Перевести страницу на:  
Please select your language to translate the article


You can just close the window to don't translate
Библиотека
ваш профиль

Вернуться к содержанию

Программные системы и вычислительные методы
Правильная ссылка на статью:

Поначугин А.В., Сокрута В.В. Система хранения данных как фактор повышения эффективности функционирования информационных систем

Аннотация: В данной статье рассматриваются пути улучшения эффективности работы предприятия за счет увеличения скорости доступа к базам данных и общей отказоустойчивости системы. Изучаются характеристики систем хранения данных, такие как IOPS (количество операций ввода-вывода в секунду) и разбираются виды устройств хранения данных и способы их подключения. Рассматриваются конкретные сценарии использования систем хранения данных относительно их способов соединения и других основных характеристик, применение их в предприятии. Дальнейшие пути расширения дискового пространства и действия при масштабировании вычислительной сети предприятия, с учетом появления новых гибридных систем хранения данных на основе флеш-памяти. В начале статьи рассматриваются виды хранения данных, а также проводится сравнение СХД в зависимости от задач предприятия. Проводится исследование выбора способа соединения, изучение достоинств и недостатков каждого из них путем изучения технических характеристик и особенностей программных и аппаратных систем хранения данных. Исследование влияние IOPS на быстродействие доступа к базам данных. Составлена таблица соотношения характеристик различных систем хранения данных. В результате проведенной работы выявлены конкретные схемы применения СХД для небольших и средних предприятий. Такой подход к задаче позволяет создать гибкое решение, которое не требует полную замену оборудования при увеличении требуемого дискового пространства и подключении дополнительных серверов, что в сумме дает большую экономическую и технологическую эффективность предприятию.


Ключевые слова:

системы хранения данных, гипервизоры, жесткие диски, твердотельные диски, дисковые массивы, сети хранения данных, отказоустойчивость, серверы, клиент-сервер, масштабируемость

Abstract: In their article the authors discuss ways to improve the performance of the enterprise by increasing the speed of access to data bases and overall system reliability. They study the characteristics of the data storage systems such as IOPS (the number of input-output operations per second), types of storage devices and how they connect. The authors also analyze specific scenarios of using data storate systems depending on their process connections and other basic characteristics as well as their application at the enterprise. The authors discuss further ways to expand the disk space and actions to be undertaken during when scaling of enterprise computing networks taking into account the emergence of new hybrid storage solutions based on flash memory. At the beginning of the article the authors discuss types of data storage and compares data storage sytems depending on enterprise objectives. They also study methods to select connections as well as advantages and disadvantages of each of them by studying the specifications and features of the software and hardware storage systems. The impact of IOPS on the speed of getting access to databases is also analyzed. The authors provide a table where characteristics of various data storage systems are compared. As a result of the work they identify specific patterns of using the storage system for small and medium-sized enterprises. This approach to the problem allows to create a flexible solution that does not require the complete replacement of the equipment by increasing the required disk space and connecting additional servers, thus improving the economic and process efficiency of the enterprise. 


Keywords:

fault tolerance, network storage, disk arrays, SSDs, hard disks, hypervisors, storage system, servers, client-server, scalability


Эта статья может быть бесплатно загружена в формате PDF для чтения. Обращаем ваше внимание на необходимость соблюдения авторских прав, указания библиографической ссылки на статью при цитировании.

