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It. systemtechnik

It. systemtechnik


J. G.
Diese Lernkarten bieten einen umfassenden Überblick über IT-Infrastrukturen auf Universitätsniveau, mit Fokus auf Datenbanken, Server, Netzwerke und Virtualisierung. Sie decken Themen wie Datenbankpartitionen, Skalierbarkeit, Hochverfügbarkeit und verschiedene Virtualisierungstechnologien ab. Ideal für Studierende und IT-Profis, die ihr Verständnis von modernen IT-Systemen vertiefen möchten, um effiziente und zuverlässige Lösungen zu entwickeln.
Cartes-fiches
31
Utilisateurs
7
Langue
Allemand
Catégorie
Informatique
Niveau
Université
Créé / Mis à jour
26.01.2014 / 27.01.2022

Cartes-fiches

Definition: Server Virtualisierung

Mehrere Instanzen eines/verschiedener BS laufen auf einem Rechner

Instanz = virtuelle Maschine, virtueller Server

Vier Konzepte/Ausprägungen der Virtualisierung

Sharing

Aggregation

Emulation

Insulation

Vorteile der Virtualisierung

Weniger Kosten für Software und Hardware

Verbesserung der Auslastung

erhöhte Verfügbarkeit, Flexibler von Hardware reagieren können

Definition: virtueller Server

Bezeichnet als virtuelle Maschine oder LPAR

VM nicht direkt auf Hardware ausgeführt; Laufzeitumgebung bereitgestellt

VM kann eigenes Betriebssystem darstellen

virtuelle Ressourcen

4 Hierarchien der Server Virtualisierung

Hardware Virtualization

OS Virtualization

Middleware Virtualization

Application V.

Definition: Hypervisor

= Virtual Machine Monitor, stellt VM zur Verfügung

stellt Virtualisierungsschicht dar, die gleichzeitige Ausführung von VM und Steuerung ermöglicht

hypervisorschicht ermöglicht aus mehreren versch. BS die HardwareRessourcen eines Rechners zu teilen

4 Arten: Storage Virtualization Approaches

server based

storage server based

network based via in-band switch

network based via intermediary server

Technologien der Netzwerk Virtualisierung

virtual IP adress (VIPA): reduzieren Abhängigkeit von physikalischen Verbindungen von Server zu Netzwerk

virtual IP adresses takeover: automatische Wiederherstellung von Netzwerkverbindungen

virtual ethernet: ermöglicht interne Kommunikation zwischen LPARs

virtual LAN (VLAN): Netzwerke werden zwischen mehreren Benutzern geteilt

virtual private networks (VPN): verschlüsselt Daten zwischen zwei Endpunkten

Definition: virtual LAN

trennt physische Netzwerke in Teilnetze auf

wichtig für multi-tenancy

Teilen durch Isolation: Datenpakete eines VLANs kommen nicht in ein anderes

Definition: VIO Server

hosting partition

bietet virtuelle IO Ressourcen auf Client Partition

besitzt phys. Ressourcen, die mit Netzwerk Clients gemeinsam genutzt werden können

kann mit einer /mehreren Partitionen geteilt werden

Vorteil: Kostenersparnis durch Wegfall von spez. Netzwerkkabeln, -adapter

Definition: Appliance

= Vorrichtung

System aus PC-Hardware und spezieller Software --> begrenzte Funktionalität

home appliance /// computer appliance

BS und Software schon installiert --> Benutzer muss wenig einstellen

z.B: EBook, Router

Was versteht man unter Hochverfügbarkeit?

- trotz Ausfall kann Betrieb sicher gestellt werden

- eleminieren des Single Point of Failure

- Redundanz kritischer Systemkomponenten

- vorbeugende Wartung, schnell erreichbares Fachpersonal

- fehlertolerantes Verhalten des Gesamtsystems

Welche Ausfallgründe gibt es?

Anwendungsfehler

Hardwarefehler

Wartung

Softwarefehler

Was ist das No Single Point of Failure Konzept? NSPOF

- NSPOF Kriterium wird erfüllt, wenn alle Komponenten redundant sind

- Ausfall gefährdet Betrieb nicht

- redundante Komponenten fangen bei Ausfall HW Komponenten ab

RTO, RPO, NRO, DOO

RTO (Recovery Time Objective): Wie lange kann man es sich leisten, KEINEN Service zur Verf. zu stellen?

