Введение
Сетевое хранилище NAS (англ. Network Attached Storage, сетевая система хранения данных) – по сути, это небольшой компьютер с дисковым массивом, подключенный к сети. Сетевые хранилища работают 24 часа в сутки, 7 дней в неделю и обеспечивают доступ к информации в любое время. Сетевые хранилища обладают дополнительными функциями, такими как: хранение резервирование данных, разграничение доступа, поддержка приложений закачки и так далее.
Актуальность выбранной темы обуславливается ростом повсеместного использования сетевых накопителей, как дома, так и на больших предприятиях, следовательно, техник по компьютерным системам и комплексам должен быстро и без труда выявить возможную неисправность в работе устройства и выполнить ремонт.
Цель данного проекта – разработать методику диагностики неисправностей сетевых накопителей и ремонта.
В связи с этой целью, были поставлены следующие задачи:
- изучение устройства сетевых накопителей;
- рассмотрение основных видов неисправностей сетевых накопителей;
- разработка методики и алгоритма по диагностике и устранению неисправностей в работе сетевых накопителей.
Практическая направленность данного курсового проекта заключается в разработанном алгоритме диагностики и устранения неисправностей в работе сетевых накопителей, который поможет как специализированному технику по обслуживанию, так и обычному пользователю быстро и четко выявить неисправность и устранить ее.
Устройство сетевых накопителей
Устройства NAS, часто называемые файлерами, состоят из единого головного устройства, выполняющего обработку данных и осуществляющего сетевое соединение цепочки жестких магнитных дисков. Устройства NAS позволяют использовать системы хранения в сетях Ethernet, в них для организации совместного доступа к файлам применяется протокол TCP/IP. Эти устройства позволяют клиентам совместно использовать файлы, даже если клиентские системы работают под управлением различных OC. В отличие от архитектуры DAS, в системах NAS не требуется переводить серверы в автономный режим для увеличения общей ёмкости; диски можно добавлять в структуру NAS простым подключением устройства в сеть.
На рисунке 1 представлен внешний вид сетевого накопителя.
Рисунок 1 – Внешний вид сетевого накопителя
История создания
Развитие сетевых технологий привело к появлению двух сетевых решений для СХД – сетей хранения Storage Area Network (SAN) для обмена данными на уровне блоков, поддерживаемых клиентскими файловыми системами, и серверов для хранения данных на файловом уровне Network Attached Storage (NAS). Чтобы отличать традиционные СХД от сетевых был предложен еще один ретроним – Direct Attached Storage (DAS).
Появлявшиеся на рынке последовательно DAS, SAN и NAS отражают эволюционирующие цепочки связей между приложениями, использующими данные, и байтами на носителе, содержащим эти данные. Когда-то сами программы-приложения читали и писали блоки, затем появились драйверы как часть операционной системы. В современных DAS, SAN и NAS цепочка состоит из трех звеньев: первое звено – создание RAID-массивов, второе – обработка метаданных, позволяющих интерпретировать двоичные данные в виде файлов и записей, и третье – сервисы по предоставлению данных приложению. Они различаются по тому, где и как реализованы эти звенья. В случае с DAS СХД является «голой», она только лишь предоставляет возможность хранения и доступа к данным, а все остальное делается на стороне сервера, начиная с интерфейсов и драйвера. С появлением SAN обеспечение RAID переносится на сторону СХД, все остальное остается так же, как в случае с DAS. А NAS отличается тем, что в СХД переносятся к тому же и метаданные для обеспечения файлового доступа, здесь клиенту остается только лишь поддерживать сервисы данных.
Появление SAN стало возможным после того, как в 1988 году был разработан протокол Fibre Channel (FC) и в 1994 утвержден ANSI как стандарт. Термин Storage Area Network датируется 1999 годом. Со временем FC уступил место Ethernet, и получили распространение сети IP-SAN с подключением по iSCSI.
Идея сетевого сервера хранения NAS принадлежит Брайану Рэнделлу из Университета Ньюкэстла и реализована в машинах на UNIX-сервере в 1983 году. Эта идея оказалась настолько удачной, что была подхвачена множеством компаний, в том числе Novell, IBM, и Sun, но в конечном итоге сменили лидеров NetApp и EMC.
В 1995 Гарт Гибсон развил принципы NAS и создал объектные СХД (Object Storage, OBS). Он начал с того, что разделил все дисковые операции на две группы, в одну вошли выполняемые более часто, такие как чтение и запись, в другую более редкие, такие как операции с именами. Затем он предложил в дополнение к блокам и файлам еще один контейнер, он назвал его объектом.
OBS отличается новым типом интерфейса, его называют объектным. Клиентские сервисы данных взаимодействуют с метаданными по объектному API (Object API). В OBS хранятся не только данные, но еще и поддерживается RAID, хранятся метаданные, относящиеся к объектам и поддерживается объектный интерфейс. DAS, SAN, NAS, и OBS сосуществуют во времени, но каждый из типов доступа в большей мере соответствует определенному типу данных и приложений.