Скачать статью

Библиография
1. Рыбакова А.С., Поначугин А.В. Информационные технологии: проблемы их внедрения, достоинства, недостатки // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2014. № 11-2. С. 24-27.
2. Проскуряков Н.Е., Ануфриева А.Ю. Анализ и перспективы современных систем хранения цифровых данных // Известия ТулГУ. Технические науки. Вып. 3: Тула: Изд-во ТулГУ, 2013. С. 368-37.
3. Поначугин А.В. Создание и перспективы открытых аппаратно-программных систем сетевого управления технологическими процессами // Информационные технологии в организации единого образовательного пространства. Сборник статей по материалам Международной научно-практической конференции преподавателей, студентов, аспирантов, соискателей и специалистов. Кафедра Прикладной информатики и информационных технологий в образовании. Нижний Новгород, 2015. С. 75-79.
4. Мазур Э.М. Распределенные системы хранения данных: анализ, классификация и выбор // Перспективы развития информационных технологий: сборник материалов ХXVI Международной научно-практической конференции / Под общ. ред. С.С. Чернова. Новосибирск: Издательство ЦРНС, 2015. С. 33-60.
5. Кузьминский М. Эволюция подсистемы ввода-вывода мэйнфреймов IBM. // Открытые системы. 1999. Январь. С. 16-27.
6. Ганьжа Д. Сеть устройств хранения // Журнал Сетевых Решений/LAN. 2001. № 2. С. 15-21.
7. Васяева Е.С., Сибиряков М.А. Особенности развития высокопроизводительных систем хранения данных // сборник тезисов VIII Международной молодежной научной конференции» Научному прогрессу творчество молодых (2013). С. 56.
8. Байкова И., Кулагин М. Современные дисковые системы RAID // Открытые системы. 2012. № 3. С. 9-14.
9. Storage Security: Protecting, SANs, NAS and DAS (John Chirillo, et al, Wiley, ISBN# 0764516884), 2014. 55 p.
10. Storage Network Performance Analysis (Huseyin Simitci, Wiley, ISBN# 076451685X), 2011. 93 p.
11. Plank, J. S. The RAID Liberation codes // FAST-20012:6th Usenix Conference on File and Storage Technologies (San Jose, February 2012). 97 p.
12. Jacob Bruce, Ng Spencer W., Wang David T. Memory Systems Cache, Dram, Disk. Morgan Kaufmann Publishers, 2008. 982 p.
13. Plank J.S. A new minimum density RAID code with a word size of eight // NCA-08: 7th IEEE International Symposium on Network Computing Applications, Cambridge, MA, July 2011. 182 p.
14. Fibre Channel Consultant: A Comprehensive Introduction (Robert Kembel and Roger Cummings, Northwest Learning Assoc. Inc., ISBN# 0931836840), 2014. 37 p.
15. Fibre Channel Consultant: Arbitrated Loop (Robert Kembel and Horst Truestedt, McGraw Hill, ISBN# 0931836824), March 2011. 44 p.
16. IP SANS: An Introduction to iSCSI, iFCP, and FCIP Protocols for Storage Area Networks (Thomas Clark, Tom Clark, Addison-Wesley Professional, ISBN# 0201752778), 2015. 67 p.
17. Farley Marc. Building Storage Networks, second edition. The McGraw-Hill Companies, Inc., 2013. 596 p.
18. Designing Storage Area Networks: A Practical Reference for Implementing Fibre Channel and IP SANs, Second Edition (Tom Clark, Addison-Wesley Professional, ISBN# 0321136500), July 2011. 87 p.
19. Corbett P., English B., Goel A., Grcanac T., Kleiman S., Leong J., and Sankar, S. Row diagonal parity for double disk failure correction. //3rd Usenix Conference on File and Storage Technologies, San Francisco, CA, March 2014. 133 p.
20. Blaum M., Brady J., Bruck J., and Menon J. Evenodd: An efficient scheme for tolerating double disk failures in RAID architectures // IEEE Transactions on Computing 44, 2 February 2011. 192 p.
21. Сибиряков М.А., Васяева Е.С. Сравнительный анализ основных моделей интеллектуальных систем хранения данных в процессе их эволюции //Информационные технологии в профессиональной деятельности и научной работе. 2012. Ч 1. С. 99-105.
22. Сибиряков М.А. Способы повышения производительности систем хранения данных // Электронный научный журнал Института программных систем имени А.К. Айламазяна Российской академии наук, 2015. С. 1-3.
References
