Принципы построения распределенных хранилищ данных

При этом рассмотренные хранилища имеют одинаковые параметры по конфигурированию RAID-массивов (что обеспечивает дополнительные возможности сохранности данных), а также использования USB – портов (что позволяет подключать внешние устройства, например, для резервного копирования данных или обмена информацией).Кроме того, каждое из рассмотренных сетевых хранилищ позволяет проводить управление настройками с использованием Web-интерфейса.Подключение сетевых накопителей проводится в следующем порядке [6]: - подключение к портам Ethernet (в некоторых случаях - к беспроводной сети);- настройка IP-адресации посредством использования Web-интерфейса, либо через использование специализированных программ;- настройка режима доступа к сетевому хранилищу (создание файловых ресурсов, разграничение доступа пользователей);- подключение к файловым ресурсам со стороны рабочих станций пользователей. На рисунке 7 показан пример настройки IP-адресации сетевого хранилища.Рисунок 7 - Пример настройки IP-адресации сетевого хранилищаКак показано на рисунке 7, настройка сетевой адресации накопителей производится аналогично настройке протокола адресации локальных сетей на рабочих станциях или мобильных компьютерах (существуют возможности как автоматического получения данных по DHCP, так и ручной установки IP-адреса, маски подсети и сетевого шлюза).Многие модели сетевых накопителей снабжены USB-портами, к которым можно подключать принтер. Это позволит распечатывать фотографии и документы со всех сетевых устройств (например, с ноутбука, компьютера, планшета или смартфона) без предварительной установки драйверов. Полноценная работа принтера возможна при условии совместимости модели принтера и драйвера сетевого накопителя.На рисунке 8 показан режим подключения сетевого накопителя к принтеру.Рисунок 8 - Режим подключения сетевого накопителя к принтеруНаличие USB-порта у сетевых накопителей позволяет использовать также функцию автоматического копирования документов, фотографий, видеофайлов и музыки, хранящейся на накопителях, подключение к которым возможно через порт USB (флеш-накопители, жесткие диски). Копирование производится без использования компьютера. Автоматическое копирование файлов заданного типа производится автоматически после подключения устройства. Большинство сетевых накопителей снабжены такой практичной функцией, как музыкальный сервер iTunes, что обеспечивает возможность по воспроизведению хранящейся на сетевом накопителе музыки непосредственно на нескольких устройствах локальных сетей сети — при условии, что это продукция Apple, например iPhone, iPad, Apple TV, или компьютер с установленной программой iTunes.Все сетевые хранилища имеют как минимум 2 отсека для установки двух накопителей, что позволяет в будущем проводить безболезненную замену вышедших из строя жестких дисков. В некоторых моделях они могут быть даже установлены. При использовании режима RAID 0 все накопители в сетевом хранилище определяются компьютерами в форме единого логического диска. Однако в этом случае выход из строя любого из них неизбежно приведет к потере всей информации. Поэтому рекомендуется эксплуатировать сетевое хранилище в режиме RAID 1 (при использовании 2-х жестких дисков). При использовании конфигурации данного типа можно осуществлять хранение данных лишь половины накопителей, а другая часть используется для размещения автоматически создаваемых устройством резервных копий. Преимущество данного подхода состоит в гарантированной сохранности информации при выходе накопителя из строя.На рисунке 9 показан режим настройки дисковых массивов в сетевых накопителях.Рисунок 9 - Настройка дисковых массивов в сетевых накопителяхСетевые хранилища имеют возможности предоставления и блокирования доступа к директориям для определенных категорий пользователей. Проведение соответствующих настроек возможно с использованием административной панели накопителей. Для решения задачи по разграничению группового доступа необходимо выбрать в меню пункт «Пользователи» и создать для каждого из них учетные записи с использованием тех же имен, под которыми производится вход в систему. Для каждой из учетных записей необходима установка пароля. Далее производится переход в раздел «Папки общего доступа» и определение папок — например, по одной персональной папке для каждого из пользователей, а также по одной общей папке для мультимедийных файлов и документов. Каждая из папок предоставляет возможности по проведению индивидуальной настройки прав доступа. Воспользоваться хранящимися на накопителе файлами пользователи могут, подключив устройство в качестве сетевого диска (Windows) или дважды щелкнув по значку NAS. Для получения доступа необходимо ввести имя пользователя и пароль. В результате на экране автоматически появятся все доступные пользователю папки.