Amministrazione di Sistema. Introduzione alla figura dell amministratore di sistema o di rete

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1 Amministrazione di Sistema Introduzione alla figura dell amministratore di sistema o di rete

2 La figura professionale (1) Tipologie di amministratori : Amministratore di sistema (System Administrator) Unix, Windows, Amministratore di rete (Network Administrator) Amministratore della sicurezza (Security Administrator) Amministratore DB e/o Applicazioni Sistemista Informatico vs Amministratore di Sistemi in Italia sistemista è usato in modo generico Definizione di System Administrator: is one who, as a primary job function, manages computer and network systems on behalf of another, such as an employer or client spesso è chi risolve i problemi 2

3 La figura professionale (2) Livelli (e crescita) delle figure professionali: sistemista junior sistemista senior system integrator architect Considerazioni: spiegare cosa fa un sistemista non è sempre ovvio in Italia il termine sistemista è usato in modo troppo generico inquadrare gli skill di cui ha bisogno è limitativo di fatto, in molte realtà, un sistemista deve poter gestire e configurare hardware e software eterogeneo richiede molteplici conoscenze ed esperienze le competenze richieste tendono sono sempre maggiori le attività sistemistiche su un server variano a seconda delle funzioni della macchina e del contesto lavorativo 3

4 La figura professionale (3) Pro Costante crescita Richiesta nel mondo del lavoro Contro Stress Effetti collaterali Leggi di Murphy Sindrome di onnipotenza o sindrome dello struzzo Sindrome del braccino Complesso di inferiorità o complesso di insicurezza Anti-socialità verso il prossimo utonti, clienti, colleghi, sé stessi 4

5 Alcune statistiche Fonte: SAGE Annual Salary Survey 2011 Sesso: 92,9% maschi La maggior parte ha un età tra i 25 e i 39 anni con ingresso iniziale tra i 18 e 29 La differenza salariale è data dall esperienza il 33% non possiede alcuna certificazione o laurea non dal tipo di istruzione di solito un sistemista Unix guadagna di più di uno Windows Ore di lavoro settimanali: > 35 (per il 90,5%) Pro del lavoro abbigliamento casual sfida training on the job lavoro di gruppo Contro del lavoro troppa burocrazia team sotto-staffatti cattive scelte del management e relativa competenza Le aziende considera insufficiente il numero di sistemisti sul mercato https://www.usenix.org/lisa/salary-surveys 5

6 Prospettive lavorative La situazione del mondo ICT realtà internazionale realtà italiana realtà bresciana Orientarsi sapere scegliere ma anche sapere cercare sapere vendere scrivere un buon CV chiedere informazioni ad esempio FAQ di it.lavoro.informatica Tipi di contratti Alternative al lavoro di sistemista? 6

7 Compiti dell amministratore (1) Amministratore di sistema Fase iniziale dimensionamento e scelta dei sistemi installazione dei sistemi configurazione dei sistemi e dei servizi Run-time avviare e fermare i sistemi gestione dell hardware gestione degli utenti gestione dei file system gestione dei processi e dei servizi e delle applicazioni gestione dei log e dei backup gestione della sicurezza di sistema monitoraggio e check dei sistemi ottimizzazione dei sistemi 7

8 Compiti dell amministratore (2) Amministratore di rete Fase iniziale progettazione della rete scelta dei dispositivi di rete server, dispositivi di internetworking, tipo di cablaggio configurazione della rete definizione reti logiche/fisiche, assegnazione IP, regole di routing Run-time gestione dei server per i servizi di rete gestione dei servizi di rete account centralizzati, file system remoti, web, gestione della sicurezza della rete firewall, proxy, NIDS, monitoraggio della rete 8

