Sistemas Redundantes

Os sistemas redundantes em ingenieria de computadores, são aqueles nos que se repetem aqueles dados ou hardware de carácter crítico que queiramos assegurar ante as possíveis falhas que possam surgir pelo uso continuado.

Apresenta-se como uma solução aos problemas de protecção e confiabilidad. Este tipo de sistemas encarrega-se de realizar o mesmo processo em mais de uma estação, já que se por algum motivo alguma deixasse de funcionar ou se colapsara, imediatamente outro teria que ocupar seu lugar e realizar as tarefas do anterior.

As técnicas de redundancia têm sido usadas pela indústria militar e aerospacial por muitos anos para atingir uma alta confiabilidade. Uma base de dados replicada é um exemplo de sistema distribuído redundante.

Componentes redundantes nos computadores.

Aparte dos servidores actuais, que têm vários CPU`s e módulos de cor, os dispositivos redundantes em um servidor costumam ser os discos duros, cartões de rede e fontes de alimentação.

Discos -Sistemas RAID

Um RAID (redundant array of indepedent disk) é um conjunto de unidades de disco que aparecem logicamente como se fossem um sozinho disco. Assim os dados, distribuídos em bandas, se dividem entre dois ou mais unidades. Esta técnica incrementa o rendimento e proporciona uma redundancia que protege contra a falha de um dos discos da formação. Existem implementações por software e hardware e diferentes configurações RAID, sendo as mas comuns RAID1, RAID5 e RAID10.

Cartão de rede

É o componente que comunica ao servidor com os clientes Para tratar de garantir esta comunicação, os servidores costumam vir com 2 destes dispositivos. Isto é assim não só para tratar de garantir que a comunicação não se corte em caso de falha, senão que podemos utilizar 2 ou mais cartões como se fossem um único dispositivo, somando suas capacidades (Bonding).

Fontes de alimentação

Hoje em dia os servidores trazem pelo menos 2 fontes de alimentação, que é a encarregada de proporcionar electricidade ao computador. Estas fontes de alimentação vão ligadas a diferentes sistemas eléctricos, para garantir o fornecimento, por falha já seja da própria fonte ou do sistema eléctrico. Esta redundancia da fonte de alimentação não só afecta aos servidores, senão que também afecta a routers, switches, etc.

Outras redundancias

No sistema Eléctrico

Uma falha no fornecimento eléctrico a um servidor redundante, poderia ter consequências catastróficas. Não só precisamos um fornecimento constante, senão que também não tenha subidas e baixadas bruscas, para evitar danos em seus componentes.

Para evitar estas falhas, podemos utilizar estes componentes:

-SAI(UPS): São baterías que se ligam entre o servidor e a fonte de fornecimento eléctrico, garantindo este por um tempo determinado.

-Generadores eléctricos: Funcionam geralmente com diesel e ligam-se entre os UPS e a rede de fornecimento eléctrico. Estes motores põem-se em marcha quando o fornecimento se corta por mais de um tempo determinado. O fornecimento que geram estes motores, esta condicionado à quantidade de combustível que contenha.

-Linhas independentes de fornecimentos: Nos CPD grandes, costumam-se ter ao menos 2 conexões diferentes e independentes à rede de fornecimento eléctrico. Este tipo de redundancia afecta a todos os componentes finques do sistema ( servidores, switches, routers, etc). Teu sistema só sera tão seguro, estável e redundante como o componente mais debil do mesmo.

Nos componentes de rede.

Por muito que tenhamos um servidor redundante, se um destes componentes falhasse, não chegaríamos nunca a esse servidor. Para evitar esta falha, costumam-se criar 2 caminhos diferentes entre os dois componentes da rede.

Na imagem vemos como configurar uma rede com redundancia. Desta maneira pode-se estragar um router, um switch e um cartão de rede ao mesmo tempo sem que percamos conectividad.

Os componentes mais normais em uma rede são:

•Routers(enrutador): interconecta segmentos de redes ou redes inteiras.

•Switch(Conmutador): interconecta dois ou mais segmentos de rede.

•Cartão de rede: permite que um dispositivo aceda a uma rede.

•Cabos de rede: existem muitos e variados tipos (coaxial, fibra óptica).

•Linhas de conexão: rede de área ampla, WAN(por exemplo Internet).

No balanço de ónus

Trata de evitar as falhas produzidas em um servidor com componentes redundantes e a queda do mesmo. Existem diferentes tipos de configurações com vários servidores (cluster). A mais usual é o de balanço de ónus com tolerância a falhas. Neste tipo de clusters, não só tenta que os servidores não falhem, senão que se precisamos mais recursos para proporcionar um serviço, podemos incorporar novos servidores que incrementem a capacidade de processo do cluster.

Um exemplo com cluster com balanço de ónus ligado a um gabinete de discos (disk array) para armazenar a informação. Típico uso para servidores de ficheiros e site. Como a maioria destes servidores estão em linux, o projecto mais importante neste sistema sobre o balanço é o LinuxLVS). Virtual Server.