На рисунке 10 показан режим установки прав доступа к папкам для групп пользователей.Рисунок 10 - Режим установки прав доступа к папкам для групп пользователейПри работе с сетевыми хранилищами возможно проводить установку в дисковый массив жестких дисков большей емкости, что предоставляет возможности сохранения информации большего объема.3.2. Система MicrosoftSkyDriveОсновным предназначением облачного сервиса MicrosoftSkyDrive является хранение пользовательских данных. В настоящее время большинство крупных ИТ-компаний развивают проекты, связанные с предоставлением услуг хранилища данных. Такие сервисы предоставляют компании: Google, Mail.ru, Microsoft, Bing, Яндекс.Достоинством использования подобного типа хранилищ данных является независимость от привязки к жесткому диску компьютера или ноутбука - пользовательские данные становятся доступными из любой точки мира. Также, данный способ обеспечивает сохранность данных: при хранении информации на жестких дисках или flash-накопителях существуют риски утери или выхода из строя носителя, что влечет за собой утрату данных. При использовании облачных хранилищ сохранность данных гарантируется компанией, предоставляющей подобную услугу. риски, связанные с потерей информации в данном случае минимальны, так как весьма маловероятно банкротство фирм - ИТ-гигантов. В качестве рисков следует рассматривать традиционные угрозы, характерные для облачных хранилищ - компрометация пользовательских данных, взлом учетных записей может сделать недоступными сохраненные данные, либо повлечь их утечку.Таким образом, к основным клиентам сервисов - хранилищ данных относятся частные лица, чья сохраняемая информация не является секретной и ее утеря или утечка не приведет к критическим последствиям. Основными характеристиками облачных хранилищ данных являются [7]:- объем бесплатного объема хранилища;- тарифы за расширение дискового пространства;- наличие различных способов доступа к хранилищам (например, возможность использования мобильных приложений);- уровни защищенности системы.Использование облачных сервисов в качестве хранилищ удобно также при необходимости предоставления доступа к файлам для сторонних пользователей (существует возможность получения внешних ссылок для каждого из сохраненных объектов, посредством которых возможно скачивание содержимого). SkyDrive — это «облачное» хранилище данных от компании Microsoft,которое позволяет производить загрузку файлов в Интернет-хранилище, а потом быстро получать к ним доступ с любых устройств, подключенных к Сети. Сервис будет глубоко интегрирован в новую операционную систему Windows 8 и офисный пакет MicrosoftOffice 2013 [8].В SkyDrive реализовано множество сервисов, позволяющих производить загрузку данных в хранилище и последующее их использование, удобно организована система поиска. Также реализованы возможности поиска по тексту документов, созданных в MSOffice. Система SkyDriveинтегрирована с операционными системами и другими продуктами от Microsoft - существует возможность прямой загрузки данных в облачное хранилище, а также чтения данных оттуда средствами ПО от Microsoft[9]. Защита данных облачного хранилища от SkyDriveреализована на основе использования учетных записей пользователя в Microsoft. Авторизация пользователя посредством данной учетной записи автоматически дает возможности доступа к ресурсам облачного сервиса. Для работы с сервисами данного облачного хранилища необходимо провести настройку (рисунок 3).Рисунок - Настройка доступа SkyDriveТарифная политика за услуги облачного хранилища от SkyDrive приведена в таблице 2.Таблица - Тарифная политика за услуги облачного хранилища от SkyDriveРазмер хранилищаСтоимость7 ГБайтБесплатно20 Гбайт$10/ год50 Гбайт$25/ год100 Гбайт$50/ годНа рисунках 4-5 показано окно режима работы с облачным хранилищем SkyDrive.Рисунок - Работа с хранилищем SkyDrive (мобильная версия)Рисунок - Работа с хранилищем SkyDrive3.3. Работа с хранилищем DropboxДропбокс – это сервис, служащий для хранения пользовательских файлов, предлагающий услуги по их размещению в облачном пространстве, а также возможность по их синхронизации между различными устройствами. Для поддержки работы системы необходима установка клиентского программного обеспечения. Алгоритм функционирования системы DropBox заключается в том, что пользователи создают специальную папку на каждом компьютере, содержимое которой посредством Дропбокс синхронизируется между компьютерами, а копии эталонных данных хранятся на сервере. Таким образом, пользователь получает все те же самые файлы независимо от устройства, которым пользуется. Также к этим сайтам можно получить доступ с использованием веб-интерфейса и через использование специальных приложений для мобильных устройств.