9 Attività reali da sistemista (1) Generalmente il sistemista si dovrebbe preoccupare di: partecipare a riunioni fornire la propria opinione sulla definizione dell infrastruttura informatica e la scelta e il dimensionamento dell hardware da utilizzare installare le macchine eseguire le procedure di post-installazione standard aggiornamento software, rimozione servizi inutili, hardening del sistema, installazione di script e procedure custom installare, configurare e testare i servizi richiesti per la macchina monitorare performance, sicurezza e funzionalità del sistema assistere e assecondare le richieste dirette o indirette degli utenti del sistema sviluppatori e utenti dei servizi definire le politiche di backup, eseguirli e ripristinare i dati automatizzare varie procedure nel sistema documentare approfonditamente il lavoro svolto 9

10 Attività reali da sistemista (2) Troppo spesso invece il sistemista: viene considerato solo un tecnico cabla le reti monta, smonta e ripara le macchine non viene interpellato nella scelta delle tecniche più adeguate alle esigenze non sa organizzarsi non ha una procedura standard di post installazione a cui attenersi ripete spesso i soliti comandi la migliore documentazione la mantiene in testa, il resto in qualche file sul proprio computer non svolge il lavoro in modo corretto o completo installa e configura i servizi necessari, ma non sempre li testa a dovere non controlla i log di sistema e non implementa procedure di controllo a volte prevede il backup dei dati, ma raramente esegue test di ripristino asseconda gli utenti ma li odia non collabora con i colleghi 10

11 Il futuro di questa figura Evoluzione tecnologica Server Cloud e Software Defined DataCenter Client Mobile e Consumerization Serviranno ancora i sistemisti? The Coming Future of System Administration The Future of System Administration 11

12 The Ten Commandments of SA Make regular and complete backups Establish absolute trust in thy servers Be the first to know when something goes down Keep server logs on everything Document complete and effective policies and procedures Know what cable goes where Use encryption for insecure services Not lose system logs when a server dies Know the openings into your servers Not waste time doing repetitive and mundane tasks 12

13 Requisiti di un sistemista Capacità tecniche conoscenza di diversi argomenti hardware, software, reti, sicurezza, Esperienza in aula, in laboratorio e/o sul campo Capacità di imparare e rimanere aggiornato corsi, libri, web, imparare off-line, ma anche on-the-job Strumenti borsa degli attrezzi Capacità di problem solving e troubleshooting capire il problema e trovare una possibile soluzione Capacità di analisi e progettuali individuare requisiti e vincoli trovare le soluzioni più adeguate, non necessariamente le migliori 13

14 Borsa degli attrezzi Toolbox cacciaviti magnetizzati e croce, piatto e torx pinza e altri utensili cavi, crimpatrice, tester di rete, CD e DVD distribuzione Linux Live distribuzione Linux preferita sistemi Windows e software Microsoft utility e software vari documentazione Pezzi di ricambio e/o muletti scheda di rete, switch, 14

15 Problem solving Capacità di troubleshooting capire il problema e trovare una possibile soluzione in tempi brevi e sotto pressione Tecniche comuni Approccio a livelli Ad esclusione Bottom-up Top-down Per assurdo 15

16 Questione di organizzazione Creatività o razionalità? Progettare e dimensionare correttamente i sistemi Documentare correttamente i sistemi scheda per ogni sistema giornale di bordo Documentare l impianto Utilizzo di strumenti adeguati software di monitoraggio software di gestione software di deployment Utilizzo di Best Practices consolidate Recommended Practices 16

17 Ingegnere o gestionale? Capacità diverse (a seconda del livello) analisi progettazione implementazione controllo e gestione verifica risoluzione Aspetti da considerare tecnici economici sociali 17

18 Il percorso formativo Conoscenza teorica in molti campi SO, reti, calcolatori, Conoscenza pratica Esperienza sul campo Training on the job Riferimenti? alt.sysadmin.recovery FAQ v1.7 Documenti sul mondo degli hacker 18

