Методы и средства защиты информации ООО "Прайм Логистикс"

Особо хотелось бы отметить и то обстоятельство, что контроллеры фирмы Colorado Memory Systems не требуют ручной установки переключателей и сведений о свободных адресах, номерах прерываний IRQ и каналах прямого доступа DMA. Конфликта между аппаратными средствами не возникает, поскольку используемое при инсталляции программное обеспечение применяет особый алгоритм тестирования, который в 95% случаев сам определяет необходимые параметры для установки. В оставшихся 5% случаев необходимые установки производятся пользователем "программными" переключателями, которые отражаются на дисплее компьютера.

Таблица 3

Модели стримеров	Емкость (Гбайт)	Производительность (Мбайт/мин)
Jumbo 120	DC 2000 - 40/80 DC 2080 - 40/80 DC 2120 - 60/120	2.2 2.2 4.4
Jumbo 250	125/250	8.8

Программное обеспечение, поставляемое с моделями стримеров Jumbo, полностью совместимо с сетевыми пакетами таких фирм, как Novell, IBM, 3COM. Не следует также забывать, что для устройств, cсоответствующих спецификациям QIC-40/80, возможно использование общего программного обеспечения, например пакета PC-Tools фирмы Central Point Software. Jumbo - один из самых недорогих и быстрых стримеров, предполагаемых на отечественном базаре.

Возможно, использование в качестве стримера обычного видеомагнитофона.

В г. Зеленограде освоено серийное производство платы "Арвид-1020", открывающей всем пользователям IBM-совместимых ПК доступ к системам архивации данных на кассетной видеоленте. Она стоит не намного дороже, чем другие контроллеры для шины ISA, а дает возможность подключить к ПК и использовать в качестве накопителя любой видеомагнитофон. Доступ к данным на ленте осуществляется в режиме эмуляции подраздела НЖМД, при этом пользователь работает с дружественной программой-оболочкой, выполненной в стиле Total Commander.

Достоинства Арвид:

а) относительно высокая скорость обмена;

б) надежность хранения (усовершенствованный код Хемминга);

в) большая ёмкость, низкая стоимость носителя;

г) возможность использования любого видеомагнитофона.

Вместе с контроллером поставляется программное обеспечение, поддерживающее на ленте многоуровневую иерархическую систему. Элементами данных здесь могут служить произвольные файлы и каталоги, которые пользователь может копировать, переименовывать, удалять, объединять и сортировать, т. е. выполнять все то же самое, что позволяет делать с файлами WINDOWS. Для поиска информации в файловой системе используется собственное оглавление ленты. Его рабочая копия храниться на диске, а резервная - непосредственно на ленте. Имеются автоматизированная процедура настройки на конкретный видеомагнитофон, контекстно-зависимые подсказки и подробная документация.

Плата '"Арвид-1020"' экономична и удобна в использовании, о чём свидетельствует опыт её применения для решения задач обработки изображений, геофизики, картографии, а также при комплектации профессиональных рабочих станций. На трехчасовую кассету можно записать (со скоростью 200 Кбайт/с) до 20 Гбайт информации, причем ее хранение обойдется в 600 раз дешевле, чем на дискетах высокой плотности.

"АрВид-1020" не предъявляет высоких требований к качеству ленты и параметрам видеомагнитофона. Он надежно работает с импортными и отечественными аппаратами, обеспечивая при этом полную переносимость ванных между компьютерами.

Эта плата использует 32- bit DMA, поэтому может не работать с некоторыми материнскими платами (в которых эта функция не реализована). Один из ее недостатков - очень сильно греется.

За последние несколько лет в качестве альтернативы несъемным накопителям на жестких магнитных дисках (НЖМД), или винчестерам, появились накопители со сменным носителем. Понятие "накопители со сменным носителем" объединяет самые различные изделия, от оптических накопителей и дисковых кассет до съемных НЖМД, которые можно извлечь из компьютера и захватить домой в "дипломате".

Обычный дисковод (НГМД) тоже пользуется "сменным носителями" -дискетами, но из-за их малой емкости и малого времени работы на износ (около 3 мес. в режиме считывания-записи для одной дискеты) у этого устройства другая область применения: основное назначение - перенос программ с компьютера на другой компьютер и, при отсутствии альтернативы, для резервного хранения информации. Не вытесняется с рынка описанными ниже устройствами, т. к. его цена и цена дискет к нему в десятки раз меньше.

Все рассмотренные далее устройства обладают одной общей особенностью, которая отличает их от дисковода: их сменный носитель информации обладает большой емкостью (более 160 Гб).

Подобные сменные подсистемы внешней памяти, как правило, немного уступают по быстродействию аналогам несменного типа (винчестерам) и стоят дороже, однако у них есть ряд своих важных преимуществ. Поскольку эти накопители являются сменными и весят не более 0,5-1 кг, их можно легко транспонировать. Кроме того, благодаря сменным носителям появляется возможность реально исключить несанкционированный доступ к конфиденциальным данным - не оставлять их на внутреннем жестком диске компьютера, где ими могут воспользоваться или случайно испортить.

Все эти накопители, с точки зрения покупателя, имеют такое несомненное достоинство, как бесконечная емкость памяти. Начальная стоимость такой системы может показаться довольно высокой, однако к тому времени, когда вы запишете на нее свои первые 2Гб, она уже упадет до типичного показателя для внутренних накопителей на жестких дисках.

Если требуемый объем памяти возрастет до 4Гб и более, стоимость в расчете на Мбайт уменьшиться еще сильнее.

Некоторые подсистемы со сменными носителями обладают достаточно высокими скоростными характеристиками и могут играть в компьютере роль основного или вспомогательного жесткого диска. Другие подсистемы и категории подходят для таких дополнительных применений, как организация резервной памяти очень большой емкости; долговременное архивное хранение информации, которая редко используется повторно. Есть и такие подсистемы внешней памяти, как накопители на оптических дисках типа WORM ("с однократной записью и многократным чтением"), которые наилучшим образом подходят для архивации данных.

