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Entwicklung eines verteilten Rechnersystems zur Erhöhung der Verfügbarkeit

Sopicki, Jan :
Entwicklung eines verteilten Rechnersystems zur Erhöhung der Verfügbarkeit.
Technische Universität Darmstadt
[Haus-, Projekt- oder Studienarbeit], (2005)

Kurzbeschreibung (Abstract)

Zusammenfassung:

Die fortschreitende Entwicklung in der Informationstechnologie bringt nicht nur immer mehr Möglichkeiten hervor, sondern steigert auch die Nachfrage nach immer höherer Rechenleistung und Speicherkapazität. Zudem hängen die eigenen Arbeitsmöglichkeiten immer mehr von der Verfügbarkeit der Informationsmedien ab. Da die vorhandenen Ressourcen im EMK-Netzwerk den Ansprüchen nicht mehr gewachsen sind, ist zur Verbesserung der Infrastruktur vom Institut neue Serverhardware eingekauft worden. Ziel ist es, ein redundantes Serversystem zur Erhöhung der Verfügbarkeit aufzubauen.

Durch eine anfängliche Recherche wurden folgende Ansätze gefundenen:

1. Master - Slave - System

2a. Zwei gleichberechtigte Systeme mit statischer Lastverteilung

2b. Zwei gleichberechtigte Systeme mit dynamischer Lastverteilung

Die Ansätze wurden erprobt und sind gegeneinander gewichtet worden. Es stellte sich dabei heraus, dass ein paralleler Betrieb von beiden Servern nicht möglich ist, da nicht gleichzeitig auf die auf beiden Servern gespiegelt gehaltenen Daten zugegriffen werden kann. Ein solcher Zugriff ist nur über spezielle, eigens für diesen Anwendungsfall entwickelte Hardware möglich.

Deshalb sind die Systeme in ein Master- und Slave-System aufgeteilt. Im Störungsfall wird vom Master auf den Slave umgeschaltet. Zur Überwachung des Masters sind drei Überwachungsstufen auf dem Slave implementiert.

Liegt in einer der Stufen eine Störungsmeldung vor, wird das System vom Master auf den Slave umgeschaltet. Dieser Vorgang, inklusive des Erkennens der Störung, läuft vollautomatisch in weniger als 65 Sekunden ab. Die Konsistenz der Daten ist durch ein spezielles Dateisystem gewährleistet. Die Administratoren werden bei einer Störung durch eine E-Mail informiert. Die Benutzer können zudem eine Zusammenfassung des Serverzustands über eine Internetseite abrufen. Die Installationsschritte sind in einem separaten Dokument festgehalten.

Diesem sind die Installationsmedien und die benötigten Installationsanleitungen der Programme beigefügt, so dass ein Gesamtpaket zur Installation und Wartung zur Verfügung steht. Um das System zu komplettieren, wurde noch eine Backupstrategie entwickelt.

Dabei werden die Daten durch eine Kopie auf einem anderen System gesichert. Es können ganze Ordner oder nur der geänderte Inhalt gesichert werden.

Insgesamt bietet das System für die Benutzer nicht nur eine erhöhte Rechenleistung und Speicherkapazität, sondern noch weitere Vorteile:

Im Falle einer Störung bemerkt der Benutzer den Ausfall gar nicht oder nur sehr kurz, da das System nach dem Umschalten in kürzester Zeit wieder zur Verfügung steht. Außerdem wird die Datensicherheit durch die doppelte Datenhaltung erheblich gesteigert und nicht zuletzt stehen dem Benutzer nach der Integration der anderen Server in dieses System, die Daten an einer zentralen Stelle zur Verfügung.

Typ des Eintrags: Haus-, Projekt- oder Studienarbeit
Erschienen: 2005
Autor(en): Sopicki, Jan
Titel: Entwicklung eines verteilten Rechnersystems zur Erhöhung der Verfügbarkeit
Sprache: Deutsch
Kurzbeschreibung (Abstract):

Zusammenfassung:

Die fortschreitende Entwicklung in der Informationstechnologie bringt nicht nur immer mehr Möglichkeiten hervor, sondern steigert auch die Nachfrage nach immer höherer Rechenleistung und Speicherkapazität. Zudem hängen die eigenen Arbeitsmöglichkeiten immer mehr von der Verfügbarkeit der Informationsmedien ab. Da die vorhandenen Ressourcen im EMK-Netzwerk den Ansprüchen nicht mehr gewachsen sind, ist zur Verbesserung der Infrastruktur vom Institut neue Serverhardware eingekauft worden. Ziel ist es, ein redundantes Serversystem zur Erhöhung der Verfügbarkeit aufzubauen.

