако использование технологии однократной записи не позволяет стирать ненужные данные и записывать новые. Кроме того, для записи на диски CD-ROM требуются значительные системные ресурсы, что делает такой подход не всегда приемлемым. Кроме дисководов CD-R есть еще один тип надежных устройств хранения информации - это магнитооптические устройства. Хотя случайный магнитный импульс может мгновенно уничтожить данные, записанные на гибких или жестких дисках, это не составит проблемы при использовании оптических накопителей, в которых вместо намагничивания при записи и считывании применяются лазерные лучи. Как следствие, они более эффективны для долговременного хранения данных или безопасной пересылки больших файлов по почте. Большая часть перезаписываемых оптических дисков может храниться 30 лет или даже больше, в то время как магнитные носители рассчитаны не более чем на 5 лет службы. Дополнительным преимуществом при архивации служит более низкая по сравнению с накопителями Zip или съемными жесткими дисками стоимость одного мегабайта записи, которая составляет всего около 11 центов для дисков на 230 Мбайт
Рис.16-Оптический дисковод
Такие диски лучше переносят удары. Падение с метровой высоты на бетонный пол в большинстве случаев безопасно для 3,5-дюймовых оптических дисков. Кроме того, если для съемных жестких дисков или дисков, подобных Zip, существует несколько промышленных стандартов, то для оптических накопителей определена спецификация ISO. Вам, к примеру, не удастся прочитать содержимое картриджа SyJet с помощью дисковода Jaz, зато не составит труда считывать практически любой 3,5-дюймовый оптический диск на своем 3,5-дюймовом оптическом дисководе, независимо от производителя.
Несколько компаний недавно представили 3,5-дюймовые оптические дисководы, рассчитанные на 640 Мбайт записи, которые воспринимают старые диски объемом 230 Мбайт. Более ранние магнитооптические накопители тратили вдвое больше времени на запись данных, чем на чтение, так как во время первого прохода происходило уничтожение прежней информации, а собственно запись осуществлялась уже на втором проходе. В 640-мегабайтных дисководах, таких как Fujitsu DynaMO 640, максимальная скорость передачи данных составляет почти 4 Мбайт/с, что более чем вдвое превосходит аналогичный показатель для дисководов, рассчитанных на 230 Мбайт. Этого вполне достаточно для запуска приложений прямо с магнитооптического диска. До этого момента людям, занимающимся издательской деятельностью, приходилось выбирать между скоростью съемных жестких дисков и надежностью магнитооптики. Если вам требуется надежное средство для долговременного хранения данных и одновременно вы хотите иметь возможность запускать приложения со съемного носителя, магнитооптика будет для вас оптимальным решением.
5 ноября 1998 года Fujitsu Limited и Sony Corporation объявили
о создании и развитии первого
устройства магнитооптических
Рис.17- Магнитооптический диск
Накопитель на магнито-оптических компакт-дисках СD-MO (Compact Disk — Magneto Optical).Диски СD-MO можно многкратно использовать для записи.Ёмкость от 128 Мбайт до 2,6 Гбайт.
Рис.18- Compact Disk — Magneto Optical
МО-библиотеки. Plasmon серии G МО-библиотеки Plasmon серии G представляют собой новое поколение в ряду магнитно-оптических накопителей, наиболее надежных в работе с архивированием и хранением данных. По сравнению с аналогичными МО-устройствами, доступными сегодня на рынке архивирования информации на МО/WORM-носителях, библиотеки Plasmon серии G предоставляют заказчику расширенные возможности, как по емкости, так и по срокам хранения информации.
UDO2 - разработка компании Plasmon, основанная на технологии ультраплотной записи голубым лазером. Быстрорастущие объемы архивных данных требуют решений с высокой стартовой ёмкостью и возможностью её увеличения по мере развития технологии с минимальными затратами. UDO2-технология позволяет записывать диски размером 60 Гб, что в шесть раз превышает возможности предыдущего поколения записи оптических дисков, таких как МО и DVD. Мобильность UDO2-картриджей в сочетании с возможностью управления извлеченными из библиотеки носителями (offline хранение) позволяют практически неограниченно увеличивать ёмкость хранилища.
Существующий метод однократной записи в рамках UDO2-технологии - качественно новый подход к созданию электронного архива, то есть массива информации, который нужно хранить десятилетиями в неизменном виде и время от времени пополнять новыми данными. Возможность случайного или умышленного удаления информации в этом случае исключена на физическом уровне.
Помимо дисков однократной записи (WORM), поддерживаются также перезаписываемые носители (RW).
Важная информация должна храниться самым надежным способом. Однако ценность информации многократно увеличивается, если к ней может быть получен оперативный доступ. Библиотеки G-серии обеспечивают и то, и другое одновременно. Высоконадежный способ записи позволяет хранить информацию на UDO-носителе не менее 50 лет. Доступ к данным осуществляется непрерывно, причем показатель времени доступа, которое обеспечивает UDO-привод, в 4 раза лучше, чем у предшественников.
Развитие рынка информационных технологий в последние годы идет нарастающими темпами. Оптические диски UDO2 ёмкостью 60 ГБ - это только второе поколение носителей на основе технологии записи голубым лазером, в течение ближайших 3-х лет появится третье поколениеэтих дисков в течение с заявленной ёмкостью до 240 ГБ. При этом все последующие поколения UDO-дисков будут обратно совместимы.
UDO-библиотеки от Plasmon - накопители высшего класса, ориентированные на профессиональные архивные решения. В настоящее время они являются авангардом на рынке архивного хранения данных.

- Резерв на оплату отпусков
- Резервная балансовая система
- Резервний капітал підприємства
- Резервное копирование и восстановление баз данных
- Резервное топливо – сжиженный углеводородный газ
- Резервные возможности организма
- Резервные возможности организма при сердечно – сосудистых заболеваниях
- Режиссура на эстраде
- Режиссура на эстраде
- Режиссура, понятие и сущность
- Режит труда и отдыха
- Режущий инструмент
- Резерви зниження рівня травматизму
- Резерви зростання продуктивності праці