Эти устройства сильно разняться друг от друга по технологии, конструкции, цене, емкости памяти и области предполагаемого применения.

Рассмотрим дисковые накопители со сменным носителем, начиная с одного из старейших накопителей - накопителя со сменным носителем винчестерского типа компании SyQuest, затем накопитель типа Bernoulli (Бернулли), оптические и магнитооптические накопители информации.

Накопители со сменным носителем винчестерского типа выполнены на базе сменной винчестерской подсистемы компании SyQuest, которая первой в мире освоила производство винчестерских накопителей со сменным носителем для персональных компьютеров. Идея в принципе достаточно проста - в сменную кассету помещается только жесткий магнитный диск. Двигатель привода и управляющая электроника остаются в корпусе накопителя. В конструкции накопителя предусматриваются специальные средства для создания потоков воздуха и фильтры, не допускающие нарушения работоспособности накопителя из-за загрязняющих частиц.

Сменные носители винчестерского типа.

Сменные носители винчестерского типа - самая первая разновидность сменных носителей на основе жестких дисков для персональных компьютеров - изначально страдали из-за недостаточно высокой надежности. Это весьма трудная инженерная задача - создать герметизированный узел с жестким диском, который можно было бы переносить в "дипломате" (тем самым подвергая воздействию пыли и других неблагоприятных внешних факторов), а затем вставить в накопитель и заставить вращаться со скоростью до 3600 оборотов в минуту и более. Фирма SyQuest Technology превратилась в гиганта и стала фактически монополистом - ею контролируется около 90% мирового рынка жестких магнитных дисков со сменным носителем.

Быстрому развитию технологии обычных и сменных жестких дисков способствовало совершенствование технологии получения магнитных материалов, увеличение степени интеграции электронных устройств, уменьшение размеров механических узлов.

Напыляемый тонкопленочный носитель

В середине 80-х годов произошел массовый переход с относительно нестойкого оксидного покрытия магнитного материала (который наносился методом полива), на напыляемый тонкопленочный, обеспечивающий более гладкую и устойчивую к внешним воздействиям поверхность.

Это позволило приблизить головки чтения/записи к магнитному слою и увеличить плотность записи. Кроме того, при использовании технологии напыления стало возможным поверх магнитного слоя наносить защитный углеродный слой, твердость которого соизмерима с твердостью алмаза.

Улучшенные смазочные материалы.

Тонкопленочная технология позволила создать на поверхности дисков скользящий слой, препятствующий "залипанию" головок (что иногда случается со старыми накопителями с оксидным покрытием). Даже в том случае, когда при остановке накопителя головки опускаются на поверхность диска, его теоретический срок службы не уменьшается.

Облегченные головки.

Новые материалы и конструктивные решения позволили предохранять носитель и данные от разрушения - головки чтения/записи "парят" над поверхностью магнитного носителя на высоте в несколько микрон.

Линейный привод головки чтения/записи.

Благодаря линейному сервоприводу значительно сокращается время поиска и перехода с дорожки на дорожку. Управляющий микропроцессор следит за тем, чтобы головки не выходили на рабочую поверхность до тех пор, пока шпиндельные наберет нужной скорости.

Все перечисленные инновации в сочетании с последними достижениями в области сервоприводов, методов чтения/записи, динамической коррекции ошибок и применение сверх больших интегральных схем позволили существенно улучшить характеристики накопителей на магнитных дисках. Накопители SyQuest (продаются также под маркой SyDOS) выпускается всех трех основных типоразмеров - 5.25, 3.5 и 2.5 дюйма. 3.5 и 2.5 - дюймовые устройства могут быть как встраиваемые, так и внешними, и подсоединяются к компьютеру через различные интерфейсы, даже через параллельный порт (возможность пользования принтером при этом сохраняется). Конечно, в последнем случае в память компьютера нужно загрузить резидентный драйвер.

Недавно фирма SyQuest выпустила упрощенную версию накопителя SQ3270-EZ135. Она является более дешевой альтернативой. Хорошая конструктивная проработка и высокое качество изготовления сделали накопители со сменным носителем компании SyQuest менее подверженными воздействию загрязнения, однако все же вряд ли можно рекомендовать такие накопители для использования их в качестве основной внешней памяти. Наиболее рациональнее применение этих накопителей - резервирование и транспортирование данных.

Накопители типа Bernoulli компании Iomega.

Этот накопитель является, по-видимому, самым уникальным. Вместо того, что бы идти по пути применения жесткого магнитного диска, который должен иметь защиту против неблагоприятных внешних факторов, в том числе загрязнение и вибраций, инженеры компании Iomega разработали на основе принципов динамики потоков, впервые сформулированных швейцарским математиком XVIII века Даниэлем Бернулли, оригинальный принцип действия системы "гибкий магнитный диск-головка чтения/записи".

Головка чтения/записи, спроектированная с учетом требований аэродинамики, "плавает" над поверхностью гибкого диска Бернулли. Воздушные потоки, возникающие вследствие вращения диска с высокой скоростью, вызывает изгиб части поверхности диска, находящейся под головкой чтения/записи, в направлении к последней. Однако диск не соприкасается с головкой, между ними остается небольшой достаточно стабильный запор, который обеспечивается потоками воздуха, уравнения для описания которых впервые предложил Бернулли.

Какое-либо изменение нормальных условий работы накопителя Бернулли (например, из-за удара или появления пятнышка загрязнения на поверхности диска ) вызывается нарушение эффекта Бернулли и приводит к тому, что диск отходит от головки, вместо того чтобы соприкоснуться с ней (как это бы произошло на обычном винчестере). Благодаря этому исключается возможность отказов накопителя, поскольку вращающийся диск практически не может соприкоснуться с головкой. Поэтому диски Бернулли самые удароустойчивые.