19 La curva d apprendimento K Windows Linux È ancora vera o attuale? T 19

20 Certificazioni (1) Microsoft Microsoft Certified Systems Administrator (MCSA) Microsoft Certified Systems Engineer (MCSE) Microsoft Certified Technology Specialist (MCTS) on Microsoft Certified IT Professional (MCIT) on Microsoft Certified Master (MCM) on Microsoft Certified Architect (MCA) Cisco Cisco Certified Network Professional (CCNP) Cisco Certified Internetworking Expert (CCIE) Cisco Certified Security Professional (CCSP) Cisco Certified Design Professional (CCDP) Linux Red Hat Certified Engineer (RHCE) Red Hat Certified Architect (RHCA) VMware VMware Certified Professional (VCP) VMware Certified Advanced Professional (VCAP) VMware Certified Design Expert (VCDX) 20

21 Certificazioni (2) Certificazioni vendor-independent LPI C (The Linux Professional Institute Certification) European Computer Driving Licence (ECDL) ECDL Specialised EUCIP (Certificazione Europea per i Professionisti ICT) EUCIP - IT Administrator IEEE CSDP (Certified Software Development Professional) CISSP (Certified Information Systems Security Professional) SSCP (Systems Security Certified Practitioner) Certificazioni aziendali Commenti utilità? validità? necessità? 21

22 Amministrazione di Sistema Richiami ai sistemi e agli impianti

23 Gli standard Uno standard è una specifica od una norma condivisa da una comunità In base al tipo di approvazione Standard di mercato ( de facto ) Standard imposti In base alla disponibilità di specifiche e/o possibilità di partecipare alla standardizzazione Standard chiusi Standard aperti 23

24 Modelli software Modello Gartner Group Modello Berson Presentation Business Logic Azione sui dati Presentation Manager Presentation Logic Data Logic Data Manager N-Tier Application Architecture 24

25 Gli scenari Home Small Business Midsize Business Corporate Enterprise Multi-PC, Broadband Connected Homes <25 PCs 1-49 employees PCs 50-1,000 employees 500-1,000 PCs 1,000-5,000 employees >1,000 PCs >5,000 employees 40M+ 33M 1.2 M 17K 2K 80M+ Entities, 67% of Servers 19k Entities, 33% of Servers 25

26 Lo scenario Enterprise Gli scenari cambiano a seconda della nazione Un segmento SMB americano, in Italia può già essere Enterprise Gli scenari non si applicano solo alla dimensione delle aziende Ma anche alle tecnologie e al tipo di soluzioni Diviene quindi comune trovare soluzioni Enterprise anche in aziende SMB (Small and Medium Business) Le competenze richieste aumentano, come pure la complessità 26

27 I sistemi Sistema HW + SW + Applicazioni definizione formale:? Sistema informatico l insieme degli strumenti informatici impiegati per il trattamento automatico delle informazioni Sistema informativo complesso delle risorse e attività finalizzate alla gestione (raccolta, registrazione, elaborazione, conservazione, comunicazione) dell informazione in una organizzazione 27

28 Gli impianti Collezione di elementi capaci di elaborazione, che comunicano e cooperano tra loro per la comunicazione tra i vari elementi sono necessari dei protocolli pubblici, aperti e standard la cooperazione tra essi implica il parallelismo, che è un caso particolare di concorrenza, e quindi dovrà essere gestito in maniera efficace con opportuni meccanismi di sincronizzazione La caratteristica principale è la molteplicità di risorse motivazioni principali: distribuzione intrinseca spaziale (risorse che risiedo in luoghi differenti) per la differenziazione dei ruoli per i compiti specializzati la distribuzione è preferita alla centralizzazione è ancora vero? 28

29 Sistemi informatici Mini e/o Mainframe AS/400 Sistemi server Produzione, Test, Sviluppo Sistemi client Dispositivi di rete Dispositivi telefonici Fonia / Fax Apparati elettrici Ambiente L impianto 29

30 L infrastruttura fisica Sala CED armadi tecnologici climatizzazione continuità elettrica UPS e/o gruppi elettrogeni controllo accessi Sede primaria (Home Office) su un piano o su più piani Sedi remote/distaccate e/o filiali (Branch Office) un ampia percentuale di organizzazioni hanno sedi remote Problemi di sincronizzazione, ottimizzazione della banda, fail-over, accesso ai dati Problemi di varia natura ma soprattutto di gestione 30

