Configurazioni Hardware  Esistono diversi tipi di configurazioni hardware, a seconda del compito che il sistema dovrà svolgere:  Casa/Ufficio (tipicamente clients)  Workstation (utilizzi specifici: grafica 2D-3D, video editing, CAD, ecc…)  Server

Casa/Ufficio  Sono i PC comuni che conosciamo, hanno tipicamente come caratteristiche:  1 CPU  RAM 512MB/1GB  1 HD 200GB  Scheda video non accelerata

Workstation  Le macchine workstation sono, il più delle volte, macchine basate sui PC home/office ma con caratteristiche potenziate:  1 o 2 CPU  RAM 1GB-4GB  HD RAID 1TB  Scheda video accelerata 2D-3D

Server  I sistemi server sono sistemi molto potenti perché devono fornire servizi ad altre macchine.  Hanno caratteristiche diverse a seconda di quante macchine devono supportare.  NON sono importanti i dispositivi di interazione con l’uomo (tastiera, mouse, scheda grafica, nemmeno monitor).  Il più delle volte sono costituiti da un insieme di più macchine che lavorano insieme (cluster)

Hardware sistemi server  I sistemi server hanno necessità diverse dai sistemi client e perciò adottano una tecnica costruttiva appropriata che è diversa dai comuni “PC da ufficio”

Il Clustering  è una configurazione di più macchine che lavorano insieme  Viene visto come un’unica entità da parte di chi lo utilizza  Può essere orientato alle prestazioni (High Performance Computing) o alla affidabilità (High Availability)

Il Clustering HPC  Configurazione per alte prestazioni utilizzata quasi esclusivamente nei centri di calcolo e di ricerca (per simulazioni fisiche, atomiche, ecc…) HA  Configurazione utilizzata in larga misura per sistemi server dove i servizi devono essere attivi ininterrottamente

Il Clustering HA  E’ composto da più CPU  Ha una memoria RAM che va da 32GB in su (2-3TB)  Ha memorie di massa in configurazione RAID con capacità dell’ordine delle decine di TB

Il Clustering HA  Esempi di dispositivi RACK Armadio CPU+DISK Disk Array Server CPU Disk Array Server CPU

Esempi di sistemi server IBM eSeries (nov. 2004)

Esempi di sistemi server HP Integrity (nov. 2005) Server HP rp7405/7410 Fino ad otto processori PA-RISC. Esegue HP-UX B Esegue inoltre la release HP-UX B settembre 2004 e successive. Server HP rp8400 Fino ad 16 processori PA-RISC. Esegue HP-UX B Esegue inoltre la release HP-UX B settembre 2004 e successive. Server HP Superdome SD16000, SD32000, SD64000 Fino ad 64 processori PA-RISC. Esegue HP-UX B Esegue inoltre la release HP-UX B settembre 2004 e successive.

Esempi di sistemi server  Notare che non vengono specificate le caratteristiche delle memorie di massa: questo perché le memorie di massa andranno dimensionate e configurate a seconda dell’applicazione del sistema

Memorie di massa  Le memorie di massa per i sistemi server sono comunemente configurate in modalità RAID.

RAID  Redundant Array of Independent Disks  Esistono vari livelli di configurazione:  0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 0+1, 10

RAID 0 - striping  La modalità ‘0’ consente di memorizzare, a partire da un blocco di dati, una parte di informazione su ognuno dei dischi collegati.  PRO: moltiplica la velocità di lettura/scrittura per il numero di dischi collegati  CONTRO: riduce l’affidabilità del sistema perché se si rompe un disco non si è in grado di recuperare NESSUN dato

RAID 1 - mirroring  In modalità ‘1’ i dischi sono collegati in modo tale che uno sia lo specchio dell’altro.  PRO: se si rompe un disco si recupera TUTTO perché esiste una copia fisica; si hanno in lettura i vantaggi come nella modalità ‘0’  CONTRO: si spreca metà dello spazio

RAID 2, 3, 4  Queste modalità sono ormai in disuso.  La modalità ‘2’ divide i dati a livello di bit invece che di “blocco dati”  La modalità ‘3’ divide i dati a livello di byte e utilizza un disco di parità ma ha come contro il fatto che per ogni richiesta dati si occupano TUTTI i dischi collegati, rendendo impossibile gestire richieste multiple a dati diversi.  La modalità ‘4’ divide i dati a livello di “blocco dati” e funziona come la modalità ‘3’, però in alcuni casi riesce a gestire diverse richieste simultanee.