Сам накопитель Бернулли, хотя он является гибким и по виду похож на обычную дискету, в действительности может эксплуатироваться до пяти лет в режиме считывания/записи - т.е. характеризуется в 20 раз большей долговечностью, чем дискета, - согласно данным поставщика. Носитель с бариево-ферритовым покрытием не только позволяет записывать данные с втрое более высокой плотностью чем носитель с обычных винчестерских накопителей или НГМД, но и отличается существенно большей стойкостью износу, чем у обычных дискет.

Накопители Бернулли по скорости доступа не уступают ряду широко используемых накопителей на жестких дисках со средним быстродействием. Так, например, Bernoulli230 имеет емкость одной кассеты 100 Гб, строенный кэш 256 К, интерфейс SCSI-2 или IDE и время доступа наносекунд новинок фирмы Iomega следует отметить накопители Zip и Jaz.

Накопитель Zip.

Самое недорогое средство для перемещения данных и увеличения объема хранящейся информации. Его цена около 100$, на сменных дисках помещается до 100 Гб информации, а стоят они около 5$.

Позволяет хранить на одном диске до 50 Гб данных. Но, поскольку в накопителе применяется нестандартный формат носителя, для обмена файлами у обоих партнеров должны стоять накопители Jaz.

Интересна статистика использования дисководов Бернулли. Оказалось, что 28% пользователей используют диски Бернулли для резервного копирования, 22% - в качестве замены жесткого диска, 21% - для транспортировки данных, 13% - для обеспечения их секретности и 8% - для архивации.

Современные накопители типа Бернулли имеют емкость 90,100,150,230 Гб и на кассету и совместимы снизу вверх (исключение - Jaz). Учтите, что если обычный винчестер может "опасть " через 2-4 года после покупки, "похоронив" вместе с собой все программы, то такие "поминки" с Бернулли практически невозможны.

Оптические и магнитно-оптические накопители

Принципиальное отличие оптических и магнитооптических накопителей от приводов CD-ROM связано с разными форматами записи информации. Так, для первого класса изделий информация располагается на концентрических дорожках, как и в винчестерах, то есть запись и соответственно воспроизведение осуществляются с постоянной угловой скоростью. Отсюда тот же, что и в винчестерах, подход к повышению производительности -увеличение скорости вращения и плотности записи для увеличения скорости передачи данных, уменьшение пассы считывающего устройства -для увеличения скорости его перемещения и уменьшения времени доступа и т.д. Есть, правда, одно серьезное отличие - необходимо обеспечивать совместимость с изделиями других фирм (поскольку носители сменные), т.е. жестко придерживаться существующих стандартов. Кроме того, необходимо обеспечивать совместимость с предыдущими стандартами, т.к. плотность записи постоянно увеличивается. Стандарт CD-ROM вырос из звукового формата RedBook, в котором запись осуществляется с постоянной линейной скоростью, т.e. существует всего одна спиральная дорожка. Для совместимости со звуковым форматом скорость передачи данных составляет около 150 Кб/с. Именно это значение выбрано за базовый показатель, а увеличение скорости передачи осуществляется пропорциональным увеличением диапазона скоростей вращения диска - в 2, 3, 4, 6, 8 раз. Поскольку скорость вращения диска разная в зависимости от положения считывающего устройства, то время доступа определяется не только скоростью перемещения каретки, но и тем временем, которое требуется двигателю для изменения скорости вращения диска. Именно поэтому накопители CD-ROM являются более медленными устройствами, чем, скажем, жесткие диски.

Запись информации в магнитооптических накопителях осуществляется на диск из стекла или прозрачного поликарбоната, содержащий магнитный слой из сплава тербия, железа и кобальта ( либо другой комбинации с участием редкоземельных элементов). Этот сплав обладает необходимыми магнитными свойствами и имеет низкую -около 300 градусов Цельсия - температуру Кюри. С помощью луча лазера небольшой мощности можно очень быстро нагреть небольшой участок магнитного слоя, около 0.5 кв. Микрона, до более высокой температуры, так что при охлаждении даже в достаточно слабом внешнем магнитном поле участок оказывается намагниченным в направлении этого внешнего магнитного поля. Поле прикладывается перпендикулярно поверхности диска. Меняя направление этого поля, можно по разному намагничивать разные участки, осуществляя таким образом запись информации. Для считывания данных используется эффект Керра, который заключается в изменении направления поляризации луча, отраженного от намагниченной поверхности. Поскольку в данном случае направление намагничивания перпендикулярно поверхности диска (так называемая вертикальная запись), достигается плотность записи информации в 5 раз выше, чем в винчестерах - более 19 тыс. Дорожек на дюйм.

Сплав, из которого изготовлен активный слои, обладает одной особенностью. Он при обычной температуре (из-за высокой коэрцитивной силы) не может быть перемагничен приложенным к нему магнитным полем определенной напряженности. Только при нагревании (достигнув температуры Кюри) соответствующий участок активного слоя перемагничивается должным образом.

В настоящее время выпускается магнитооптические накопители, предназначенные для работы с носителями диаметром 3.5 и 5.25 дюйма. Диски помещены в неразборные картриджи, напоминающие по конструкции 3.5-дюймовые дискеты; таким образом они надежно защищены от случайного повреждения. Используя магнитооптические диски, можно добиться чрезвычайно надежного хранения информации, так как время сохранности данных определяется фактически стойкостью использованной подложки (стекло или поликарбонат). Что касается циклов записи, то в испытании на 100 миллионов циклов не было замечено никаких необратимых изменений свойств магнитного слоя и подложки. Благодаря тому, что головки чтения/записи в них никогда не касаются диска, обеспечивается высокая устойчивость к вибрациям и ударным нагрузкам. В магнитооптических дисках, в отличие от магнитных, не наблюдается самопроизвольное искажение информации, что делает эти устройства пригодными для долговременного архивирования данных. Они не боятся воздействия повышенных и пониженных температур, электромагнитных излучений и загрязнений. Срок гарантированной сохранности информации не магнитооптических дисках, по разным оценкам, колеблется до 70 лет. Эти устройства вне конкуренции по вместимости - 5.25 дюймовые диски, заполненные с двух сторон, вмещают до 4.6 Гб информации. И хотя начальные затраты на приобретение магнитооптического дисковода (за счет цены дисковода) гораздо выше, чем на приобретение любого накопителя со сменным магнитным носителем, благодаря высокой емкости и относительно небольшой стоимости самих дисков стоимость хранения информации на разных носителях оказывается сравнимой.

