Salvestid ja varundus

Sisukord

Salvestid

Iga päev luuakse uusi faile ja salvestatakse neid kohaliku arvuti kõvakettale, serveri võrgukettale või mõnele kaasaskantavale andmekandjale. Salvestid on kõige üldisemalt kirjeldades andmehoidla.

Mälu hoiab ka andmeid, aga siin me ei loe seda salvestiks. Mälu hoiab andmeid ainult siis kui ta on elektivõrgus, salvestid säilitavad andmeid ka ilma elektrivõrgus olemata.

Protsessori poolt vaadatuna võiks olla üks salvestite jagamise viis järgnev:

Täpsemalt vaatame teist, kolmandat ja off-line taset.

Teiseks võib salvesteid eristada füüsilise salvestusmeedia järgi:

Salvesteid võib jagada ka teatud omaduste põhjal nagu kiirus, vastupidavus, funktsionaalsus ja hind. Täpsemalt vaatame algtase, kesktase ja kõrgtase.

Algtaseme salvestid

Algtaseme salvestid on niiöelda laiatarbe seadmed, mida kasutatakse tavalistes koduarvutites. Need seadmed on lihtsad ja odavad. Pidevalt areneva infotehnoloogia tõttu on ka nende seadmete mahtuvus ja kvaliteet kasvanud.

IDE, SATA, vahel ka SCSI ja SAS kettad, samuti on laiatarbekaubaks saanud juba ka RAID ehk redundant array of independent disks seadmed, mis võimaldavad mitme ketta ühendamisega tõsta töökindlust ja kiirust ning esitada näiteks mitut ketast ühe loogilise kettana.

Kesktaseme salvestid

Kesktaseme salvestid on kiiremad ja töökindlamad kui laiatarbe salvestid, aga ka kallimad. Tehnoloogiatest on kasutusel eelkõige SCSI, SAS ja FC kõvakettad, mis on ühendatud virtualiseerimist võimaldavate riistvaraliste RAID-seadmete külge.

Kesktaseme salvestid on tihti ka kuumvahatetavad ehk hot-swap. See tähendab, et tõrke või kõvaketta purunemise korral ei pea vahetuseks serverit välja lülitama.

Suuremad kiirused on saavutatud suurema arvu ketaste ning kiiremate ühendustega. Harilikult on FC ehk Fiber Channel ühenduse kiirused 4 Gbit/s ning mõnedel seadmetel on võimalik kasutada mitut ühendust paralleelselt, mis lisab kiirust.

Kesktasemesalvestite puhul on võimalik saada tootjapoolset hooldust ja laiendatud garantiivõimalusi, mis maandab riske.

Kõrgtaseme salvestid

Kõrgtaseme salvestid on parimad saadavalolevad seadmed, mida üldjuhul kasutatakse kriitilistes süsteemides näiteks kosmosejaam. Need salvestid on erifunktsionaalsustega ning kiired ja töökindlad.

Üldjuhul on tegemist niiöelda rätsepa lahendustega ja seetõttu on need keerulised ning vajavad tootjapoolset hooldust. Sisaldavad spetsiaalse salvesti tarkvara ja riisvara.

Kõvaketaste omadused

Osade andmete põhjal tehti esimene kõvaketas USA mereväes 1950.aastal. Esmene kõvaketas mahutas andmeid 5MB. 1980.aastal sai tipptehnoloogiaks IBMi kõvaketas, mis suutis mahutada 1 GB andmeid, kuid kaalus 250 kg ja oli külmkapi suurune. Juba 2009.aastal oli levinud 2TB mahtuvusega kõvaketas.

Üks kõvaketta parameetritest on mahtuvus, aga on ka veel teisi nagu näiteks pöörlemiskiirus ja liidesetüüp.

Pöörlemiskiirust mõõdetakse ühikuga pöörete arv ühe minuti jooksul – rpm. Kehtib reegel, et mida suurem on pöörelmiskiirus, seda rohkem on müra ja seda rohkem eraldub soojust. Enamlevinud pöörlemiskiirused on järgnevad:

Kõvaketta liidestest on praegu tavakasutaja jaoks levinud SATA liides, IDE liides on kasutusele jäänud ainult vanematesse arvutitesse. SATA liidese eeliseks on suhteliselt odav hind ja levinud ka kuumvahetatavad kõvakettad.

SCSI on liideste perekond, kuhu kuulub palju erinevaid kõvaketaste liideseid, mida kasutatakse enamasti serverites ja kõrgema jõudlusega tööjaamades.Paljudel liidestel kuumvahetuse tugi.

SAS on tänapäeva serveritel enimkasutatud liides. Pakub võrreldes SATA'ga paremat jõudlust. Neil ketastel on ka kuumvahetuse tugi.

FC on kõrgtaseme süsteemides esinev fiibril baseeruv kettaliides. Väga kiire, tavaliselt pakutakse FC süsteemides ka täielikku dubleerimist. Neil ketastel on ka kuumvahetuse tugi.

Sõltumatute ketaste liiasmassiiv

Suurema paindlikkuse, kiiruse, töökindluse või funktsionaaluse saavutamiseks kasutatakse salvestite juures erinevaid virtualiseerimistehnoloogiaid. Täpsemalt vaatame sõltumatute ketaste liiasmassiive ehk RAID tehnoloogiat.

RAID - redundant array of inexpensive disks on viis, kuidas mitut kõvaketast näidata ühena. Tulemuse kiirus, maht ja töökindlus olenevad ketaste kombineerimise viisist. Täpsemalt vaateleme nelja võimalikku kombineerimise viisi.

