Segurança e Armazenamento de Dados

Segurança no Armazenamento 1. Introdução Márcio Aurélio Ribeiro Moreira [email_address] http://si.uniminas.br/~marcio/ Pós-SI – 3ª Turma – 2008

Objetivos do capítulo ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Márcio Moreira 1. Introdução – Slide

O armazenamento não está resolvido? ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Márcio Moreira 1. Introdução – Slide

O armazenamento nas organizações ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Márcio Moreira 1. Introdução – Slide Fonte: Ramakrishnan

Demanda de performance e espaço Márcio Moreira 1. Introdução – Slide Fonte: Ramakrishnan 1X 2X 3X 4X 5X 6X 7X 8X Hoje 1 Ano 2 anos 3 anos 4 anos 5 anos 50% 100% 150% 200% 250% 300% Demanda Performance Demanda Espaço Demanda anual de 50% de espaço e performance 1X 1.5X 2.3X 3.4X 5.1X 7.6X 253% 169% 113% 75% 50%

Alternativas para a demanda ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Márcio Moreira 1. Introdução – Slide

Camadas de dados Márcio Moreira 1. Introdução – Slide Computadores Notebooks Dispositivos Pessoas e Coisas Camada de Banco de Dados Camada web Camada Aplicações Fonte: Ramakrishnan Camada de Storage

1º dispositivo magnético Márcio Moreira 1. Introdução – Slide ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Armazenamento em discos ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Márcio Moreira 1. Introdução – Slide

Vamos olhar os discos de perto Márcio Moreira 1. Introdução – Slide

Formatação para acesso direto Márcio Moreira 1. Introdução – Slide Fonte: EMC Trilha Cada prato do disco é segmentado em vários anéis concêntricos chamados trilhas O endereço único de uma área em um drive de disco é composto de: Cilindro, Cabeça e Setor. Um setor é a menor parte endereçável de uma trilha Setor Cilindro Um cilindro é o conjunto formato por uma trilha específica em todos os pratos juntas

Tempo de acesso ao drive de disco ,[object Object],[object Object],[object Object],Márcio Moreira 1. Introdução – Slide Fonte: EMC

Tempo de acesso ao drive de disco ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Márcio Moreira 1. Introdução – Slide Fonte: EMC

Variáveis da performance de discos ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Márcio Moreira 1. Introdução – Slide Fonte: EMC

Evolução da tecnologia de discos ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Márcio Moreira 1. Introdução – Slide Fonte: EMC

Necessidades de armazenamento Márcio Moreira 1. Introdução – Slide Fonte: Ramakrishnan High-End Us$40/GB Deman-da do negócio Alta Performance Tempo Crítico Midrange Us$20/GB SATA Us$5/GB Tape Us$0.5/GB Alta Capacidade Custo Crítico 100% 99.999% 99.9% Longo Prazo

Tecnologia RAID ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Márcio Moreira 1. Introdução – Slide

Conexões físicas dos discos ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Márcio Moreira 1. Introdução – Slide Fonte: EMC System Bus CPU MAIN MEMORY (RAM) ROM (Read Only Memory) HBA

Como a operação de I/O ocorre ,[object Object],Márcio Moreira 1. Introdução – Slide Fonte: EMC System Bus CPU MAIN MEMORY (RAM) ROM (Read Only Memory) HBA

Usando melhor a CPU e a memória ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Márcio Moreira 1. Introdução – Slide Fonte: EMC Customer 1 Meter Reading Customer 2 Meter Reading Customer 3 Meter Reading CACHE System Bus CPU MAIN MEMORY (RAM) ROM (Read Only Memory) HBA Customer 1 Meter Reading Customer 2 Meter Reading Customer 3 Meter Reading

[object Object],[object Object],[object Object],Melhorando ainda mais Márcio Moreira 1. Introdução – Slide Fonte: EMC Customer 1 Meter Reading Customer 2 Meter Reading Customer 3 Meter Reading CACHE CPU System Bus CPU MAIN MEMORY (RAM) ROM (Read Only Memory) HBA Customer 1 Meter Reading Customer 2 Meter Reading Customer 3 Meter Reading

[object Object],Como a operação de I/O ocorre Márcio Moreira 1. Introdução – Slide Fonte: EMC System Bus CPU MAIN MEMORY (RAM) ROM (Read Only Memory) HBA

Melhor uso da CPU e memória Márcio Moreira 1. Introdução – Slide Fonte: EMC Customer 1 Meter Reading Customer 2 Meter Reading Customer 3 Meter Reading CACHE CPU System Bus CPU MAIN MEMORY (RAM) ROM (Read Only Memory) HBA Comando de escrita: “ Grave a conta mensal do cliente no disco”. A confirmação de escrita é emitida assim que os dados e o comando de gravação estão seguros dentro de uma área completamente tolerante à falha

Por dentro dos Disk Arrays Márcio Moreira 1. Introdução – Slide Fonte: EMC Gaveta do sistema operacional Gavetas de discos Fault Tolerant Cache Memory Array Controller Array Controller Disk Directors Disk Directors Host Interface Host Interface