RAID 5, 6  La modalità ‘5’ divide i dati su più dischi con un controllo di parità sfalsato  Consente di servire più richieste simultanee  Se si rompe un disco il sistema può ricostruire i dati autonomamente controllando la parità.  PRO: elevata affidabilità e velocità  CONTRO: spreco di spazio pari a 1/(numero di dischi installati)  La modalità ‘6’ è come la cinque ma con doppio controllo di parità, quindi sarà tollerante a due dischi rotti ma sprecherà spazio pari a 2/n.

RAID 0+1 e 1+0  Le modalità ‘0+1’ e ‘1+0’ sono, rispettivamente, combinazioni delle relative modalità semplici:  ‘0+1’ è un mirror di striping, cioè sono due copie identiche di sistemi in RAID 0  ‘1+0’ o ‘10’ è uno stripe di mirroring, cioè sono più sistemi mirror collegati in modalità ‘0’.

Blade: E’ l’unità di base del sistema ed e’ composto da 5 Dischi in tecnologia ATA in raid 0 fra di loro Array:E’ l’equivalente di un JBOD per dischi FC e contiene fino a 10 Balde Sistema Bladestore: 1 Control Module + Max. 12 Array Massima Espandibilità (B280): 12*10*5*250GB =150TB Accenno alla Tecnologia BladeStore di Storagetek Control Module Fino a 8 Interfacce FC lato Host Fino a 2 controller(4FC) verso HD Array (10 Blade) Blade (5 HD ADA)

“Prestazioni” verificate sui alcuni dei device in uso al CNAF Scrivendo e leggendo file grandi (6GB) da server direttamente collegati (non via NFS). Brownie AXUS (ATA-FC) 16 Dischi da 200GB RAID5+1HS (~2.5 TB). 2 Uscite in FC Read 55 MB/s Write 40 MB/s Dell Powevault 660f (FC-FC) 112 dischi FC da 73GB 8 enclosure da 14 7 Raidset (RAID-5) con 1 Global Hot Spare(~7TB) Read 42 MB/s Write 38 MB/s STK Bladestore (ATA-FC) 2 Controller con 4 uscite FC 10BLADE costituiti da 5 dischi da 250GB RAID-5 su10 Blade +1 Blade Hot-Spare (~10 TB) Read 75 MB/s Write 65 MB/s Oxyria NAS (ATA) 2 Controller 3Ware 16 Dischi da 200GB 2 Raidset RAID5+HS (~2,4 TB). 2 Gigabit Ethernet Read 65 MB/s Write 50 MB/s

Cluster RedHat A.S. 2.1 Gadzoox 4218 Switch Fibre Channel Power Supply 220V Internal HeartBeat Ethernet- Eth1 LAN/WAN 2 Dell GB RAM servers APC Master Switch Controller AP9224 Remote Power on/off Using IP Connection to LAN/WAN Ethernet- Eth0 Power Supply 220V Fibre Channel connections Using HBA Qla2300 with SANsurfer persistent data (Fixed SCSI device order on SAN) QUORUM DISK ORACLE SERVICE (AXUS BROWIE 2TB) NFS SERVICE (2.5TB) APC Master Switch Controller AP9224 Remote Power on/off Using IP

UPS – Uninterruptible Power Supply  I sistemi server, dato il loro obiettivo di fornire servizi continuamente, dovranno essere anche il più possibile immuni alla cadute di tensione di rete.  Per questa ragione esistono apparati chiamati UPS che forniscono energia in caso di mancanza della tensione di rete.

UPS – Uninterruptible Power Supply  I sistemi UPS vanno dimensionati a seconda del consumo della macchina server da sopportare.  Se ad esempio ho una macchina che consuma mediamente 800W/h, dovrò utilizzare un UPS capace di fornire energia di 800W/h per almeno 30’.  Il dimensionamento dei sistemi si basa su variabili difficilmente controllabili in maniera matematica, quindi bisogna affidarsi a dati empirici. Ad esempio 30’ dovrebbe essere un tempo tecnico tipico di intervento del personale del gestore elettrico per risolvere interruzioni di corrente di piccola entità.

UPS – Uninterruptible Power Supply  Per i sistemi da lavoro (PC/Workstation) i dispositivi UPS servono tipicamente per il tempo necessario ad uno spegnimento della macchina normale e non “brusco”.  Le ragioni di ciò sono:  I costi abbastanza elevati dei dispositivi UPS all’aumentare dell’energia in grado di fornire e del tempo per cui devono fornirla.  La natura dei sistemi PC/Workstation che aggiungono anche il consumo dato dai monitor.  Tipicamente la durata di un sistema UPS per PC/Workstation è di 15’.