RPO (Recovery Point Objective): Wie viel Datenverlust kann man sich leisten?

Network Recovery Objective (NRO): Wie lange dauert Recovery des Netzwerks?

Degraded Operations Objective (DOO): Welchen Einfluss hat Betrieb nach Ausfall mit weniger Hardware?

Cluster Konzepte

active / active

active / passive

N+1 Cluster

N+M

Möglichkeiten: Cluster Node Failover

one to one

one to any

any to one

any to any

4 Ebenen: Data Replication Layer

von unten nach oben

 

Hardware ---> Storage, Remote Copy

OS --> LVM

MIddleware --> Databases

Application --> Customer Written

Funktionen einer HA Software

- Übernahme der Volumen der Festplatten ausgefallener Knoten

- stoppt Anwendungen ausgefallener Knoten

- übernimmt Netzwerkadressen ausgefallener Knoten

- überwacht Zustände der Knoten, Netzwerke

Shared Nothing

- jeder Knoten arbeitet auf eigenem Prozessor

- kein gleichzeitiger Zugriff auf Daten von zwei oder mehr Knoten

DB:

- jede DB hat eigenes BS, CPU

- los gekoppelte Systeme: hoch Geschwindigkeit

- auch genannt massively parallel processing (mpp)

Shared Everything

- jeder Knoten kann auch auf Daten anderer Knoten zugreifen

DB:

- jede CPU verfügt über eigenen Speicher

- alle Knoten teilen die gleichen Festplatten im System

- jeder Prozessor hat Zugriff auf alle Daten und Indizes

- ein RDBMS besteht aus Datenbanksystem, Daten, Indizes

Vertikales Skalieren (Scale Up)

- Hinzufügen von REssourcen zu einem Rechner, um Kapazität zu erhöhen

- relativ einfach--> aufrüsten mit Hardware

- aber: keine lineare Skalierbarkeit, man stößt auf Limit

Horizontales Skalieren (Scale Out)

- Hinzufügen mehrerer Ressourcen, die dazu gebracht werden, wie eine einzige Einheit zu funktionieren

- Systemlast soll ausgeglichen werden durch das Hinzufügen neuer Server

- Nachteil: Systemadmins müssen Technik verstehen

Definition: Skalierbarkeit

Hinzufügen von Ressourcen oder weiterer Rechner/Knoten, um die Leistung zu erhöhen

Balance Configuration Unit (BCU)

- notwendig zum Erstellen/Erweitern von Infrastruktur einer BI Landschaft

- ermöglicht skalierbares Verhältnis der Leistung

- ausgeglichene Konfiguration vermeidet Engpässe, die sich negativ auf Gesamtleistung auswirken können

Vorteile einer BCU

- einfaches Verständnis

- Skalieren ist einfacher

- Bietet Standardumgebung für Support und Sales

- weniger Risiko für Performance

Def.: Datenbankpartitionen

- Aufteilung von DBTabellen in Teiltabellen

- einzelne Partitionen werden physischen Speicherbereichen der DB zugeordnet

- partitionierte DB Umgebung ist eine DB, die aus zwei/mehr DB-Partitionen besteht

- gehaste Daten für Speicherung

- DB Partition besteht aus Daten, Index

I/O Hierarchie von RDBMS

von u. nach o.

Tablespace (Gruppe von Containern)

Container (enthält Extents)

Extent (Basiseinheit für Zuteilung)

Page (Basiseinheit für Lesen und Schreiben)

In Memory DB

- ist ein DB Managementsystem, das den Arbeitsspeicher eines PC als Speicher nutzt --> NICHT die Festplatte

- Blitzleistung ohne Tuning

. Daten müssen in Speicher passen

 

Database Log (Datenbankprotokoll)

- enthält alle Änderungen von Transaktionen

- Änderungen werden in nicht-flüchtigen Speicher übernommen

- Synchrones Schreiben des Protokolls

Recovery (nach Stromausfall)

- DB kann wie eine disk-basierte DB neu gestartet werden

- DB-Seiten aus Sicherungspunkten werden wiederhergestellt; DB Protokolle werden angewandt, um Änderungen wiedeherzustellen

- Ergebnis: Kein Verlust von Daten bei Stromausfall

Étudier