Технология WORM

Эта технология в наибольшей степени подходит для архивации. Устройства WORM сохраняют информацию на сменных носителях аналогично тому, как это делается в МО- дисководах. Данные же записываются однократно, поскольку здесь не допускается повторная запись в один и тот же сектор. При коррекции файлы сохраняются в других секторах, что позволяет восстанавливать историю внесенных исправлений. Емкость носителей до 100 Гб - так же, как и на перезаписываемых МО - дисках.

Ленточные библиотеки также способны выполнять регулярное обслуживание устройства резервного копирования. С этой целью в одно или несколько гнезд магазина вставляются чистящие кассеты, которые выполняют чистку узлов стримера по заданному расписанию.

Следует отметить, что библиотеки производства ADIC позволяют загрузить кассету вручную (не из магазина), благодаря чему их можно использовать для переноса информации большого объема. Кроме ленточных библиотек, компания ADIC выпускает и одиночные устройства (без магазина), которые прекрасно зарекомендовали себя при резервном копирования данных небольшого объема.

Применение: большие сети клиент-сервер, большие учрежденческие серверы приложений.

Поддерживаемые приложения: поддержка работы центра обработки данных, автоматическое сетевое резервное копирование-восстановление, удаленное хранение, автоматизированное архивирование и иерархическое хранение данных.

Библиотека Exabyte220 может записать до ЗТб данных за час. Может быть установлен один или два привода Mammoth-2 и 20 картриджей с лентой АМН. Конструктивное исполнение как для встраивания (rack mount), так и в виде настольного устройства. Надежная роботизированная система обеспечивает длительную работу без сбоев. Библиотека оборудована многоязычным жидкокристаллическим индикатором, двумя магазинами для картриджей и сканером полосковых кодов.

Модель 220 относится к пятому поколению библиотек, отличается высокой надежностью и совместимостью с большинством представленных на рынке программных продуктов. Использование автоматизированных библиотек позволяет снизить стоимость управления данными до 50%. Инсталляционная база оборудования Exabyte220 превысила 1.6 миллиона приводов и библиотек.

Технология DAT

Технология цифровой записи звуковых сигналов (DAT - Digital Audio Таре) привела к революции в индустрии создания резервных копий на ренте. Стандарт DAT был разработан фирмой Exabyte и применен в ее сканирующей ЕХВ-8200 для кассет с восьмимиллиметровой пленкой. Главным элементом такого устройства является вращающийся цилиндр с головками чтения и записи, вдоль которого проходит магнитная лента. Благодаря тому, что записывающее устройство слегка наклонено, данные пишутся на ленту в виде наклонных дорожек. Таким образом, достигается плотность записи, многократно превышающая обычную плотность получаемую при линейной записи с неподвижной головкой. Сейчас технология DAT применяется уже для кассет с четырехмиллиметровой лентой, а метод, впервые примененный фирмой Exabyte, используется более чем 60 различными устройствами, производимыми разными фирмами. В мире DAT существует два формата записи на пленку шириной 4 мм.

Формат DDS (Digital Data Storage) позволяет достичь записи 1,3 Гбайт на стандартной кассете с теоретической скоростью обмена данными 183 Кбайт/с. В связи с большой нагрузкой на головки и по другим причинам скорость обмена возрастает наряду с увеличением объема сохраняемых данных, хотя ни в формате DDS, ни в формате Data/Dat никогда не достичь теоретической пропускной способности. Для того чтобы активизировать некоторые из таких устройств, особенной если выполняется компрессия данных, может понадобиться установить на сервере более мощный процессор. В формате DDS информация записывается последовательно, новые данные записываются за предыдущей записью. Информацию можно восстановить с любого места. В число поставщиков таких устройств входят фирмы Archive, Hewlett-Packard, Sony, WangDAT и Wangtek.

Формат Data/Dat обладает меньшей плотностью записи (1,2 Гбайт) и пропускной способностью (173 Кбайт/с). Формат Data/Dat работает с такими же кассетами, как и DDS, однако ленту перед использованием необходимо отформатировать. Некоторые из имеющихся на рынке систем могут выполнять форматирование без подключения к компьютеру, что занимает около четырех часов.

Всем системам DAT присущи некоторые общие черты. Например, обычно они имеют интерфейс SCSI-2 и буфер размером 512 Кбайт для увеличения скорости обмена, поддерживают режим верификации после записи и три уровня кода коррекции ошибок, применяя избыточность информации для восстановления поврежденных файлов.

Тем не менее, накопители DAT во многом различаются. Они позволяют выполнять компрессию данных, другие -нет. Некоторые из них могут увеличить размер буфера. Одни накопители уступают по скорости инициализации и монтажа ленты, создания резервных копий, поиска или восстановления, другие же обладают высокой скоростью в одном из этих направлений и уступают в других. Даже сравнить четырехмиллиметровую версию с восьмимиллиметровой не так-то просто, потому что многие из четырехмиллиметровых накопителей превосходят восьмимиллиметровые накопители по скорости поиска, чтения маркеров и восстановления выбранных файлов. С другой стороны, восьмимиллиметровые кассеты DAT обладают более высокой емкостью, чем четырехмиллиметровые.

2.3 Выбор программных средств для сетевого резервного копирования

Среди программ резервного копирования большой популярностью пользуется система ARCserve компании Cheyenne (подразделение Computer Associates).

