tcc2 (versao final 2)

Embed Size (px)

Text of tcc2 (versao final 2)

  1. 1. FACULDADES INTEGRADAS DO BRASIL - UNIBRASIL CURSO DE BACHARELADO EM SISTEMAS DE INFORMAO LEONARDO ANTNIO DOS SANTOS COMPARTILHAMENTO DE DADOS EM STORAGE DE BAIXO CUSTO E ALTA DISPONIBILIDADE NA UNIBRASIL CURITIBA 2012
  2. 2. LEONARDO ANTNIO DOS SANTOS COMPARTILHAMENTO DE DADOS EM STORAGE DE BAIXO CUSTO E ALTA DISPONIBILIDADE NA UNIBRASIL Trabalho de Concluso de Curso apresen- tado ao Curso de Bacharelado em Siste- mas de Informao da Faculdades Integra- das do Brasil - Unibrasil. Orientador: Esp. Sabrina Vitrio Oliveira Sencioles Co-orientador:Me. Pedro Eugnio Rocha CURITIBA 2012
  3. 3. RESUMO Nos ltimos anos as demandas por reas de armazenamento de dados, sejam em termos de desempenho, conabilidade ou tamanho, tm crescido exponencialmente e de forma desproporcional ao crescimento do processamento e memria. Diante disso, este trabalho prope uma soluo de armazenamento de dados para a facul- dade UniBrasil, que pode ser aplicada em outros cenrios, com garantia dos dados armazenados em caso de perda de discos e um bom nvel de performance por conta da distribuio entre ns do cluster. Foi tambm realizado um conjunto de testes demonstrando o comportamento da soluo em cenrios prximos aos reais, assim como parametrizaes que podem inuenciar os resultados em cada cenrio, che- gando a resultados esperados nos workloads semelhantes principal aplicao deste trabalho, como servidor de arquivos. Ao nal, so feitas consideraes sobre as diver- sas contribuies deste tipo de abordagem e outros trabalhos que podem beneciar-se e ampliar este trabalho. Palavras-chave: AoE. ATA. Ethernet. Alta Disponibilidade. Armazenamento. Com- partilhamento de Dados.
  4. 4. ABSTRACT In the last years the need for data storage capacity, whether in terms of performance, reliability or size, have grown exponentially and out of proportion to the growth of the processing and memory. Therefore, in this paper we propose a solution for data sto- rage UniBrasil University, which can also be applied in other scenarios, with guaranteed data stored in case of loss of disks and a high aggregated performance due to the dis- tribution among cluster nodes. We have also conducted a set of experiments showing the behavior of the solution in near to real scenarios, as well as different paramete- rizations that can inuence the results in each scenario, and at the nal showing the expected results in workloads similar to the main application of this work, like le ser- ver. Finally, we discuss about various contributions of this approach and we show how other work can benet and yet expand this work. Keywords: AoE. ATA. Ethernet. High Available. Storage. Data Sharing.
  5. 5. LISTA DE FIGURAS FIGURA 1 Servidor NAS e SAN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 FIGURA 2 Comparativo entre os principais protocolos SAN existentes. . . . . . 21 FIGURA 3 RAID nveis 0 a 5. Os discos cpia de segurana e paridade esto sombreados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 FIGURA 4 Estrutura das camadas do LVM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 FIGURA 5 Menus e tela de gerenciamento de volumes do FreeNAS. . . . . . . . 30 FIGURA 6 Tela de apresentao de LUNs iSCSI no Openler. . . . . . . . . . . . . . 31 FIGURA 7 Arquitetura do GFS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 FIGURA 8 Arquitetura da Soluo: (a) arrays de discos com RAID5; (b) m- quinas targets; e (c) switch intermedirio entre a mquina initiator e target; (d) uma mquina initiator. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 FIGURA 9 Componentes de interconexo de um conjunto IDE. . . . . . . . . . . . . . 42 FIGURA 10 Modelo padro de particionamento de disco no host target. *In- dica que existem mais dois discos intermedirios com a mesma con- gurao RAID do ltimo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 FIGURA 11 Modelo especial de particionamento de disco no host target. *In- dica que existem mais dois discos intermedirios com a mesma con- gurao RAID do ltimo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 FIGURA 12 Funcionamento sumarizado da mquina gateway. Dividida em trs partes: (1) como os clientes visualizam o gateway, (2) como o gateway administra os volumes e (3) como os targets so vistos pelo gateway. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 FIGURA 13 Interface do usurio com exemplos de aplicaes que podem ser disponibilizadas com a soluo proposta. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 FIGURA 14 Vazo de disco alcanada por diferentes tipos de workloads em discos locais e remotos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 FIGURA 15 Tempo de CPU por operao de I/O em diferentes workloads. Quando indicado no topo das barras o valor correto, foi modicado para melhor visualizao dos resultados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 FIGURA 16 Quantidade de dados trafegados na rede (transmitido + recebido) por operao. Quando indicado no topo das barras o valor correto, foi modicado para melhor visualizao dos resultados. . . . . . . . . . . . . 58 FIGURA 17 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 FIGURA 18 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 FIGURA 19 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 FIGURA 20 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 FIGURA 21 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 FIGURA 22 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 FIGURA 23 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 FIGURA 24 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 FIGURA 25 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 FIGURA 26 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 FIGURA 27 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
  6. 6. FIGURA 28 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 FIGURA 29 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 FIGURA 30 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 FIGURA 31 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 FIGURA 32 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 FIGURA 33 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 FIGURA 34 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 FIGURA 35 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 FIGURA 36 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 FIGURA 37 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 FIGURA 38 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 FIGURA 39 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 FIGURA 40 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 FIGURA 41 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 FIGURA 42 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 FIGURA 43 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 FIGURA 44 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 FIGURA 45 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 FIGURA 46 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 FIGURA 47 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 FIGURA 48 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 FIGURA 49 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 FIGURA 50 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 FIGURA 51 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 FIGURA 52 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 FIGURA 53 Tela de instalao. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 FIGURA 54