31 Le reti di calcolatori Sistemi Peer-to-Peer reti di semplici calcolatori Sistemi Client-Server reti composte più client per gli utenti server per i servizi di rete Sistemi distribuiti Sistemi con Cluster Sistemi completamente distribuiti la rete è il computer 31

32 Il sistema server Soluzioni standard Commercial) Off-the- Shelf component Soluzioni custom iki/google_platform X as a Service 32

33 Il sistema server Servizi e Applicazioni Software Sistema Operativo (Hypervisor)? Hardware Supporto Manutenzione Consulenza 33

34 I server Tipicamente più di uno Necessità di sistemi operativi diversi Necessità di servizi diversi Necessità di disponibilità elevata Necessità di prestazioni adeguate Scale-in vs Scale-out Scalabilità verticale oppure orizzontale? Meglio pochi server grossi o tanti piccoli? 34

35 Tipi di server In base all architettura In base al Sistema Operativo In base ai servizi offerti File Server Mail Server File Server Web Server In base alle risorse usate/richieste CPU intensive RAM intensive Storage o I/O intensive 35

36 Server fisici vs Server virtuali IDC

37 Hardware Modello di riferimento architettura di von Neumann modificata in Architettura a Bus Multi-livello 37

38 Intel Pentium 4 System Architecture CPU (Including cache) Memory Controller Hub (Chipset North Bridge) System Bus (Front Side Bus, FSB) Bandwidth usually should match or exceed that of main memory Graphics I/O Bus (PCI Express) System Memory Two 8-byte DDR2 Channels Storage I/O (Serial ATA) Misc. I/O Interfaces Main I/O Bus (PCI) I/O Controller Hub (Chipset South Bridge) Source: The Intel 925 Chipset, 2004 Misc. I/O Interfaces I/O Subsystem 38

39 Leggi che governano lo sviluppo Legge di Moore: ogni 18 mesi la potenza di elaborazione raddoppia a parità di costo Legge di Metcalfe: l utilità di una nuova tecnologie è funzione del (quadrato) del numero di potenziali utenti I sistemi sociali, politici ed economici cambiano linearmente, le tecnologie esponenzialmente 39

40 Technology Acceleration MEMORY DENSITY STORAGE CAPACITY 4Gb (2012) 1Gb (2005) 1Mb (1990) 256kb (1985) Pentium 4 (2003) 8088 (1985) Core Duo (2005) 80 Cores (~2012) 4 Cores (2006) VGA SXGA 640 x x 1024 WQXGA 2560 x1600 PROCESSOR 8TB (2013) 500GB (2005) OPTICAL STORAGE 2G (1996) 200GB 256MBB (1993) 32MB (1988) CD 640MB DVD (1982) 4.7GB Blu-Ray (1997) 50GB (2006) 11Mb (1999) (1981) (1998) 10Mb (1980s) 100Mb (1990s) 54Mb (2003) 100Mb (2006) 500Mb (2008) (2005) 1Gb (2000s) 1Gb (2010) 10Gb (2006) GRAPHICS 100Gb (2010+) NETWORKING 40

41 Limiti Esiste la legge di Moore? La tecnologia del silicio ha dei limiti, forse invalicabili Interferenza elettromagnetica La frequenza è limitata (circa 4 GHz) Temperatura generata TDP (Thermal Design Power) fino a 150W Limiti fisici della materia Attuali 45 nm e 32 nm, verso i 22 nm Tecnologia vecchia? 41

42 Sistema Operativo Funzioni: Fornire una macchina astratta la vera indipendenza è quasi impossibile: il codice dei programmi dipende sempre dalla piattaforma (hardware + sistema operativo) a meno di usare un linguaggio interpretato, come ad esempio Java Nascondere la complessità hardware Virtualizzare le risorse della macchina CPU, memoria, dispositivi Fornire un interfaccia ben definita al programmatore System call, API Fornire meccanismi di comunicazione tra processi della stessa macchina tra processi su macchine distinte 42