Текущая версия ARCserve прекрасно совместима со всеми моделями "библиотекарей" и одиночных устройств компании ADIC, а также поддерживает другие внешние запоминающие устройства, включая популярную магнитооптику фирмы Hewlett-Packard. Для примера рассмотрим, удовлетворяет ли решение, построенное на основе ARCserve и "библиотекарей" ADIC, требованиям, предъявляемым к системе резервного копирования.

Функционирование по технологии клиент-сервер

Система ARCserve позволяет производить удаленное резервное копирование серверов и рабочих станций. Остановимся на некоторых аспектах использования "библиотекарей", предназначенных для сетевого резервного копирования данных. Возможны два способа их применения; во-первых, на каждый сервер устанавливается выделенный "библиотекарь", во-вторых, один "библиотекарь" обслуживает несколько серверов в сети.

Первый способ является более предпочтительным. Его преимущества заключаются в высокой скорости копирования и восстановления данных, а также в возможности распараллеливания процессов резервного копирования серверов. При этом на каждый сервер устанавливается система ARCserve, отвечающая за сохранение данных и восстановление их с этого сервера.

Второй способ может оказаться более дешевым, чем первый, но для него характерны более высокая загрузка сети и более низкая скорость резервного копирования и восстановления. При этом на сервер, к которому подключен "библиотекарь" (сервер резервного копирования), устанавливается серверная часть системы ARCserve, а на локальные серверы - различные виды клиентов, обеспечивающих передачу данных на сервер "библиотекаря". Например, для удаленного резервного копирования данных с серверов NetWare на них можно ставить специализированный высокоскоростной агент сохранения - Push Agent.

Выбор способа использования устройств резервного копирования зависит от топологии сети, характера сохраняемых данных, типа и степени загрузки передающей среды.

Обеспечение автоматизации работ резервного копирования

В системе ARCserve автоматизация резервного копирования заключается в поддержке расписания работ и возможности управления роботом "библиотекаря" с помощью так называемого "автопилота" (Autopilot), который осуществляет циклы резервного копирования продолжительностью до года.

Система ARCserve поддерживает развитые схемы ротации носителей резервных копий, например, самая популярная из определенных - GFS (Grandfather-Father-Son) - обеспечивает хранение резервных копий с точностью до дня в течение недели, с точностью до недели - в течение месяца, с точностью до месяца - в течение года. Администратор системы ARCserve может модифицировать эту схему, использовать какую-нибудь другую из определенных или реализовать схему ротации по своему желанию.

При реализации любой схемы ротации носителей ARCserve автоматически предотвращает случайное перезаписывание нужной информации.

При использовании "библиотекарей" система ARCserve обеспечивает чистку лентопротяжного механизма по заданному расписанию и в определенном режиме. Для этого в одно из гнезд магазина "библиотекаря" вставляется чистящая кассета.

Поддержка гибких механизмов резервного копирования

Система сетевого резервного копирования ARCserve создает резервные копии данных трех видов:

полная (Full Backup), представляющая собой точный образ сохраняемых данных;

дифференциальная (Differential Backup), содержащая только те файлы, которые изменились после создания последней полной копии;

* инкрементальная (Incremental Backup), включающая только файлы, которые изменились после создания последней полной,

* дифференциальной или инкрементальной копии.

Система ARCserve позволяет сохранять на одном носителе несколько сессий резервного копирования, что обеспечивает уменьшение времени резервного копирования, экономию памяти на внешних носителях и увеличение интервала между ручными заменами кассет в магазине "библиотекаря".

Использование адекватного носителя резервной копии

Система ARCserve поддерживает магнитные ленты, магнитооптику, оптические диски однократной записи, а также любые локальные и сетевые устройства, которые могут быть доступны как тома данных. Такой широкий ассортимент позволяет использовать систему ARCserve для реализации резервного копирования данных различной структуры и объема.

Выполнение верификации и сжатия информации

При сохранении данных ARCserve поддерживает следующие режимы верификации:

проверку циклических контрольных сумм (CRC);

сканирование содержимого ленты; при этом после создания резервной копии проверяется совпадение имен файлов на носителе и жестком диске;

проверку части информации на соответствие копии оригиналу; в этом режиме после записи данных на внешний носитель определяется, соответствует ли фрагмент сохраненной информации на жестком диске информации на носителе;

полную верификацию, когда после сохранения всей информации проверяется ее соответствие копии.

Верификация требует дополнительных временны" х затрат, поэтому к выбору ее режима следует подходить осторожно. При сохранении больших объемов информации наиболее целесообразным является второй способ резервного копирования.

Пакет ARCserve обеспечивает сжатие данных при сохранении. Многие устройства записи на магнитную ленту поддерживают сжатие данных на аппаратном уровне и по среднестатистическим оценкам сжимают формацию в 2 раза.

Быстрое восстановление работы серверов сети после аварии

Для эффективного восстановления серверов под управлением Microsoft Windows NT и Novell NetWare после аварии система ARCserve предлагает опцию аварийного восстановления (Disaster Recovery Option). Ее использование заключается в следующем. Для сервера сети периодически создается комплект дискет аварийной копии. Когда он имеется в наличии, то для восстановления сервера после аварии необходимо подключить к серверу устройство резервного копирования с последней копией данных и произвести загрузку с первой дискеты из комплекта аварийной копии.

После этого сам сервер, все приложения на нем, все пользователи, все ресурсы и вся файловая система будут восстановлены полностью в автоматическом режиме.

Резервное копирование баз данных прикладных систем

Для оперативного сохранения баз данных прикладных систем ARCserve содержит ряд специальных программ-агентов, каждая из которых также функционирует как ее клиент.

В настоящий момент эта система предлагает агенты для оперативного сохранения баз данных следующих популярных систем клиент-сервер: Lotus Notes, Microsoft Exchange Server, Microsoft SQLServer, Oracle Server, SAP R/3, Btrieve, Centura (Gupta) SQLBase, Sybase SQL Server, Novell Group Wise.

Система ARCserve имеет также агент для сохранения открытых файлов, например приложений семейства Microsoft Office.