Основные функции системы Dropbox [8]:К любому файлу, который сохраняется в хранилище незамедлительно предоставляется доступ со стороны всех компьютеров, мобильных устройств посредством использования веб - интерфейса;2 Гигабайта дискового пространства предоставляются бесплатно для каждого пользователя; С помощью платных сервисов существует возможность хранения до 100 гигабайт информации;Файлы всегда доступны через безопасное соединение с сайта Dropbox;Наличие клиентского ПО для операционных систем Windows, Mac, Linux, iOS, Android и Blackberry;Возможность работы в режиме оффлайн; Дропбокс передает файлы для синхронизации по частям, что делает его менее чувствительным к перебоям связи и экономит полосуСуществует возможность определения пользовательского лимита использования Дропбоксом интернет-канала, что предполагает возможности оптимизации его загрузки.Обеспечение безопасности соединения производится за счет [8]:Сохранениякопийданныхдо 1 месяцаЛюбые изменения могут быть отменены, а файлы восстановленыДанные передаются в сеть по защищенному каналу (SSLc 256 битным ключом шифрования). Существует большое количество официальных и неофициальных дополнений к клиентскому ПО Dropbox. Создание таких дополнений производится, как правило, в сообществах пользователей сервиса. Дополнения, как правило, являются либо веб-сервисами (как SendToDropbox, который позволяет пользователям отправлять файлы в свое Дропбокс хранилище по электронной почте или BackupBox, который облегчает резервное копирование с ftp или MySQL в Dropbox), либо полноценными приложениями, такими как MacDropAny, которое позволяет синхронизовать с помощью Dropbox любую папку на компьютера платформы Mac. Также существуют вебсервисы, имеющие собственные браузерные плагины cloudHQ, позволяющие пользователям Dropbox проводить синхронизацию своих документов из GoogleDocs с Дропбокс и редактирование документов из Дропбокс в браузере.Существует множество клиентских приложений под те операционные системы, которые официально не поддерживаются компанией Dropbox: Maemo, Symbian, WindowsPhone и webOS[9].На рисунке 6 показан режим работы с облачным хранилищем DropBox.Рисунок - Режим работы с облачным хранилищем DropBox3.4. Сравнительная характеристика хранилищ данныхВ соответствии с проведенным анализом проведем сравнительную характеристику рассмотренных систем облачного хранения данных (таблица 3).Таблица - Сравнительная характеристика систем облачного хранения данныхSky driveDropBoxОбъем бесплатного хранилища, ГБайт72Предельный объем файлового хранилища, ГБайт100100Синхронизация с учетной записью MSДаНетДоступ из браузераДаДаДоступ из мобильного приложенияДаДаРабота в оффлайн режимеНетДаШифрование криптоключомДаДаПоиск информации в документах OfficeДаНетРабота с документами в браузерах с использованием плагиновНетДаТаким образом, рассмотрев основные возможности облачных хранилищ, можно сделать выводы:- полноценное использование Skydrive возможно при доступной учетной записи пользователя Microsoft;- система DropBox является более универсальной, для управления хранилищем необходимо наличие клиентского ПО;- система Skydrive предоставляет больший объем бесплатного хранения;- обе рассмотренные системы используют технологии безопасности.ЗаключениеОдной из основных тенденций, которые играют определяющую роль в развитии технологий реляционных баз данных и языка SQL, является стремительный рост популярности хранилищ данных и приложений для делового анализа. Процесс накопления данных позволяет проводить их статистические исследования, анализ тенденций и перспектив развития, благодаря чему выявляются ценные сведения о наличии взаимозависимостей между действиями организации и поведением ее клиентуры. Основу организации хранилищ данных составляют реляционные СУБД.Хранилище данных - это способ, позволяющий провестипреобразование разнообразных данных, полученных и получаемых через IT-системы компании, в мощный и эффективный инструментарий по оперативному анализу и управлению бизнесом.Хранилище данных представляют собойособым образоморганизованную базу данных, предназначенную для хранения больших объемов ретроспективныхданных, описывающих факты и события различного рода.Хранилища данных выступают в качестве основного поставщика информации для реализации пользовательских моделей, используемых для проведения анализа и поддержки принятия решений. В качестве простейшего примера пользовательских моделей можно рассматривать отчетность, формируемую на основе хранилищ данных.Таким образом, информация, прежде чем стать доступной управляющим, преобразуется в оперативных источниках, хранилище данных и витринах данных. Для обеспечения качества решений необходимо управлять качеством информации на каждом этапе обработки данных.В рамках данной работы проведено рассмотрение методов использования распределенных хранилищ баз данных. В ходе работы был проведен анализ архитектуры хранилищ данных.