Сетевая модель osi

Конструкция стоек

Далее мы будем использовать устоявшееся словосочетание «дисковая стойка». Им обозначают некую коробку с жёсткими дисками, к которой подключаются серверы и которая может содержать, кроме дисков, также кэш-память, процессоры, несколько блоков питания, внутреннее системное ПО и так далее.

Конструктивно дисковая стойка, то есть наша система хранения данных, рассчитана на установку в монтажный шкаф. Она включает в себя от 8 до 15 жёстких дисков «горячей замены» (на 1 дисковую полку) с интерфейсом SATA/PATA, SCSI или FibreChannel, имеет несколько внешних портов SCSI/FibreChannel для подключения хостов. Дисковая стойка может иметь несколько блоков питания «горячей замены», включать в свой состав кэш-память (и батарею резервирования кэш-памяти), контроллеры или процессорные модули, работающие на базе специализированного ПО, обеспечивающего полное управление системой и дополнительную уникальную функциональность.

Самый простой вариант внешней дисковой стойки – это SCSI+ SCSI стойка с 14 дисками, в которой установлены два блока питания и которая может подключаться одновременно к 2 серверам (каждый из них может иметь доступ к своим 7 дискам или работать в кластерном режиме со вторым сервером). Никакого кэша или процессоров в такой стойке нет – по сути, она просто расширяет внутреннюю дисковую ёмкость сервера и добавляет некоторую уникальность – позволяет создавать кластер.

При использовании таких простых стоек необходим RAID-контроллер, установленный на сервере – сама стойка в этом случае создать RAID своими силами не способна. Типичный пример – DELL PowerVault 220 S.

Взаимодействия с людьми разных поведенческих типов

После проведения диагностики становится явным преобладающий тип личности у конкретного человека. От этого стоит отталкиваться при построении конструктивного взаимодействия. Соблюдение некоторых правил позволит расположить к себе товарища любой поведенческой модели. Основные нормы при установлении контактов довольно просты.

Если новый знакомый – «красный»: заранее договаривайтесь о встрече, но будьте готовы к опозданию и отсутствию чувства вины по этому поводу. Фильтруйте комплименты, не сыпьте ими чрезмерно. Делитесь нужной и проверенной информацией, рассказывайте политические истории и анекдоты «на грани фола».

Если новый знакомый – «желтый», помните, что они не придают значения временным рамкам, никогда не приходят к назначенному часу. Не злитесь на это, будьте гибкими и подстраивайтесь под них. Падки на комплименты, так что смело хвалите прекрасный наряд, прическу и отличные туфли. Не перебивайте и не говорите слишком много, предоставьте это «желтому».

Новый знакомый – «зеленый»: придет на встречу вовремя, будет рад обсудить житейские вопросы. Не пытайтесь обмануть его, говорите правду. Будьте готовы к тому, что «зеленый» не доверяет вам, но не покажет это.

«Синий» новый друг: всегда приходит вовремя с поразительной точностью и ждет того же от вас. Предпочитает факты, так что говорите по делу, без лишнего углубления в детали. Может пропускать мимо ушей отдельные фразы, так как замкнут и забывается. Лучше сразу переходить к делу, если встреча деловая.

Не всегда хочется подстраиваться под человека, особенно, если он не вызывает симпатии. Однако бизнес и работа не принесут желаемых плодов, если не прогибаться под некоторые обстоятельства. Диагностика поведения личности отлично помогает наладить контакт и продвинуть свои предложения.

Модель TCP IP

Модель TCP/IP немного отличается от модели OSI, если говорить конкретней в данной модели объединили некоторые уровни модели OSI и их здесь всего 4:

Прикладной;
Транспортный;
Сетевой;
Канальный.

На картинке представлено отличие двух моделей, а также еще раз показано на каких уровнях работают всем известные протоколы.

Говорить о сетевой модели OSI и конкретно про взаимодействие компьютеров в сети можно долго и в рамках одной статьи это не уместить, да и будет немного не понятно, поэтому здесь я попытался представить как бы основу этой модели и описание всех уровней. Главное понимать, что все это действительно так и файл, который Вы отправили по сети проходит просто «огромный» путь, перед тем как попасть к конечному пользователю, но это происходит на столько быстро, что Вы этого не замечаете, во многом благодаря развитым сетевым технологиям.