1. Rybakova A.S., Ponachugin A.V. Informatsionnye tekhnologii: problemy ikh vnedreniya, dostoinstva, nedostatki // Aktual'nye problemy gumanitarnykh i estestvennykh nauk. 2014. № 11-2. S. 24-27.
2. Proskuryakov N.E., Anufrieva A.Yu. Analiz i perspektivy sovremennykh sistem khraneniya tsifrovykh dannykh // Izvestiya TulGU. Tekhnicheskie nauki. Vyp. 3: Tula: Izd-vo TulGU, 2013. S. 368-37.
3. Ponachugin A.V. Sozdanie i perspektivy otkrytykh apparatno-programmnykh sistem setevogo upravleniya tekhnologicheskimi protsessami // Informatsionnye tekhnologii v organizatsii edinogo obrazovatel'nogo prostranstva. Sbornik statey po materialam Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii prepodavateley, studentov, aspirantov, soiskateley i spetsialistov. Kafedra Prikladnoy informatiki i informatsionnykh tekhnologiy v obrazovanii. Nizhniy Novgorod, 2015. S. 75-79.
4. Mazur E.M. Raspredelennye sistemy khraneniya dannykh: analiz, klassifikatsiya i vybor // Perspektivy razvitiya informatsionnykh tekhnologiy: sbornik materialov KhXVI Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii / Pod obshch. red. S.S. Chernova. Novosibirsk: Izdatel'stvo TsRNS, 2015. S. 33-60.
5. Kuz'minskiy M. Evolyutsiya podsistemy vvoda-vyvoda meynfreymov IBM. // Otkrytye sistemy. 1999. Yanvar'. S. 16-27.
6. Gan'zha D. Set' ustroystv khraneniya // Zhurnal Setevykh Resheniy/LAN. 2001. № 2. S. 15-21.
7. Vasyaeva E.S., Sibiryakov M.A. Osobennosti razvitiya vysokoproizvoditel'nykh sistem khraneniya dannykh // sbornik tezisov VIII Mezhdunarodnoy molodezhnoy nauchnoy konferentsii» Nauchnomu progressu tvorchestvo molodykh (2013). S. 56.
8. Baykova I., Kulagin M. Sovremennye diskovye sistemy RAID // Otkrytye sistemy. 2012. № 3. S. 9-14.
9. Storage Security: Protecting, SANs, NAS and DAS (John Chirillo, et al, Wiley, ISBN# 0764516884), 2014. 55 p.
10. Storage Network Performance Analysis (Huseyin Simitci, Wiley, ISBN# 076451685X), 2011. 93 p.
11. Plank, J. S. The RAID Liberation codes // FAST-20012:6th Usenix Conference on File and Storage Technologies (San Jose, February 2012). 97 p.
12. Jacob Bruce, Ng Spencer W., Wang David T. Memory Systems Cache, Dram, Disk. Morgan Kaufmann Publishers, 2008. 982 p.
13. Plank J.S. A new minimum density RAID code with a word size of eight // NCA-08: 7th IEEE International Symposium on Network Computing Applications, Cambridge, MA, July 2011. 182 p.
14. Fibre Channel Consultant: A Comprehensive Introduction (Robert Kembel and Roger Cummings, Northwest Learning Assoc. Inc., ISBN# 0931836840), 2014. 37 p.
15. Fibre Channel Consultant: Arbitrated Loop (Robert Kembel and Horst Truestedt, McGraw Hill, ISBN# 0931836824), March 2011. 44 p.
16. IP SANS: An Introduction to iSCSI, iFCP, and FCIP Protocols for Storage Area Networks (Thomas Clark, Tom Clark, Addison-Wesley Professional, ISBN# 0201752778), 2015. 67 p.
17. Farley Marc. Building Storage Networks, second edition. The McGraw-Hill Companies, Inc., 2013. 596 p.
18. Designing Storage Area Networks: A Practical Reference for Implementing Fibre Channel and IP SANs, Second Edition (Tom Clark, Addison-Wesley Professional, ISBN# 0321136500), July 2011. 87 p.
19. Corbett P., English B., Goel A., Grcanac T., Kleiman S., Leong J., and Sankar, S. Row diagonal parity for double disk failure correction. //3rd Usenix Conference on File and Storage Technologies, San Francisco, CA, March 2014. 133 p.
20. Blaum M., Brady J., Bruck J., and Menon J. Evenodd: An efficient scheme for tolerating double disk failures in RAID architectures // IEEE Transactions on Computing 44, 2 February 2011. 192 p.
21. Sibiryakov M.A., Vasyaeva E.S. Sravnitel'nyy analiz osnovnykh modeley intellektual'nykh sistem khraneniya dannykh v protsesse ikh evolyutsii //Informatsionnye tekhnologii v professional'noy deyatel'nosti i nauchnoy rabote. 2012. Ch 1. S. 99-105.
22. Sibiryakov M.A. Sposoby povysheniya proizvoditel'nosti sistem khraneniya dannykh // Elektronnyy nauchnyy zhurnal Instituta programmnykh sistem imeni A.K. Aylamazyana Rossiyskoy akademii nauk, 2015. S. 1-3.