Поддержка гетерогенной среды

ARCserve разработана как гетерогенная система сетевого резервного копирования. Ее серверная часть функционирует под управлением Microsoft Windows NT, Novell NetWare и различных ОС семейства Unix. Клиентами системы могут быть удаленные серверы и рабочие станции под управлением Microsoft Windows NT, Novell NetWare, Unix, Microsoft Windows, OS/2, MacOS.

Развитые средства управления мониторинга.

Управление системой ARCserve и всеми работами резервного копирования осуществляется из интерактивной графической программы-менеджера, функционирующей под управлением MS Windows 3.x, Windows 95 или Windows NT. Она предоставляет администратору и операторам системы резервного копирования следующие возможности:

* задание регламента резервного копирования, схемы ротаций лент, типов резервных копий, режима чистки устройств;

управление устройствами резервного копирования;

просмотр содержимого архивов и поиск требуемой информации в

них;

* контроль за процессом резервного копирования;

*сбор служебной информации и статистики.

Для оперативного оповещения о событиях, возникающих в процессе копирования, система ARCserve позволяет автоматически передавать сообщения через сеть, электронную почту, пейджинговую или факсимильную связь или же выводить протокол всех событий на принтер.

Программный продукт ARCserve интегрирован с системой Unicenter TNG 2.0 компании Computer Associates, что позволяет включить средства резервного копирования в единую систему управления информационной средой предприятия.

К ПО резервного копирования данных в современных информационных системах предъявляются особые требования. Оно призвано обеспечить автоматизацию работ резервного копирования и средства быстрого восстановления узлов сети после аварии. Одним из решений построения полнофункциональной системы резервного копирования для предприятий является использование накопителей на магнитных лентах компании Cheyenne.

2.4 Обоснование метода сетевого резервного копирования

При резервном копировании целью является сохранение текущего состояния системы, причем предыдущее состояние хранить совершенно необязательно. При архивировании задача состоит в долгосрочном хранении информации, чтобы данные можно было извлечь, даже если они созданы и месяц, и год назад. Нередко архивирование предполагает перенос всех данных при завершении какого-то проекта на внешние носители для освобождения места на винчестерах. Поэтому при архивировании важно выработать надлежащую схему ротации носителей информации с тем, чтобы данные можно было бы не только быстро заархивировать, но и разархивировать, а также чтобы носители содержали полный архив на каждом этапе создания проекта.

Между прочим, резервное копирование применяется не только для борьбы с неполадками и авариями, но и для тривиального переноса данных с одного диска на другой. Хотя для таких процедур существуют специальные программы, но в ряде случаев применение системы резервирования оказывается удобнее и быстрее.

Несмотря на различия процедур, для удобства администраторы нередко совмещают их, таким образом, внешние носители служат в качестве и резервных копий, и архива. Поэтому в дальнейшем под терминами «хранение» и «копирование» мы будем понимать как резервное копирование, так и архивирование на внешние носители.

Объектами хранения могут быть файловые системы, каталоги, отдельные файлы, а также базы данных, включая системные базы наподобие Novell NDS. Резервное копирование и архивирование осуществляются в соответствии с тремя основными программными методами записи на внешние носители: полным, инкрементальным и дифференциальным.

1. При полном методе каждый раз производится копирование всего набора выбранной информации, например копируется целиком файловая система, база данных или отдельный каталог на диске. Данный метод занимает много времени при записи и ведет к большому расходу магнитных лент (или иных носителей). С другой стороны, в этом случае восстановление информации осуществляется быстрее, чем при любом другом методе, для этого требуется только один образ (один набор носителей). Полное копирование является наиболее привлекательным решением при резервном копировании системной информации и служит отправной точкой для других методов.

2. Инкрементальный метод представляет собой поэтапный способ записи информации. При таком методе первая запись на ленту является полной копией. При каждой последующей записи на ленту помещаются только модифицированные файлы (т. е. те, у которых изменились содержание, атрибуты или права доступа). По истечении заданного администратором времени цикл повторяется, т. е. опять сначала делается полная копия, а затем инкрементальные копии. С точки зрения копирования на ленту данный метод является самым быстрым и ведет к минимальному расходу магнитной ленты. Однако восстановление информации занимает много времени: информацию сначала требуется восстановить с полной копии, а затем по порядку со всех последующих. Тем не менее это самый популярный метод архивирования и даже резервного копирования, поскольку восстановление/разархивирование -- достаточно редкая в информационной среде процедура,

3. При дифференциальном методе первая запись на ленту также является полной копией. На последующих этапах копируются только измененные со времени проведения полного копирования файлы, Опять же, после окончания цикла вся процедура вновь начинается с полной копии. При копировании на ленту дифференциальный метод занимает больше времени, чем инкрементальный, но при восстановлении информации требует только две копии: полную и последнюю дифференциальную.

Главной проблемой инкрементального и дифференциального копирования является проблема выбора надежного критерия для установления факта модификации файла. Обычно в качестве такового выступает атрибут Archive (для систем DOS/ Windows), время создания/модификации файлов, размер файла или контрольная сумма содержимого файла. К сожалению, все они имеют те или иные недостатки, связанные с особенностями обработки атрибутов и прав доступа отдельными прикладными программами.

Выводы по второму разделу

В данном разделе были рассмотрены следующие вопросы:

I. Разработка сегмента сети для сетевого резервного копирования. Здесь была рассмотрена сеть на основе модели "клиент-сервер".

2. Архитектура сегмента для сетевого резервного копирования. Была рассмотрена архитектура "клиент-сервер" и способы ее реализации. 3. Проведен выбор аппаратных средств для сетевого резервного копирования. Рассмотрены следующие устройства сетевого резервного копирования:

Стримера;

Оптические накопители;

Магнитооптические накопители;

Технология цифровой записи звуковых сигналов DLT

4. Проведен выбор программных средств для сетевого резервного копирования. Здесь рассмотрена система ARCserve. Проведен анализ системы и требования предъявляемые к ней.