Надеюсь все это, Вам поможет понимать взаимодействие сетей.

Нравится3Не нравится

Уровни защиты

Нужно понимать, что в основе всех систем хранения данных лежит практика защиты информации на базе технологии RAID – без этого любая технически продвинутая СХД будет бесполезна, потому что жёсткие диски в этой системе являются самым ненадёжным компонентом. Организация дисков в RAID – это «нижнее звено», первый эшелон защиты информации и повышения скорости обработки.

Однако, кроме схем RAID, существует и более низкоуровневая защита данных, реализованная «поверх» технологий и решений, внедрённых в сам жёсткий диск его производителем. К примеру, у одного из ведущих производителей СХД – компании ЕМС – существует методика дополнительного анализа целостности данных на уровне секторов накопителя. Секторы на жёстких дисках, установленных в системы хранения данных ЕМС, имеют размер не 512 байт (стандарт), а 520 байт – лишние 8 байт на каждый сектор играют роль своеобразной базы данных, куда СХД записывает информацию о «здоровье» каждого сектора (данная методика, насколько известно, не применяется больше ни у одного производителя).

Как известно, у жёстких дисков с интерфейсом IDE существует технология SMART, призванная предсказывать возможные проблемы в работе диска, которая зачастую работает очень неточно, что сводит её ценность практически к нулю. У дисков же, использующихся в серьёзных СХД (диски SCSI и FibreChannel), изначально не было технологии SMART – поэтому оценка целостности и верификация данных каждого конкретного сектора – большой плюс, позволяющий дополнительно защитить данные и уведомить администратора системы о возможных проблемах задолго до момента их реального наступления.

Конфигурация тестового полигона

Чтобы тесты были максимально объективными, в «Рэйдикс» по возможности использовали одинаковые комплектующие в серверных платформах. В качестве управляющего контроллера системы хранения данных выступали два сервера: один — на базе процессора «Эльбрус-8СВ», а второй — на базе Intel Xeon E5-2620v4. В таблице 1 приведена подробная конфигурация данных платформ.

Таблица 1. Спецификации серверов

№	Компонент	«Эльбрус»	Intel
1	Платформа	DEPO	AIC SB302-LB2
2	Материнская плата	—	AIC Libra
3	Центральный процессор	Эльбрус-8СВ	Intel Xeon E5-2620v4
4	Оперативная память	64GB DDR4 2133	64GB DDR4 2133
5	SAS-контроллер	Broadcom 9400-8i8e	Broadcom 9400-8i8e
6	SAN-порты	FC Qlogic QLE2672	FC Qlogic QLE2672
7	Сетевые порты	1GbE Intel based	1GbE Intel based

К контроллерам была подключена одна и та же дисковая полка Supermicro SC216BE2C-R741JBOD, рассчитанная на установку 24 дисков формата 2.5”. В полку были установлены 20 дисков WDHGST Ultrastar C15K600 объемом 600 ГБ. Выбор таких дисков обусловлен тем, что в ходе этих тестов будет тестироваться RAID-«движок», оптимизированный для работы с HDD и входящий в состав RAIDIX 5.1.

В качестве клиента будет выступать сервер AIC SB301-LB2 в такой же конфигурации, как и контроллер СХД.

Разгон

Напомним, что материнская плата MSI X99A XPOWER GAMING TITANIUM имеет расширенные возможности разгона и одной из них является GAME BOOST Knob, позволяющийвыбрать один из вариантов разгона – все остальное сделает сама плата. Например, выбрав с помощью колесика режим 8 для процессора Intel Core i7 6800K в BIOS мы получили частоту 4200 МГц (множитель х42) с автоматическим увеличением напряжений Vcore=1.350V и Vсpu_sa (System Agent)=1.250V.

Однако под нагрузкой в LinX 0.6.5 температура ядер быстро перевалила за отметку 96 °С, и мы прервали тестирование.

4200 МГц в более щадящем для процессора режиме нам не покорились;при этом, выставив множитель х41 (4100 МГц) и снизив напряжение ядер (Vcore) до 1.280 V, температура под нагрузкой не превысила 83 °С.