Рассмотрены вопросы функционирования хранилищ данных в форме витрин, работа с метаданными. Также проведен анализ кластерной архитектуры реализации распределенных хранилищ баз данных.Система хранилищ баз знаний, включающая модули искусственного интеллекта, должна стать механизмом мобилизации внутренних ресурсов сферы предприятий; оптимизации организационных форм, экономических и управленческих механизмов; использования разнообразных форм обеспечения обновления профессионального образования.Использование концепции хранилища данных в системе поддержки принятия решений преследует следующие цели:- Своевременное обеспечение аналитиков всей информацией, необходимой для выработки решений;-Реализация единой модели данных организации;- Создание интегрированных источников данных, предоставляющих удобный доступ к разнородной информации и гарантирующих получение одинаковых ответов на одинаковые запросы из различных аналитических подсистем.Физическая реализация хранилищ данных возможна посредством использования облачных решений, либо аппаратных комплексов, используемых для решения задач хранения файловых ресурсов. В рамках данной работы проведено рассмотрение технологий работы как с хранилищами файлов в масштабах локальных сетей, так и облачной реализации указанной технологии.В ходе обзора облачных систем хранилищ данных рассмотрены следующие вопросы:- теоретические аспекты использования облачных хранилищ;- анализ сфер применимости облачных хранилищ;- анализ систем хранения данных MSSkyDrive, Dropbox, определение сфер их применимости, достоинств и недостатков.Показано, что основной целью использования хранилищ данных - обеспечение сохранности пользовательской информации и обеспечения доступа к ней из любого устройства.Список использованных источниковОблачные среды хранения MicrosoftSkyDrive, Dropbox. . [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://lobatchevandrew.wordpress.com/2012/05/09/dropboxОблачное хранилище данных MicrosoftSkyDrive. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://romweb.ru/web-servisy/oblachnoe-hranilishhe-dannyh-google-drive-jandeks-disk-dropbox-skydrive/Облачное хранилище DropBox. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.dropbox.com/Все про DropBox. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://dropboxpro.ru/Три основных недостатка хранилищ данных. [Интернет-ресурс]. Режим доступа: http://www.osp.ru/os/2003/02/182655/Хранилища данных. [Интернет-ресурс]. Режим доступа: http://www.tadviser.ru/index.phpЩавелев Л.В. Автоматизация проектирования систем оперативной обработки данных: [Текст] на примере информационно-аналитических систем в энергетике: Автореф. дисс. ктн.- Иваново, 1999. – 382 с. - ISBN 5-85242-524-3.Codd E.F., Codd S.B., Salley C.T. Providing OLAP[Текст] (on-line analytical processing) to user-analysts: An IT mandate//Technical report, 1993 – 415 с. - ISBN 5-82102-421-1.Ralph Kimball. The Data Warehouse Toolkit: [Текст] Practical Techniques for Building Dimensional Data Warehouses//John Wiley & Sons, 1996 – 225 с. - ISBN 5-85232-423-2. Ralph Kimball. The Data Webhouse Toolkit: [Текст] Building the Web-Enabled Data Warehouse// John Wiley & Sons, 2014 Архипенков С., Голубев Д., Максименко О. ХРАНИЛИЩА ДАННЫХ. От концепции до внедрения - М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2002.Спирли, Эрик. Корпоративные хранилища данных. Планирование, разработка, реализация. Том 1. – М. : Издательский дом «Вильямс», 2001.Ефимов, Е.Н., Патрушина, С.М., Панферова, Л.Ф., Хашиева, Л.И. Информационные системы в экономике / Е.Н. Ефимов, С.М. Патрушина, Л.Ф. Панферова, Л.И. Хашиева. - М.: ИКЦ «МарТ»; Ростов н/Д: издательский центр «МарТ», 2004. - 352 с. Чистов, Д.В. Информационные системы в экономике: Учеб. пособие/Чистов Д. В. - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2015. - 234 с.Коряковский, А.В. Информационные системы предприятия: Учебное пособие / А.О. Варфоломеева, А.В. Коряковский, В.П. Романов. - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2016. - 283 с.Дадян, Э.Г. Методы, модели, средства хранения и обработки данных: учебник / Э.Г. Дадян, Ю.А. Зеленков. — М.: Вузовский учебник: ИНФРА-М, 2017. — 168 с.Култыгин, О.П. Култыгин, О. П. Администрирование баз данных. СУБД MSSQLServer [Электронный ресурс] : учеб. пособие / О. П. Култыгин. - М.: МФПА, 2012. - 232 с. Голицына, О.Л. Информационные системы: Учебное пособие / О.Л. Голицына, Н.В. Максимов, И.И. Попов. - 2-e изд. - М.: Форум: НИЦ ИНФРА-М, 2014. - 448 с. Балдин, К.В. Информационные системы в экономике: Учебник / Балдин К.В., Уткин В.Б., - 7-е изд. - М.:Дашков и К, 2017. - 395 с. Горбенко, А.О. Информационные системы в экономике / Горбенко А.О., - 3-е изд., (эл.) - М.:БИНОМ. ЛЗ, 2015. - 295 с.