43 Tipi di Sistemi Operativi Oramai tutti i SO sono anche SO di rete (NOS) In base alle funzionalità di rete Client/Workstation Server In base al tipo di licenza Software proprietario Software libero Stele di Rosetta 43

44 Diffusione dei Sistemi Operativi Server Windows Server (NT, 2000) , 2008R2, 2012, 2012R2 Linux Distribuzioni varie Unix Mac OS X (futuro della piattaforma server) FreeBSD NetBSD Solaris Altro Netware Sistemi operativi di mini/mainframe 44

45 Diffusione dei Sistemi Operativi Client tradizionali Windows 7, 8, 8.1 e 10 Oltre l 75% Ancora molti XP Mac OS X Unix/Linux? Nuovi Device? Nuovi sistemi operativi 45

46 Linux vs Windows Linux è più stabile? Linux o Windows è più veloce? Windows è lo standard di mercato? Windows è più semplice? La curva di apprendimento è ancora vera? Un sistema è più sicuro di un altro? Confronto tra il numero di patch? Quali patch? Obsolescenza hardware in relazione al sistema Hardware nuovo può richiede OS recenti Hardware obsoleto può richiede OS vecchi Cosa costa di più? confronto TCO (Total Cost of Ownership) 46

47 Nuovi device End User Computing BOYD Tablet e smartphone Apps e WebApplication Sistemi Operativi Apple ios Google Android Microsoft WindowsPhone Altri 47

48 Software sui server Sistema Operativo (Server) Applicazioni tradizioni Programmi di backup Programmi di gestione Applicazioni client-server Servizi (demoni) Lato server di applicazioni note Applicazioni web-oriented 48

49 Contratti di manutenzione Caratteristiche On-site Durata Tempistiche Hardware Software e/o servizi Importanza della manutenzione preventiva 49

50 Chi lavora sui server? Amministratore di sistema Persona (o più) fisica Organizzazione interna e/o Azienda esterna Rapporto tipico tra server e sistemisti di 20-30:1 per ogni dollaro speso per server e altro hardware, 8 dollari sono destinati a coprire i costi di gestione correlati nel caso di server fisici Tecnici Programmatori Utenti Analisti A che livello opera ciascuna figura? 50

51 Amministrazione di Sistema La scelta dei sistemi e dell impianto

52 Il ciclo di vita Pianificazione Preparazione e distribuzione Produzione Ritiro 52

53 Pianificazione La fase di pianificazione è fondamentale e deve riguardare Servizi da fornire Ruolo delle macchine Configurazione desiderata della rete Scelta dell hardware Scelta del software Convenzioni da adottare Queste attività sono di pertinenza di sistemisti senior o architect 53

54 Il progetto di un sistema Insieme di scelte, non solo tecnologiche Diversi livelli e passi Conceptual Design Logical Design Physical Design 54

55 Caratteristiche di un server Affidabilità (Reliability), stabilità (Stability) e disponibilità (Availability) un server (e i suoi servizi) devono funzionare! MTBC (Mean Time Between Crashes) MTBF (Mean Time Between Failures) Scalabilità adattare il server in base al carico di lavoro Prestazioni i tempi di attesa non devono essere eccessivi Manutenibilità deve essere semplice configurare e gestire il sistema Tipo di licenza e tipo di assistenza Altro disponibilità di driver sicurezza 55

56 La scelta dei server (1) Selezione hardware e software Diversi criteri di scelta devono soddisfare i requisiti di un sistema server Privilegiare soprattutto la stabilità hardware e software consolidati Dimensionamento del sistema o dell impianto Soluzione verticale server molto potente con tutti i servizi sulla macchina Soluzione orizzontale tanti piccoli server specializzati su ogni servizio Soluzione ottimale? scale-in vs scale-out? 56