Проблемы «переднего края» в проектировании встраиваемых систем

Растущая сложность прикладных задач, многообразие проектных платформ и технологий порождают все новые проблемы в проектировании ВсС. На первое место специалисты ставят необходимость совершенствования методик и инструментов проектирования системного уровня, вопросы надежного и безопасного проектирования ВсС для ответственных применений, развитие вычислительных архитектур в направлениях повышения параллелизма, гибкости, энергоэффективности вычислений. По-прежнему остро стоит проблема повторного использования на всех этапах проектирования ВсС. Отмечается необходимость развития и даже пересмотра основных принципов и абстракций организации ВсС для решения задач управления реального времени .

Основные проблемы, решаемые СХД

Итак, какие же задачи призвана решить СХД? Рассмотрим типичные проблемы, связанные с растущими объёмами информации в любой организации. Предположим, что это хотя бы несколько десятков компьютеров и несколько разнесённых территориально офисов.

1. Децентрализация информации – если раньше все данные могли храниться буквально на одном жёстком диске, то сейчас любая функциональная система требует отдельного хранилища – к примеру, серверов электронной почты, СУБД, домена и так далее. Ситуация усложняется в случае распределённых офисов (филиалов).

2. Лавинообразный рост информации – зачастую количество жёстких дисков, которые вы можете установить в конкретный сервер, не может покрыть необходимую системе ёмкость.

Как следствие:

Невозможность полноценно защитить хранимые данные – действительно, ведь довольно трудно произвести даже backup данных, которые находятся не только на разных серверах, но и разнесены территориально.

Недостаточная скорость обработки информации – каналы связи между удалёнными площадками пока оставляют желать лучшего, но даже при достаточно «толстом» канале не всегда возможно полноценное использование существующих сетей, например, IP, для работы.

Сложность резервного копирования (архивирования) – если данные читаются и записываются небольшими блоками, то произвести полное архивирование информации с удалённого сервера по существующим каналам может быть нереально – необходима передача всего объёма данных. Архивирование на местах зачастую нецелесообразно по финансовым соображениям – необходимы системы для резервного копирования (ленточные накопители, например), специальное ПО (которое может стоить немалых денег), обученный и квалифицированный персонал.

3. Сложно или невозможно предугадать требуемый объём дискового пространства при развертывании компьютерной системы.

Как следствие:

Возникают проблемы расширения дисковых ёмкостей – довольно сложно получить в сервере ёмкости порядков терабайт, особенно если система уже работает на существующих дисках небольшой ёмкости – как минимум, требуется остановка системы и неэффективные финансовые вложения.

Неэффективная утилизация ресурсов – порой не угадать, в каком сервере данные будут расти быстрее. В сервере электронной почты может быть свободен критически малый объём дискового пространства, в то время как другое подразделение будет использовать всего лишь 20% объёма недешёвой дисковой подсистемы (например, SCSI).

4. Низкая степень конфиденциальности распределённых данных – невозможно проконтролировать и ограничить доступ в соответствии с политикой безопасности предприятия. Это касается как доступа к данным по существующим для этого каналам (локальная сеть), так и физического доступа к носителям – к примеру, не исключены хищения жёстких дисков, их разрушение (с целью затруднить бизнес организации). Неквалифицированные действия пользователей и обслуживающего персонала могут нанести ещё больший вред. Когда компания в каждом офисе вынуждена решать мелкие локальные проблемы безопасности, это не даёт желаемого результата.

5. Сложность управления распределёнными потоками информации – любые действия, которые направлены на изменения данных в каждом филиале, содержащем часть распределённых данных, создает определённые проблемы, начиная от сложности синхронизации различных баз данных, версий файлов разработчиков и заканчивая ненужным дублированием информации.

6.Низкий экономический эффект внедрения «классических» решений – по мере роста информационной сети, больших объёмов данных и всё более распределённой структуры предприятия финансовые вложения оказываются не столь эффективны и зачастую не могут решить возникающих проблем.