RAID 0 – andmed jagatakse ketaste peale laiali [Joonis 1.]. Kiirus kasvab, aga mitte töökindlus. Võimalik salvestuse maht on ketaste maht.

joonis

Joonis 1. RAID 0

RAID 1 – andmed peegeldatakse N võrdse mahuga ketaste vahel [Joonis 2.]. Enamasti on N kaks. Sellisel juhul töökindlus kasvab ja lugemiskiirus ka kasvab.

joonis

Joonis 2. RAID 1

RAID 5 – andmed jaotatakse N kettale, N on vähemalt kolm [Joonis 3.]. Töökindlust tõstetakse niinimetatud paarsusinfoga. RAID 5 suudab tööd jätkata pärast ühe ketta purunemist. Kui rikkis ketas vahetatakse, taastatakse seal varem olnud andmed teiste ketastel ketastel olevate andmete ja paarsusinfo abil. RAID 5 peab iga kirjutusoperatsiooni kohta tegema ühe lugemisoperatsiooni kõigilt ketastelt, selletõttu kasutatakse eraldi akuga vahemälu.

joonis

Joonis 3. RAID 5

RAID 6 – andme jaotatakse N kettale, N on vähemalt neli [Joonis 4.]. RAID 6 on RAID 5 järglane, kus kasutatakse kahet erinevat paarsusinfot. Suudab jätkata tööd ka pärast kahe ketta purunemist. See tase muudab suured massiivid mõtekamaks, sest pakub suuremat tõrkekindlust.

joonis

Joonis 4. RAID 6

Varundus

Varundus on andmekaitse meetod, mis aitab hoida andmete hävimise eest igasuguste probleemide korral. Nendeks probleemideks võib olla nii inimlik eksimus kui ka riistvara ja tarkvara tõrked. Varundamise nõue võib tulla ka seadusest lähtuvalt, näiteks on erinevatel dokumentidel hoidmise tähtaeg.

 

Kõigepealt tuleb määrata andmete mahud ja tähtsus. Mida kriitilisemad on andmed, seda tihedamine peaksime neid varundama. Samas tuleb arvestada ka mahtudega, tehes serverist pidevalt koopiaid, peab muretsema väga palju salvestusruumi koopiate jaoks. Kindlasti on ka selliseid faile, mida ei ole vajalik varundada või siis varundada harvemini.

Varunduse eesmärgiks on eduka taastamise võimalus. Seega tuleks aegajalt testida taastamist, kas ikka õnnestub. Varundusest, millest ei õnnestu taastada midagi, pole kasu. See on ainult salvestusruumi raiskamine.

Kasutajal on kõige lihtsam oma faile varundada optilisele meediale nagu DVD või USB mälupulgale, kuid nende mahud on piiratud. Tähtsaid dokumente nagu lõputööd tuleks pidevalt varundada ja mitmesse erinevasse kohta näiteks kooli serverisse ja e-postkasti.

Ühe enam on hakatud pakkuma ka kasutajatele arvutiga kaasasolevaid varundustarkvarasid näiteks on uuematel Dell sülearvutitel kaasas tarkvara varukoopiate tegemiseks ja taastamiseks nendelt. Ka operatsioonisüsteemiga võivad olla kaasas lihtsad varundustarkvarad, näiteks tar.

Üldjuhul võime jagada varunduse kaheks:

Täieliku varunduse korral varundatakse kõik andmed. Inkrementvarundus varundab ainult andmed, mis on lisatud või mida on muudetud pärast viimast täielikku varundamist.

Kasutades erinevaid varunduse variante, tuleb koostada varundusplaan. Näiteks iga õhtu pärast tööpäeva lõppu tehakse inkrementvarundus ning iga nädala lõpus tehakse täielik varundus. Tuleb ka arvestada, et kaua säilitatakse varundusmeediat. Näiteks Eesti Lennuakadeemias varundatakse 8 lindi peale [Tabel 1.].

1

2

3

4

5

6

7

8

Esmaspäev 01.02

Teisipäev 02.02

Kolmapäev 03.02

Neljapäev 04.02

Reede

05.02

Esmaspäev 08.02

Teisipäev 09.02

Kolmapäev 10.02

Neljapäev

11.02

Reede

12.02

Esmaspäev 15.02

Teisipäev 16.02

Kolmapäev 17.02

Neljapäev 18.02

Reede 19.02

Esmaspäev 22.02

Teisipäev

23.02

Kolmapäev 24.02

Neljapäev 25.02

Reede 26.02

Esmaspäev 01.03

Teisipäev

02.03

Kolmapäev 03.04

Neljapäev

04.03

Reede

05.03

Tabel 1. Varundusplaan viieks nädalaks ja 8 salvestusmeedia kasutamise korral.

Tabelis 1. on päises ära toodud 8 salvestusmeedia kasutamine. Iga tööpäev sisestatakse masinasse uus lint vastavalt numbile. Lindil 1-4 säilib koopia ühe nädala, aga lintidel 5-8 säilib koopia kuu aega. Samuti on selline tabel meeldetuletuseks ja kontrollimiseks, et varundus oleks olemas.

Omades varundusseadmeid ja meediat, millele seda salvestada, tuleks tähelepanu pöörata ka turvalisusele. Need andmed ei tohi olla kättesaadavad kõigile ning peavad olema kaitstud ka õnnetuste eest nagu veeavariid, tulekahjud jne.