5. Обоснован метод сетевого резервного копирования.

При рассмотрении этих вопросов одним из решений построения полнофункциональной системы резервного копирования для ООО «Прайм Логистикс» является использование накопителей на магнитных лентах компании ADIC совместно с программным пакетом ARCserve компании Cheyenne.

Глава 3. Реализация системы предупреждения потери данных в сети ООО «Прайм Логистикс»

В наше время наука уделяет все больше внимание вопросам организации и управления. Причин этому много. Быстрое развитие и усложнение техники, небывалое расширение масштабов проводимых мероприятий и спектра их возможных последствий, внедрение автоматизированных систем управления, - все это приводит к необходимости анализа сложных целенаправленных процессов под углом зрения их структуры и организации. От науки требуются рекомендации по оптимальному (рациональному) управлению такими процессами.

К сожалению, на практике такие задачи, где критерий оценки однозначно диктуется целевой направленностью операции -преимущественно при рассмотрении небольших по масштабу и значению мероприятий. Когда же идет речь о крупномасштабных, сложных операциях, затрагивающих разнообразные интересы их организаторов, то их эффективность, как правило, не может быть охарактеризована с помощью одного единственного показателя эффективности W. Объективные трудности, связанные с выбором и формулировкой одного, единственного, всеобщего и полного показателя эффективности сложной системы привели к тому, что на практике широко используют не один общий, а множество частных показателей эффективности, которые в совокупности с достаточной полнотой и точностью характеризуют общий показатель эффективности (даже если формулировку последнего найти и не удается).

Таким образом, для оценки эффективности сложных систем необходимо применять многокритериальные методы оценки эффективности. Без оценки эффективности невозможно принять решения на автоматизацию, выбрать то или иное техническое решение, реализовать выбор варианта действий, то есть в целом осуществить автоматизацию того или иного процесса управления.

3.1 Разработка модифицированного метода анализа иерархий

Для расчета общего показателя эффективности сети ООО « Прайм Логистикс» необходимо разработать аппарат для ранжирования показателей эффективности, по которым происходит исследование.

Проведенный анализ показал, что эффективно решить эту задачу позволяет метод анализа иерархий (МАИ). МАИ предназначен, главным образом, для решения задач ранжирования конечного множества сложных объектов.

Кроме того, метод анализа иерархий позволяет произвести сравнительную оценку эффективности сложных организационно-технических систем при наличии многоуровневой (иерархичной) системы показателей эффективности с использованием экспертных оценок (суждений).

Анализ метода анализа иерархий

Допустим, что п видов действия или объектов рассматриваются группой экспертов. Предположим, что цели группы следующие:

высказать суждения об относительной важности этих объектов;

гарантировать такой процесс получения суждений, который позволит количественно интерпретировать суждения по всем объектам

Очевидно, что для обеспечения второй цели потребуется разработка соответствующего метода. Для этого необходимо дать описание метода получения из количественных суждений группы (т. е. из относительных величин, ассоциируемых с парами объектов) множества весов, ассоциируемых с отдельными объектами в том смысле, который определен ниже, эти веса должны отражать количественные суждения группы. Благодаря такому подходу, полученную информацию приводим в удобную форму без информационных потерь, свойственных качественным суждениям.

Пусть С1, С2,..., Сn - совокупность объектов (возможных действий). Количественные суждения о парах объектов (Сi Cj) представляются матрицей размера n x n.

A = (aij), (i, j = 1,2,…,n) (1)

Элементы определены по следующим правилам:

Правило 1. Eсли (aij)= б , то .

Правило 2. Если суждения таковы, что Сi имеет одинаковую с Сj относительную важность, то =1 , ; в частности, для всех i.

Итак, матрица А имеет вид:

(2)

После представления количественных суждений о парах (Сi, Cj) в числовом выражении через задача сводится к тому, чтобы n возможным действиям С1, С2,..., Сn поставить в соответствие множество числовых весов , которые соответствовали бы зафиксированным суждениям.

Для этого, во-первых, необходимо четко сформулированной задаче придать строгую математическую форму. Этот существенный шаг является наиболее важным в любой задаче, в которой требуется представить жизненную ситуацию в терминах абстрактной математической структуры. Особенно важен он в рассматриваемой задаче, поскольку в ней процесс математической формулировки включает в себя ряд неявно видимых переходов. Поэтому в данной задаче желательно четко определить основные этапы процесса ее формулирования и как можно подробнее описать каждый этап, чтобы потенциальный пользователь мог составить собственное мнение о значимости и ценности этого метода для решения его конкретной задачи.

Основным является вопрос, связанный со смыслом нечетко сформулированного условия в изложении нашей цели “... эти веса должны отражать количественные суждения группы”. Это вызывает необходимость описания в точных математических терминах, каким образом зависят веса от суждения . Другими словами, задача определения условий, которые накладываются на искомые веса, решается относительно полученных суждений. Необходимое описание проводится в три этапа, начиная от простейшего частного случая и кончая общим.

Этап 1. Предположим, что “суждения” - просто результат точных измерений. Пусть экспертам даны n систем С1, С2, ..., Сn и какой-либо показатель W с известными значениями для данных систем . Чтобы сравнить С1 и С2 производят деление на , допустим, это дает 1,5. После этого эксперты высказывают суждение: “С1 в 1,5 раза лучше С2”. Таким образом, в идеальном случае точного измерения отношения между и суждениями выражаются в виде:

( 3 )

 ( 4 )

Тем не менее нереально было бы требование выполнения этих условий в общем случае. В большинстве практических случаев это сделало бы задачу нахождения (при заданных ) неразрешимой. Во-первых, даже физические измерения никогда не бывают точными в математическом смысле, и, следовательно, отклонения должны быть приняты во внимание; во-вторых, эти отклонения достаточно велики из-за ошибок в человеческих суждениях.

Этап 2. Чтобы понять, как установить допуски на отклонения, рассмотрим.