7. Высокие затраты используемых ресурсов для поддержания работоспособности всей информационной системы предприятия – начиная от необходимости содержать большой штат квалифицированного персонала и заканчивая многочисленными недешёвыми аппаратными решениями, которые призваны решить проблему объёмов и скоростей доступа к информации вкупе с надёжностью хранения и защитой от сбоев.

В свете вышеперечисленных проблем, которые рано или поздно, полностью или частично настигают любую динамично развивающуюся компанию, попробуем обрисовать системы хранения данных – такими, какими они должны быть. Рассмотрим типовые схемы подключения и виды систем хранения данных.

Уровни эталонной модели

Уровни эталонной модели OSI представляют из себя вертикальную структуру, где все сетевые функции разделены между семью уровнями. Следует особо отметить, что каждому такому уровню соответствует строго описанные операции, оборудование и протоколы.

Взаимодействие между уровнями организовано следующим образом:

по вертикали — внутри отдельно взятой ЭВМ и только с соседними уровнями.
по горизонтали — организовано логическое взаимодействие — с таким же уровнем другого компьютера на другом конце канала связи (то есть сетевой уровень на одном компьютере взаимодействует с сетевым уровнем на другом компьютере).

Так как семиуровневая модель osi состоит из строгой соподчиненной структуры, то любой более высокий уровень использует функции нижележащего уровня, причем распознает в каком именно виде и каким способом (т.е. через какой интерфейс) нужно передавать ему поток данных.

Рассмотрим, как организуется передача сообщений по вычислительной сети в соответствии с моделью OSI. Прикладной уровень — это уровень приложений, то есть данный уровень отображается у пользователя в виде используемой операционной системы и программ, с помощью которой выполняется отправка данных. В самом начале именно прикладной уровень формирует сообщение, далее оно передается представительному уровню, то есть спускается вниз по модели OSI. Представительный уровень, в свою очередь, проводит анализ заголовка прикладного уровня, выполняет требуемые действия, и добавляет в начало сообщения свою служебную информацию, в виде заголовка представительного уровня, для представительного уровня узла назначения. Далее движение сообщения продолжается вниз, спускается к сеансовому уровню, и он, в свою очередь, также добавляет свои служебные данные, в виде заголовка вначале сообщения и процесс продолжается, пока не достигнет физического уровня.

Следует отметить, что помимо добавления служебной информации в виде заголовка вначале сообщения, уровни могут добавлять служебную информацию и в конце сообщения, который называется «трейлер».

Когда сообщение достигло физического уровня, сообщение уже полностью сформировано для передачи по каналу связи к узлу назначения, то есть содержит в себе всю служебную информацию добавленную на уровнях модели OSI.

Помимо термина «данные» (data), которое используется в модели OSI на прикладном, представительном и сеансовом уровнях, используются и другие термины на других уровнях модели OSI, чтобы можно было сразу определить на каком уровне модели OSI выполняется обработка.

В стандартах ISO для обозначения той или иной порции данных, с которыми работают протоколы разных уровней модели OSI, используется общее название — протокольный блок данных (Protocol Data Unit, PDU). Для обозначения блоков данных определенных уровней часто используются специальные названия: кадр (frame), пакет (packet), сегмент (segment).

Межуровневые функции

Межуровневые функции — это сервисы, которые не привязаны к данному уровню, но могут влиять на более чем один уровень. Некоторые ортогональные аспекты, такие как управление и безопасность , охватывают все уровни (см. Рекомендацию ITU-T X.800). Эти услуги направлены на улучшение триады ЦРУ — конфиденциальность , целостность и доступность — передаваемых данных. На практике межуровневые функции являются нормой, поскольку доступность услуги связи определяется взаимодействием между сетевым дизайном и протоколами управления сетью .

Конкретные примеры межуровневых функций включают следующее:

Служба безопасности (электросвязь), как определено в рекомендации ITU-T X.800.
Функции управления, т. Е. Функции, которые позволяют настраивать, создавать экземпляры, отслеживать, завершать обмен данными между двумя или более объектами: существует специальный протокол уровня приложений, общий протокол информации управления (CMIP) и соответствующая ему служба, служба общей информации управления (CMIS ), они должны взаимодействовать с каждым слоем, чтобы иметь дело со своими экземплярами.