57 La scelta dei server (2) Soluzioni per incrementare l affidabilità e/o le prestazioni Multi-processore (SMP) Controller RAID o storage Enterprise Alimentatori ridondati Sistemi cluster cluster fisico macchine in ridondanza tra loro Sistema operativo distribuito o per cluster cluster logico servizi ridondati tramite DNS o NAT 57

58 I criteri di scelta Obiettivi prestazioni affidabilità consumi congrui (elettrici e termici) Opzioni sistemi aperti / software libero sistemi proprietari / software proprietario Scelte del software del Sistema Operativo delle applicazioni dell hardware 58

59 Criteri economici Componenti COTS (Commercial Off-the-Shelf) COTS hardware = soluzione consolidata ROI (Return on investment) esprime quanto rende 1 di capitale investito TCO (Total Cost of Ownership) sviluppato da Gartner nel 1987 utilizzato per calcolare i costi del ciclo di vita di un sistema acquisto, installazione, gestione, manutenzione e dismissione ETA (Estimated Time of Arrival) tempo di completamento SLA (Service Level Agreement) strumenti contrattuali attraverso i quali si definiscono le metriche di servizio che devono essere rispettate da un fornitore di servizi 59

60 Scelta del software Vari criteri affidabilità compatibilità funzionalità supporto e manutenzione diffusione costi Tipo di licenze software proprietario software libero software senza licenza 60

61 Scelta della licenza 61

62 Scelta del firmware Software on board BIOS (Basic Input/Output System) EFI (Extensible Firmware Interface) Ma non solo sulla piastra madre Pre(boot) Execution Environment (PXE) Tabelle delle partizioni Master Boot Record (MBR) 4 partizioni primarie su un disco (max 2 TB l una) o estesa GUID Partition Table (GPT) 128 partizioni (max 18 ExaByte l una) E il sistema operativo? 62

63 Scelta dell hardware Piattaforma di riferimento Continua crescita tecnologica crescita non uguale tra le varie tecnologie (gap tecnologico) legge di Moore Continua evoluzione tecnologica processori Xeon e Opteron a 64 bit e/o con 6-12 Core memorie veloci DDR3 e future DDR4 PCI-X e PCI Express Ethernet 10GB rame UTP e 100GB fibra Trusted Computing Platform Alliance (TCPA) Marche e prodotti? 63

64 Prodotti di marca Meglio un server di marca o un assemblato? Affidabilità di un server Manutenzione Contratti entro le 2 o 4 ore Componenti disponibili per un certo periodo Certificazione dell hardware verso il sistema operativo o l hypervisor Altri aspetti da considerare Strumenti di gestione Console remotizzabile Design studiati per il funzionamento 24h x 365g Flussi termici, soluzioni di hot-plug, 64

65 Scelta del processore Funzioni tipiche SMP (Symmetric Multiprocessing) motherboard per server bi/quadriprocessore Multi Core (2, 4, 6, 8, 12 core) HTT (Hyper-Threading Technology) Convenienza? Differenze tra i modelli? Costi hardware e costi di licenza? Costo per socket o per core? Architetture Processori a 32 bit o 64 bit Per maggiori informazioni 65

66 Processori a 64 bit Piattaforme a 64 bit x64 AMD64 (x86-64), Intel EM64T Modalità legacy 32 bit, compatibility, full 64 bit Itanium Intel IA-64 Applicazioni solo a 64 bit Exchange 2007 Hypervisor solo a 64 bit Sistemi Operativi server solo a 64 bit SBS 2008 Windows Server 2008 R2 Distribuzioni Linux recenti 66

67 Evoluzione dei processori Intel Vecchi Intel Xeon (pre-nehalem) Intel Xeon 7500 (Nehalem-EX) Intel Xeon 5500 (Nehalem-EP) 67