Вирусы
Компьютерные вирусы и вредоносные программы являются весомым фактором, который может оказать крайне негативное воздействие на работоспособность жёсткого диска. Они заражают систему и повреждают системные файлы, хранящиеся на нём. Они обычно попадают в систему из внешнего источника, например, из Интернета или внешнего накопителя. Атаки вирусов и вредоносное ПО изначально направлены больше именно на жесткий диск, а в последствии могут и распространиться на другие компьютеры, если они связанны с заражённой машиной по локальной сети. Обновление операционной системы вашего компьютера является одним из решений подобной проблемы. Еще одним возможным решением является установка и обновление качественной антивирусной программы. Антивирус будет защищать вашу систему и ваш жесткий диск и следить за тем, чтобы он оставался в безопасности от их угроз.
Производственный брак
Жесткие диски, которые не были протестированы заранее, могут отказать даже после нескольких месяцев использования. Эта проблема встречается в основном у новых жестких дисков. Причина этого чаще всего кроется конечно же в производственном браке, который и приводит к сбою жесткого диска. Лучший способ предотвратить эту проблему – подойти к вопросу о покупке нового жесткого диска максимально внимательно и, при необходимости, прибегнуть к квалифицированной помощи. Крайне важно проверить новый жесткий диск перед его установкой в вашей компьютерной системе, если такая возможность, конечно, имеется.
Перегрев жесткого диска
Перегрев также является одной из наиболее частых проблем, приводящих к неисправности жестких дисков. Если система перегружена, кулер может начать вращаться медленнее, вследствие чего система начинает нагреваться сразу после загрузки. Более того, есть большая вероятность услышать посторонние щелчки, что свидетельствует о перегреве жесткого диска. Причиной этого является отсутствие надлежащей вентиляции или неисправный процессорный кулер, который перегревает систему до такой степени, что жесткий диск начинает разрушаться. Решением проблемы отчасти является правильная установка кулера и обеспечение достаточного охлаждения для жесткого диска. Кроме того, можно установить специальную программу, которая будет уведомлять о повышении температуры жесткого диска.
HDD Regenerator
HDD Regenerator – утилита для проверки жесткого диска, профессиональный инструмент для диагностики, поиска и исправления ошибок. Слово «Regenerator» уточняет: программа не только способна обнаружить возможные неисправности, ошибки структуры и bad-сектора, но и пригодна для их исправления.
HDD Regenerator может использоваться как полноценный инструмент для восстановления поврежденных файлов. Если информация недоступна для чтения, регенерация позволит обойти bad-блоки и прочитать проблемные файлы.
На рисунке 7 показан интерфейс программы HDD Regenerator.
Особенности программы:
- поддерживаются файловые системы FAT и NTFS, однако при тестировании тип системы не имеет значения;
- вывод детализированной статистики о работе и состоянии жесткого диска;
- создание загрузочной регенерирующей флешки или CD/DVD-диска на базе HDD Regenerator;
- prescan mode: быстрая диагностика жесткого диска (сканирование поверхности);
- мониторинг HDD в режиме реального времени;
- безопасность данных: программа работает в режиме чтения (за исключением перезаписи bad-секторов).
Рисунок 7 - интерфейс программы HDD Regenerator.
Hitachi Drive Fitness Test
Hitachi Drive Fitness Test – программа для диагностики жесткого диска и поиска ошибок чтения. Эта программа позволяет быстро проверить состояние внутренних и внешних жестких дисков с поддержкой технологии G-Technology.
Особенности:
- при диагностике можно выбрать быстрый или расширенный тест»
- напротив каждого теста в «TestLog» отображаются отметки «Pass» (Пройдено) или «Fail» (Ошибка);
- чтение SMART атрибутов;
- возможность создания загрузочного образа CD. Если загрузка ОС с жесткого диска невозможна, WinDFT можно запустить в режиме «LiveCD»;
- hitachi Drive Fitness Test выполняет тестирование без перезаписи данных на диске.
На рисунке 8 показан интерфейс программы Hitachi Drive Fitness Test
Рисунок 8 – Интерфейс программы Hitachi Drive Fitness Test
Заключение
В этой курсовой работе были описаны методы диагностики и основные виды неисправностей сетевых накопителей.
Были достигнуты такие цели как:
- изучено устройство сетевых накопителей;
- рассмотрены основные виды неисправностей сетевых накопителей;
- разработаны методы и алгоритм для диагностики и устранению неисправностей в работе сетевых накопителей.
И на основании проведенной работы, можно утверждать, что данная курсовая работа может помочь специалисту компьютерных систем и комплексов в выявлении и исправлении большинства неисправностей в работе сетевых накопительных систем.