Многопротокольная коммутация по меткам (MPLS), ATM и X.25 — это протоколы 3a. OSI подразделяет сетевой уровень на три подуровня: 3a) доступ к подсети, 3b) зависимая от подсети конвергенция и 3c) независимая от подсети конвергенция. Он был разработан для предоставления унифицированной службы передачи данных как для клиентов с коммутацией каналов, так и для клиентов с коммутацией пакетов, которые обеспечивают модель обслуживания на основе дейтаграмм . Его можно использовать для передачи множества различных видов трафика, включая IP-пакеты, а также собственные кадры ATM, SONET и Ethernet

Иногда можно увидеть ссылку на слой 2.5.
Перекрестное планирование MAC и PHY важно в беспроводных сетях из-за изменяющегося во времени характера беспроводных каналов. Путем планирования передачи пакетов только в благоприятных условиях канала, что требует, чтобы MAC-уровень получал информацию о состоянии канала с PHY-уровня, пропускная способность сети может быть значительно улучшена, и можно избежать потерь энергии.

Заключение

В плане дизайна материнская плата MSI X99A XPOWER GAMING TITANIUM и рассмотренная ранее MSI Z170A MPOWER GAMING TITANIUM очень похожи – тот же серебристый цвет, нацеленность на энтузиастов, оснащение современными интерфейсами USB 3.1 Gen2 (тип А и С, до 10 Гбит/сек)), U.2 и M.2 (до 32 Гбит/сек), наличиефирменной версии UEFI Click BIOS 5 и расширенного набора аксессуаров и программного обеспечения. Однако X99A XPOWER GAMING TITANIUM стоит на уровень выше, так как предназначена для сборки топовой системы на сокете Intel LGA2011-3, поэтому имеет усиленную 12-и фазную систему питания, массивные радиаторы с применением одной тепловой трубки в силовой части, Wi-Fi/Bluetooth модуль от Intel и продвинутые возможности разгона.

Относительными недостатками платы можно считать ее форм-фактор E-ATX (ширина 27,2 см). Установить ее можно будет не во все корпуса. Не слишком удачно иразмещение слотов PCI-E x16, особенно самого верхнего, который будет заблокирован габаритной системой воздушного охлаждения.

Под стать уровню материнской платы MSI X99A XPOWER GAMING TITANIUM находится и ее цена. Врознице продается от 28500 рублей, но это вполне ожидаемо, так изначально сборка платформы на сокетеIntel LGA2011-3 выйдет недешево.

Плюсы:

Серебристое цветовое оформление;
Высокое качество изготовления;
12-и фазная система питания с массивными радиаторами и тепловой трубкой;
Усиленные металлической рамкой слоты памяти и PCI-E x16 (Steel Armor);
Наличие высокоскоростных интерфейсов для подключения накопителей M.2 и U.2 (до 32 Гбит/сек);
Наличие высокоскоростных портов USB 3.1 Gen2 (10 Гбит/сек) Type A и Type C;
Наличие Wi-Fi/Bluetooth модуля Intel 8260;
Возможность подключения RGB-лент;
Обновленный интерфейс UEFI Click BIOS 5;
Отличные возможности разгона;
Хорошая производительность в штатном режиме;
Коробка с удобной ручкой для ношения;
Богатый набор фирменного программного обеспечения;
Богатая комплектация.

Недостатки:

Относительноширокая 27,2 см (форм-фактор E-ATX);
Самый верхний слот PCI-E x16 может быть заблокирован габаритным/широким кулером;
Относительно высокая цена.

Итоги

MSI Z170A XPOWER GAMING TITANIUM EDITION – неординарная платформа для процессоров Intel Skylake. Кроме импозантного дизайна и широкой функциональности модель предлагает целый набор оверклокерских приспособлений, которые используются здесь отнюдь не как элементы декора. Мощная силовая подсистема и расширенный набор органов управления провоцируют владельца на эксперименты со своим ПК. Плата вполне может использоваться и в качестве основы для мощной игровой системы, но в первую очередь модель будет интересна пользователям, желающим поискать предельный мегагерц 14-нанометровых чипов Skylake. Именно для таких целей нужна тюнингованная материнская плата стоимостью выше $350, для всего остального есть заурядные рабочие лошадки.