( 5 )

Следовательно, в идеальном случае при умножении первого элемента этой строки на , второго - на и т. д. получим

( 6 )

В итоге имеем строку идентичных элементов , тогда как в общем случае мы получили бы строку элементов представляющих статистическое рассеивание значений вокруг . Поэтому, видимо, имело бы смысл требование равенства среднему этих значений. Следовательно, вместо выражения ( 7 ) в идеальном случае получим:

( 7 )

Более реалистичные выражения для общего случая принимают вид (для каждого фиксированного i):

( 8 )

Несмотря на то, что условия для выражения ( 8 ) являются менее строгими, чем для выражения ( 7 ) все еще остается вопрос: достаточны ли эти условия существования решения, т. е. гарантируется ли решаемость задачи по определению единственных весов при заданных .

Этап 3. Чтобы найти ответ на заданный выше существенно математический вопрос, необходимо записать ( 7 ) в еще одном виде. Для этого необходимо подытожить цепь рассуждений по данному вопросу. При поиске условий, описывающих зависимость вектора весов от количественных суждений, вначале был рассмотрен идеальный (точный) случай этапа 1 и получено выражение ( 7 ). Но так как ясно, что в реальном случае потребуется допускать отклонения, предусмотрены также допущения на этапе 2, что привело к формулировке ( 8 ). Оказалось, что все это еще недостаточно реалистично, т. е. то, что выражение ( 8 ), имеющее силу в идеальном случае, все еще слишком строго для гарантирования существования такого вектора весов , который удовлетворял бы ( 8 ). Отметим, что при хороших оценках приближается к и, следовательно, является малым возмущением этого отношения. Таким образом, поскольку изменяется, соответствующее решение ( 8 ) получим (т. е. и могут изменяться, чтобы приспособиться к отклонению от идеального случая), если изменится n. Обозначим это значение n через . Следовательно, задача

( 9 )

имеет решение, которое также должно быть единственным. Это - хорошо известная задача о собственном значении.

В общем случае отклонения в (т. е. в суждениях) могут вызывать большие отклонения как в , так и в щi, i=1,2,…,n. Однако в случае обратносимметричных матриц, удовлетворяющих правилам 1 и 2, этого не наблюдается, т. е. имеется устойчивое решение.

Далее, излагая данный подход в матричных обозначениях, начнем с того, что назовем идеальным случаем:

,

где А - согласованная матрица, и рассмотрим обратносимметричную матрицу (являющуюся возмущением матрицы А), выявленную из суждений о парных сравнениях, а также решим задачу , где - наибольшее собственное значение .

Иногда интерес представляет превосходство, обратное относительно данной характеристики. Назовем это рецессивностью одного вида действия при сравнении с другим относительно этой характеристики. В этом случае решается задача нахождения левого собственного вектора в . Компоненты и в общем случае являются взаимообратными величинами только тогда, когда А согласованна. Когда нет согласованности, они взаимообратны для n=2 и n=3. В общем, ожидать, что между ними будет определенная взаимосвязь, не следует.

Алгоритм сравнительной оценки различных систем (или вариантов построения одной системы) методом анализа иерархий упрощенно представлен на рисунке 5.

В соответствии с математическим описанием метода анализа иерархий структура алгоритма включает в себя следующие блоки.

1. Блок (1) формирования входных параметров.

Блок предназначен для ввода исходных данных. Ввод данных производится в два этапа:

построение иерархии показателей (критериев);

ввод непосредственных данных в виде матриц суждений экспертов (таблица 4) о предпочтительности показателей (критериев) по отношению к каждому показателю (критерию) на вышестоящем уровне.



Рисунок 5. Обобщенный алгоритм модифицированного метода анализа иерархий

Таблица 4

k-й критерий вышестоящего уровня	критерий 1	критерий 2	. . .	критерий i	. . .	критерий n
критерий 1	1	a12	. . .	a1i	. . .	a1n
критерий 2	1/a12	1	. . .	a2i	. . .	a2n
. . . . .	. . .	. . .	. . .	. . .	. . .	. . .
критерий i	1/a1i	1/a2i	. . .	1	. . .	ain
. . . . .	. . .	. . .	. . .	. . .	. . .	. . .
критерий n	1/a1n	1/a2n	. . .	1/ain	. . .	1

где n - количество оцениваемых показателей (критериев) эффективности в уровне (для последнего уровня - количество альтернатив);

аij - значения суждений экспертов об относительной предпочтительности i-го критерия над j-м критерием по отношению к k-у критерию вышестоящего уровня.

При сравнении критериев самим с собой отношение равно единице (2.19). Если первый элемент важнее, чем второй, то используется целое число из вербальной шкалы (см. табл. 5) [ 2 ], в противном случае используется обратная величина.

Таблица 5

Степень важности	Определение	Объяснение
1	Одинаковая значимость	Два показателя (критерия) вносят одинаковый вклад в достижение цели
3	Некоторое преобладание значимости одного действия перед другим (слабая значимость)	Опыт и суждение дают легкое предпочтение одному действию перед другим
5	Существенная или сильная значимость	Опыт и суждение дают сильное предпочтение одному действию перед другим
7	Очень сильная или очевидная значимость	Предпочтение одного действия перед другим очень сильно. Его превосходство практически явно
9	Абсолютная значимость	Свидетельство в пользу предпочтения одного действия другому в высшей степени убедительны
2, 4, 6, 8	Промежуточные значения между соседними значениями шкалы	Ситуация, когда необходимо компромиссное решение
Обратные величины приведенных выше чисел	Если действию i при сравнении с действием j приписывается одно из приведенных выше чисел, то действию j при сравнении с i приписывается обратное значение	Обоснованное предположение

В любом случае обратные друг к другу отношения задаются в симметричные позиции матрицы, т. е. . Поэтому мы всегда имеем дело с положительными обратносимметричными матрицами. Таким образом, необходимо произвести только n(n-1)/2 суждений, где n, как уже было сказано, общее число сравниваемых элементов в уровне.