68 Evoluzione dei processori Intel Modello Tick Tock 68

69 Scelta delle memorie Velocità delle memorie DDR SDRAM, DDR2, DDR3 e DDR4 Server con anche slot di memorie Rambus XDR (e XDR2) Memorie affidabilità memorie con ECC (Error Correcting Codes) configurazione dei banchi in modalità mirror Solo per certi modelli hot-swap dei banchi Quantità massima installabile anche TB di RAM motherboard con più di 4 GB installabili problemi con il Sistema Operativo?! 69

70 Considerazioni sulla RAM UDIMM Versus RDIMM Come popolare i banchi RAM? +Nehalem+and+Memory+Configurations Come ottimizzare i costi? il costo al GB dipende dal tipo di banchi 70

71 Scelta della cache Elemento fondamentale per minimizzare i colli di bottiglia tra CPU e memorie L2 o L3 da 4-12MB (condivisa o dedicata per core?) tra disco e memorie ReadyBoost di Vista e modulo Robson Parametri fondamentali quantità e velocità Tipi di cache registri hardware software cache L1/L2 Cache policy memoria centrale Read Ahead Cache Filesystem / Flash Cache Write Through / Write Back Tempi di accesso memoria di massa RAM: 10 ns HD: 10ms memorie removibili Costo e velocità Capacità 71

72 Disk cache Tipicamente implementata dal sistema operativo Memorie Flash locali Bus SATA/SAS Bus PCIe Bus memoria DIMM? 72

73 Scelta del bus interno PCI transfer rate di 133 MB/s per bus di ampiezza 32 bit PCI-X (1999) PCI X 66 oltre 266 MB/s a 32 bit e 533 MB/s a 64 bit PCI X GB/s PCI Express (PCI-e) PCI Express 2.0 a 16 vie Fino a 500 MB/s per ogni linea dati PCI Express 3.1 Fino a 1 GB/s per ogni linea dati Verso il PCI Express 4.0 Fino a 2 GB/s per ogni linea dati Fino a 16 canali per scheda Backplane Ethernet (IEEE P802.3ap) Problemi di compatibilità? 73

74 Scelta del bus esterno USB 2.0 USB 3.0 SuperSpeed Firewire 400 Firewire 800 esata Hot-plug Hot-plug Hot-plug Hot-plug Hot-plug Giga Ethernet Alimentato LowPower Power esata 480 Mb/s teorici 4,8 Gb/s teorici PoE 400 Mb/s 800 Mb/s 3 Gb/s 10 Gb/s Altri bus esterni: seriale, parallela, SCSI, SAS, FC, 74

75 Scelta dello storage Tipi di storage DAS (Direct Attached Storage) NAS (Network Attached Storage) dischi collegabili in rete Ethernet o Wi-Fi SAN (Storage Area Network) rete ad alta velocità/affidabilità dedicata allo storage iscsi Nastri magnetici lettori, jukebox, stacker e librerie Altri sistemi Costi e convenienza? 75

76 Scelta degli hard disk (1) Capacità in crescita limitata Prestazioni determinate da densità di memorizzazione velocità delle testine velocità di rotazione (RPM) numero di canali a disposizione cache integrata/tipo di controller transfer rate tipo di file system Affidabilità determinata da tecnologia temperatura di esercizio 76

77 Scelta degli hard disk (2) Diverse tecnologie P-ATA Max 133 MB/s S-ATA e S-ATA II 150 MB/s (SATA) e 300 MB/s (SATA2) SCSI Ultra-320 (320 MB/s) e dischi a 15K Fibre Channel (FC) 1, 2 o 4 Gb/s Serial Attached SCSI (SAS) disk Attuale velocità: 3Gb/s compatibilità anche con dischi SATA II Solid State Drive (SSD) tempo di accesso >50 volte migliore 77

78 Scelta degli hard disk (3) Nuove tecnologie Perpendicular Recording (2006) Western Digital Advanced Format (2011) HAMR (Heat-assisted magnetic recording) Bit Patterned Media e SOMA (Self Ordering Magnetic Array) Blocchi da 4K 78