Введение
Сетевое хранилище NAS (англ. Network Attached Storage, сетевая система хранения данных) – по сути, это небольшой компьютер с дисковым массивом, подключенный к сети. Сетевые хранилища работают 24 часа в сутки, 7 дней в неделю и обеспечивают доступ к информации в любое время. Сетевые хранилища обладают дополнительными функциями, такими как: хранение резервирование данных, разграничение доступа, поддержка приложений закачки и так далее.
Актуальность выбранной темы обуславливается ростом повсеместного использования сетевых накопителей, как дома, так и на больших предприятиях, следовательно, техник по компьютерным системам и комплексам должен быстро и без труда выявить возможную неисправность в работе устройства и выполнить ремонт.
Цель данного проекта – разработать методику диагностики неисправностей сетевых накопителей и ремонта.
В связи с этой целью, были поставлены следующие задачи:
- изучение устройства сетевых накопителей;
- рассмотрение основных видов неисправностей сетевых накопителей;
- разработка методики и алгоритма по диагностике и устранению неисправностей в работе сетевых накопителей.
Практическая направленность данного курсового проекта заключается в разработанном алгоритме диагностики и устранения неисправностей в работе сетевых накопителей, который поможет как специализированному технику по обслуживанию, так и обычному пользователю быстро и четко выявить неисправность и устранить ее.
Устройство сетевых накопителей
Устройства NAS, часто называемые файлерами, состоят из единого головного устройства, выполняющего обработку данных и осуществляющего сетевое соединение цепочки жестких магнитных дисков. Устройства NAS позволяют использовать системы хранения в сетях Ethernet, в них для организации совместного доступа к файлам применяется протокол TCP/IP. Эти устройства позволяют клиентам совместно использовать файлы, даже если клиентские системы работают под управлением различных OC. В отличие от архитектуры DAS, в системах NAS не требуется переводить серверы в автономный режим для увеличения общей ёмкости; диски можно добавлять в структуру NAS простым подключением устройства в сеть.
На рисунке 1 представлен внешний вид сетевого накопителя.
Рисунок 1 – Внешний вид сетевого накопителя
История создания
Развитие сетевых технологий привело к появлению двух сетевых решений для СХД – сетей хранения Storage Area Network (SAN) для обмена данными на уровне блоков, поддерживаемых клиентскими файловыми системами, и серверов для хранения данных на файловом уровне Network Attached Storage (NAS). Чтобы отличать традиционные СХД от сетевых был предложен еще один ретроним – Direct Attached Storage (DAS).
Появлявшиеся на рынке последовательно DAS, SAN и NAS отражают эволюционирующие цепочки связей между приложениями, использующими данные, и байтами на носителе, содержащим эти данные. Когда-то сами программы-приложения читали и писали блоки, затем появились драйверы как часть операционной системы. В современных DAS, SAN и NAS цепочка состоит из трех звеньев: первое звено – создание RAID-массивов, второе – обработка метаданных, позволяющих интерпретировать двоичные данные в виде файлов и записей, и третье – сервисы по предоставлению данных приложению. Они различаются по тому, где и как реализованы эти звенья. В случае с DAS СХД является «голой», она только лишь предоставляет возможность хранения и доступа к данным, а все остальное делается на стороне сервера, начиная с интерфейсов и драйвера. С появлением SAN обеспечение RAID переносится на сторону СХД, все остальное остается так же, как в случае с DAS. А NAS отличается тем, что в СХД переносятся к тому же и метаданные для обеспечения файлового доступа, здесь клиенту остается только лишь поддерживать сервисы данных.
Появление SAN стало возможным после того, как в 1988 году был разработан протокол Fibre Channel (FC) и в 1994 утвержден ANSI как стандарт. Термин Storage Area Network датируется 1999 годом. Со временем FC уступил место Ethernet, и получили распространение сети IP-SAN с подключением по iSCSI.
Идея сетевого сервера хранения NAS принадлежит Брайану Рэнделлу из Университета Ньюкэстла и реализована в машинах на UNIX-сервере в 1983 году. Эта идея оказалась настолько удачной, что была подхвачена множеством компаний, в том числе Novell, IBM, и Sun, но в конечном итоге сменили лидеров NetApp и EMC.
В 1995 Гарт Гибсон развил принципы NAS и создал объектные СХД (Object Storage, OBS). Он начал с того, что разделил все дисковые операции на две группы, в одну вошли выполняемые более часто, такие как чтение и запись, в другую более редкие, такие как операции с именами. Затем он предложил в дополнение к блокам и файлам еще один контейнер, он назвал его объектом.
OBS отличается новым типом интерфейса, его называют объектным. Клиентские сервисы данных взаимодействуют с метаданными по объектному API (Object API). В OBS хранятся не только данные, но еще и поддерживается RAID, хранятся метаданные, относящиеся к объектам и поддерживается объектный интерфейс. DAS, SAN, NAS, и OBS сосуществуют во времени, но каждый из типов доступа в большей мере соответствует определенному типу данных и приложений.
Дата: 2019-02-02, просмотров: 319.
