Материал: Модели и алгоритмы проектирования и разработки систем поддержки принятия инвестиционных решений. Морозов В.П., Баркалов С.А

Сервер под управлением Windows Server2003

Процедура задания параметров резервирования

Рис. 2.17. Структурная схема резервного копирования данных

Техническое исполнение резервного копирования реализовано на базе единого сервера под управлением операционной системы Windows Server 2003. В состав соответствующего модуля входят следующие процедуры: задания параметров резервирования; резервирования DAS; теневого копирования; зеркалирования; виртуализации хранилища. Резервное хранилище включает 4 ЖМД емкостью 2000 ГГб каждый.

В рамках процедуры задания параметров резервирования системный администратор вводит значения требуемых параметров резервирования, таких как

-количество месячных резервных копий;

-количество еженедельных резервных копий;

-количество ежедневных резервных копий;

-наиболее целесообразный временной интервал резервирования данных;

-частота формирования теневых копий;

91

- размер места, отведенного для теневых копий.

Процедура резервирования DAS (direct-attached-storage) используется для реализации соответствующего типа резервирования. Выбор данного типа обусловлен его простотой реализации и относительно невысокой стоимостью. Поскольку резервное хранилище реализовано на жестких магнитных дисках, а не на накопителях на магнитных лентах, данный тип резервного копирования оказался практически лишенным недостатков.

Процедура теневого копирования реализует получение так называемых «Теневых копий» [191]. Системный администратор включает и настраивает службу Volume Shadow Copy, входящую в состав используемой операционной системы Windows Server 2003. Чтобы разрешить на сервере теневое копирование, вызывается окно свойств тома, осуществляется переход на вкладку «Теневые копии (Shadow Copies)», выбирается том и активизируется опция «Включить (Enable)». В результате пользователь имеет возможность доступа к различным версиям документа в соответствии с привязкой к определенному моменту времени. Само теневое копирование производится «на лету», независимо от того, открыт файл или нет. В этом режиме Windows Server 2003 копирует все файлы в общих папках и помечает их атрибутами с текущей датой и временем. Пока разрешено теневое копирование тома, Windows Server 2003 будет ежедневно создавать по две копии файлов. Этот процесс продолжится до исчерпания на диске места, отведенного под теневые копии. Вот почему в процедуре задания параметров резервирования важно настроить частоту копирования и размер места, отведенного для теневых копий. Теневое копирование томов позволяет создавать библиотеки версий файлов, тем самым обеспечивая доступ к сохраненным версиям удаленных или поврежденных файлов, что избавляет системных администраторов от одной из наиболее обременительных задач - восстановления одиночных файлов, ошибочно удаленных пользователями.

Для обеспечения надежности и восстановления после сбоев данные хранятся в различных местах и постоянно обновляются, благодаря чему изменение в одной реплике данных отражается и на других репликах. Именно эта идея лежит в основе схем зеркального отражения и репликации. Зеркалирование (mirroring) – технология, обеспечивающая копирование данных с одного носителя на другой в реальном времени. Она реализована в процедуре зеркалирования и обеспечивает систему хранения с резервированием всех данных. Технология зеркалирования тесно связана с формированием массивов RAID. Аббре-

виатура RAID расшифровывается как Redundant Array of Independent Disks - из-

быточный массив независимых дисков. Практически для всех реализаций мас-

92

сивов RAID общей является идея чередования (striping). Чередование состоит из определения базовой единицы ввода-вывода (обычно она имеет размер от 512 байт до 4 или 8 Мбайт) и метода физического размещения этих единиц на различных дисках. Таким образом, формируются логические блоки для кластеров более высокого уровня. Первая единица может находиться на диске 1, вторая - на диске 2 и т. д [165]. Реализация массивов RAID может быть аппаратной и программной. Использована аппаратная реализация массива RAID. Аппаратный RAID - устройство RAID, созданное и поддерживаемое на аппаратном уровне. Для операционной системы такое устройство выглядит как один физический жесткий диск - отдельные диски, составляющие данное устройство, системе невидны. Наиболее удобное, надежное и относительно не дешевое решение. Тем не менее данные затраты окупятся, поскольку позволят решить основные проблемы программной реализации массива RAID, в частности:

-вычисление четности и других данных, необходимых для работы массива, требует значительных затрат времени центрального процессора;

-для каждой операции записи по шине ввода-вывода передается две операции записи, одна для данных, вторая для четности;

-при использовании программных массивов RAID два уровня абстракции могут значительно повысить сложность и накладные расходы. Во-первых, файловая система добавляет уровень абстракции, осуществляя преобразование данных файлового ввода-вывода в данные блочного ввода-вывода на уровне тома. Во-вторых, диспетчер тома (внедряющий программный массив RAID) добавляет еще один уровень абстракции, выполняя преобразование блоков тома

вдисковые блоки. В контексте распределенной файловой системы (DFS) это означает необходимость получения двухуровневых блокировок - физических или виртуальных (т.е. файл, открытый в эксклюзивном режиме, может обрабатываться как виртуально заблокированный). Последнее имело принципиальное значение для реализации виртуализации хранилища.

Процедура виртуализации хранилища обеспечивает предоставление единого интерфейса для управления коммутаторами связной архитектуры. Данный интерфейс не зависит от производителя коммутатора, его модели и возможностей. Последовательность действий системного администратора при проведении резервного копирования заключается в следующем:

-создании тома (может потребоваться управление дисками или массива-

ми RAID);

-обеспечении доступности тома для механизма создания моментальных снимков (может потребоваться перенастройка зонирования);

93

-создании моментального снимка;

-реализации доступа сервера резервного копирования к тому с моментальным снимком;

-проведении резервного копирования;

-возвращении снимка в пул свободных ресурсов хранилища, для чего может также потребоваться дополнительная настройка коммутатора.

Обычно все происходит таким образом: администратор хранилища выполняет часть действий вручную, запускает программное обеспечение, выполняет еще несколько ручных операций, запускает другое программное обеспечение и т.д.

Процедура виртуализации хранилища позволяет полностью автоматизировать эти задачи.

Модуль ввода данных входит в состав каждой ВД и обеспечивает загрузку исходных данных, требуемых для работы соответствующего приложения. Применительно к НМХ это: число временных интервалов и их протяженности, значения исходного временного ряда и др. Данный модуль также обеспечивает загрузку данных из различных источников, выбираемых пользователем, в ХД.

Модуль автоматизированной загрузки данных предназначен для оперативного ввода больших объемов данных (курсов акций, котировок валют и др.)

вавтоматическом режиме. В качестве примера на рис. 2.18 приведена блоксхема алгоритма автоматизированного ввода информации о котировках акций.

Блоки 1,11 обеспечивают пуск и остановку данного алгоритма. В блоке 2 реализован выбор требуемой акции из списка.

В блоке 3 пользователь подтверждает свои намерения работать с выбранной акцией. Если это так, то управление передается в блок 4. В противном случае управление передается в блок 11.

Блок 4 обеспечивает вывод характеристик выбранной акции.

В блоке 5 пользователь принимает решение об обновлении информации по выбранной акции. В случае положительного решения, управление передается в блок 6. В противном случае управление передается в блок 3.

Блок 6 предназначен для соединения с одним из сайтов, предоставляющих информацию о данном типе акции.

В блоке 7 реализовано обновление характеристик выбранной акции. Блок 8 обеспечивает запись обновленной информации в базу данных.

Вблоке 9 ЛПР принимает решение о необходимости анализа информации о данной акции. В случае положительного решения, управление передается

вблок 10. В случае отрицательного решения, управление передается в блок 4.

94

1

Начало

2

Выбор акции из

списка

нет

11

нет 5 Обновить

данные?

6

да

Соединение

ссайтом

7Обновление инфор-

мации

8Копирование в ВД

вывод обн.инф.

9Анализировать нет

изменения ?

да

10

Вывод результатов анализа в табл. и граф. форме

11

Конец

Рис. 2.18. Блок схема алгоритма автоматизированного ввода информации о котировках акций

95