79 Scelta degli hard disk (4) 79

80 IOPS IOPS (Input/Output Operations Per Second) Misurazione comunemente usata per definire le prestazioni di una memoria secondaria Ma anche per dimensionare lo storage Ogni tipo di disco ha un limite di IOPS Random Read or Write IOPS Average number of random read or write I/O operations per second Sequential Read or Write IOPS Average number of sequential read or write I/O operations per second Total IOPS Total number of I/O operations per second (when performing a mix of read and write tests) Come ottenere IOPS maggiori? 80

81 Scelta del dispositivi di backup Dispositivi di backup Floppy Disk, Super Floppy e Zip Hard Disk Removibili, USB, Firewire CD (650M, 700M, 800M) CD-R e CD-RW DVD (4.7GB o 8.5GB) DVD-RAM, DVD+R, DVD-R, DVD+RW, DVD-RW, DVD-DL Blu Ray (25GB o 50GB) BD-R, BR-RE Nastri Magnetici 8mm (Exabyte), 4 mm (DAT), DLT LTO Per maggiori informazioni 81

82 Policy di backup (1) Metriche Recovery Point Objective (RPO) quanto indietro si può andare Recovery Time Objective (RTO) quanto serve per il ripristino Livelli di backup Full Differenziale Incrementale Sintetico Come tracciare le modifiche? 82

83 Policy di backup (2) Rotazione dei supporti Round Robin Six-tape rotation Tower Of Hanoi Grandfather, Father, Son (GFS) Tecnologie Compressione Cifratura Hot-backup vs cold backup Continous Data Protection De-duplicazione Alla sorgente Alla destinazione Staging (B2D2T - Backup to disk to tape) GFS Hanoi 83

84 Cause della perdita dei dati 84

85 Conoscere il Sistema Operativo La scelta dell hardware è insufficiente Il Sistema Operativo deve supportare le caratteristiche hardware e i requisiti di progetto Che caratteristiche bisogna conoscere? Gestione processi Gestione memoria Gestione file system Gestione I/O Driver 85

86 Scelta del file system (1) Parametri fondamentali Dimensione massima di un file e di un volume Funzioni necessarie Attributi Permessi e/o ACL Funzioni richieste Journaling Funzioni utili Hot extend (e shrink) Hard link e/o soft link (o junction) Sparse File e/o Extent Snapshot, De-duplication, Time Shift, Versioning Encryption 86

87 Scelta del file system (2) Per un confronto tra i file system Logical Volume Manager (LVM) Toglie la relazione 1:1 tra partizioni e filesystem 1 filesystem su 1 volume, che può essere composto da diverse partizioni Fornito dal Sistema Operativo o da terze parti Livello di astrazione aggiuntivo Può integrare le funzioni del RAID software Diviene importante la funzione extend del file system Altri elementi da considerare Struttura fisica dischi e partizioni Gestione della cache del file system 87

88 Scelta della rete Diversi standard privilegiare gli standard consolidati e de facto Dispositivi di internetworking livello fisico/data link hub, switch livello di rete router livello applicativo firewall, proxy, bilanciatori Aspetti da considerare sicurezza crescita/prestazioni affidabilità utilità Legge di Metcalfe 88

89 Scelta della rete Ethernet Reti locali Ethernet tradizionali cablaggio strutturato, doppini CAT 5e o 6, Ethernet 100Mbs/1Gbs Problema del cablaggio a 10Gbs utilizzo di stelle collegate tra loro da una backbone considerazioni sulla velocità, sul mezzo e sulla distanza struttura core Switch in trunking o switch in stacking o? utilizzo di reti fisiche diverse o di VLAN (Virtual LAN) utilizzo di firewall per collegare le diverse reti 89

90 Accelerazione hardware Ottimizzazioni Jumbo Frame Hardware offload TCP Offload Engine (TOE) Intel I/O Acceleration Technology (I/OAT) 90

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