RAID 0 - Striping ou Fracionamento ,[object Object],[object Object],Márcio Moreira 1. Introdução – Slide Fonte: EMC Volume 1 End Com RAID 0: Os volumes são divididos em blocos e movidos para balancear a carga de atividades. Volume 1 Middle Volume 1 Beginning Sem RAID: 3 HDs num mesmo host. Cada HD contem um volume Volume 2 End Volume 2 Middle Volume 2 Beginning Volume 3 End Volume 3 Middle Volume 3 Beginning Volume 1 End Volume 2 End Volume 3 End Volume 1 Middle Volume 2 Middle Volume 3 Middle Volume 1 Beginning Volume 2 Beginning Volume 3 Beginning

RAID 1 - Mirroring ou Espelhamento ,[object Object],Márcio Moreira 1. Introdução – Slide Fonte: EMC Sem RAID: 3 HDs num mesmo host. Com RAID 1: Um espelho de cada HD é criado gerando um para de HDs. Volume 1 End Volume 1 Middle Volume 1 Beginning Volume 2 End Volume 2 Middle Volume 2 Beginning Volume 3 End Volume 3 Middle Volume 3 Beginning Volume 1 End Volume 1 Middle Volume 1 Beginning Volume 1 End Volume 1 Middle Volume 1 Beginning Volume 2 End Volume 2 Middle Volume 2 Beginning Volume 2 End Volume 2 Middle Volume 2 Beginning Volume 3 End Volume 3 Middle Volume 3 Beginning Volume 3 End Volume 3 Middle Volume 3 Beginning

RAID 1+0 - Performance e Redundância ,[object Object],Márcio Moreira 1. Introdução – Slide Fonte: EMC Sem RAID: 3 HDs num mesmo host. Com RAID 1+0: HDs espelhados. Volumes lógicos fracionados para balancear carga. Volume 1 End Volume 1 Middle Volume 1 Beginning Volume 2 End Volume 2 Middle Volume 2 Beginning Volume 3 End Volume 3 Middle Volume 3 Beginning Volume 1 End Volume 2 End Volume 3 End Volume 1 End Volume 2 End Volume 3 End Volume 1 Middle Volume 2 Middle Volume 3 Middle Volume 1 Middle Volume 2 Middle Volume 3 Middle Volume 1 Beginning Volume 2 Beginning Volume 3 Beginning Volume 1 Beginning Volume 2 Beginning Volume 3 Beginning

Paridade de dados ,[object Object],Márcio Moreira 1. Introdução – Slide Fonte: EMC Parity for 3 rd Group = 1 1 LOST DATA 1 Parity for 2nd Group = 1 0 1 0 Parity for 1 st Group = 0 0 1 1 Group 1 Group 2 Group 3 Group 1 0 + 1 + 1 = 0 Group 2 0 + 1 + 0 = 1 Group 3 1 + 1 + ? = 1 DATA + DATA + DATA = Parity

RAID 5 - Fracionamento e paridade ,[object Object],[object Object],Márcio Moreira 1. Introdução – Slide Fonte: EMC Parity for 1st Group Volume 1 End Volume 2 End Volume 3 End Parity for 2nd Group Volume 1 Middle Volume 2 Middle Volume 3 Middle Parity for 3rd Group Volume 1 Beginning Volume 2 Beginning Volume 3 Beginning Sem RAID: 3 HDs num mesmo host. Volume 1 End Volume 1 Middle Volume 1 Beginning Volume 2 End Volume 2 Middle Volume 2 Beginning Volume 3 End Volume 3 Middle Volume 3 Beginning Com RAID 5: Um grupo de drives são agrupados como um volume físico.

Níveis de RAID Márcio Moreira 1. Introdução – Slide Fonte: EMC, IBM, Wikipedia e experiência. ,[object Object],[object Object],[object Object],Nível Técnica Mínimo Discos Aplicação Comentários 0 Fracionamento em blocos 2 Alta performance Sem redundância 1 Espelhamento 2 Alta disponibilidade e performance Implantação simples 2 Fracionamento em bits Monitoramento em RAM 2 Alta performance e disponibilidade Nenhum uso comercial 3 Fracionamento em bytes Disco de paridade 3 Alta performance e disponibilidade Menor custo 4 Fracionamento em blocos (Múltiplos I/O) Disco de paridade 3 Processamento de transações Alta disponibilidade Alta taxa de leitura Baixo uso comercial 5 Fracionamento em blocos (Múltiplos I/O) Discos de paridade independentes 3 Processamento de transações Alta disponibilidade Alta taxa de leitura 6 Fracionamento em blocos (Múltiplos I/O) Múltiplos discos de paridade independentes 4 Processamento de transações Alta disponibilidade Alta taxa de leitura Baixo uso comercial

Arquiteturas típicas de storage ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Direct Attached Storage (DAS) Windows NT/2K Linux/Unix Netware Network Attached Storage (NAS) Windows NT/2K Linux/Unix Netware Storage Area Network (SAN) Netware Windows NT/2K Linux/Unix Storage FC Switch NAS

Conexões típicas HBA HBA NIC HBA Storage Array Tape Drive Device Network Router SAN Switch System Bus CPU MAIN MEMORY (RAM) ROM (Read Only Memory)

Produtos de Storage da EMC Symmetrix CLARiiON Centera SAN / NAS SAN / NAS / Backup- to-Disk CAS Tape & Tape Emulation DMX800 DMX1000-M2 DMX1000 DMX2000-M2 DMX2000 DMX3000-M2 DMX3000 CX700 CX500 CX300 Centera AX 100 Netwin 110 NS700/G Celerra CNS ADIC Scalar Series DL700

Referências ,[object Object],[object Object],[object Object],Márcio Moreira 1. Introdução – Slide

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