Durch eine anfängliche Recherche wurden folgende Ansätze gefundenen:

1. Master - Slave - System

2a. Zwei gleichberechtigte Systeme mit statischer Lastverteilung

2b. Zwei gleichberechtigte Systeme mit dynamischer Lastverteilung

Die Ansätze wurden erprobt und sind gegeneinander gewichtet worden. Es stellte sich dabei heraus, dass ein paralleler Betrieb von beiden Servern nicht möglich ist, da nicht gleichzeitig auf die auf beiden Servern gespiegelt gehaltenen Daten zugegriffen werden kann. Ein solcher Zugriff ist nur über spezielle, eigens für diesen Anwendungsfall entwickelte Hardware möglich.

Deshalb sind die Systeme in ein Master- und Slave-System aufgeteilt. Im Störungsfall wird vom Master auf den Slave umgeschaltet. Zur Überwachung des Masters sind drei Überwachungsstufen auf dem Slave implementiert.

Liegt in einer der Stufen eine Störungsmeldung vor, wird das System vom Master auf den Slave umgeschaltet. Dieser Vorgang, inklusive des Erkennens der Störung, läuft vollautomatisch in weniger als 65 Sekunden ab. Die Konsistenz der Daten ist durch ein spezielles Dateisystem gewährleistet. Die Administratoren werden bei einer Störung durch eine E-Mail informiert. Die Benutzer können zudem eine Zusammenfassung des Serverzustands über eine Internetseite abrufen. Die Installationsschritte sind in einem separaten Dokument festgehalten.

Diesem sind die Installationsmedien und die benötigten Installationsanleitungen der Programme beigefügt, so dass ein Gesamtpaket zur Installation und Wartung zur Verfügung steht. Um das System zu komplettieren, wurde noch eine Backupstrategie entwickelt.

Dabei werden die Daten durch eine Kopie auf einem anderen System gesichert. Es können ganze Ordner oder nur der geänderte Inhalt gesichert werden.

Insgesamt bietet das System für die Benutzer nicht nur eine erhöhte Rechenleistung und Speicherkapazität, sondern noch weitere Vorteile:

Im Falle einer Störung bemerkt der Benutzer den Ausfall gar nicht oder nur sehr kurz, da das System nach dem Umschalten in kürzester Zeit wieder zur Verfügung steht. Außerdem wird die Datensicherheit durch die doppelte Datenhaltung erheblich gesteigert und nicht zuletzt stehen dem Benutzer nach der Integration der anderen Server in dieses System, die Daten an einer zentralen Stelle zur Verfügung.

Freie Schlagworte: Elektromechanische Konstruktionen, Mikro- und Feinwerktechnik, Ausfallsicherheit, Datenkonsistenz, Linux, Master-Slave-System, Rechnerüberwachung, Serversystem
Fachbereich(e)/-gebiet(e): Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik
Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen
Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen > Mikrotechnik und Elektromechanische Systeme
Hinterlegungsdatum: 06 Sep 2011 15:41
Zusätzliche Informationen:

EMK-spezifische Daten:

Lagerort Dokument: Archiv EMK, Kontakt über Sekretariate,

Bibliotheks-Sigel: 17/24 EMKS 1578

Art der Arbeit: Studienarbeit

Beginn Datum: 01-12-2004

Ende Datum: 14-03-2005

Querverweis: keiner

Studiengang: Wirtschaftsingenieur Elektrotechnik und Informationstechnik (WI-ETiT)

Vertiefungsrichtung: Mikro- und Feinwerktechnik (MFT)

Abschluss: Diplom (WiET)

ID-Nummer: 17/24 EMKS 1578
Gutachter / Prüfer: Ilgen, Dr. phil. Hans Joachim ; Nuber, Dipl.-Wirt Michael ; Schlaak, Prof. Dr.- Helmut Friedrich
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