Data Center e Sistemi di Virtualizzazione

Flashcard di vocabolario sui concetti chiave dei Data Center, Mainframe, modelli Client/Server, architetture di storage e networking basate sul materiale della lezione di Paolo Belloni.

Sistemi Centrali (Mainframe)

Calcolatori dotati di elevata capacità elaborativa, affidabilità e sicurezza, capaci di gestire grandi volumi di dati e carichi di lavoro misti (batch e online).

Funzioni del Mainframe

Le tre funzioni fondamentali assunte da un sistema centrale sono Database server, Application server e Presentation server.

Modello Client/Server

Modello in cui un sistema monolitico è suddiviso in processi client (richiedenti) e processi server (fornitori di servizio) allocati su unità logicamente o fisicamente distinte.

Front-end

Parte del modello client/server (client) che esegue l'applicazione, presenta l'interfaccia all'utente e converte le richieste di dati in formato appropriato, solitamente SQL.

Back-end

Parte del modello client/server (server) che gestisce il database, esegue stored procedure e risponde alle richieste del client inviando solo i record che soddisfano la selezione.

Stored procedure

Routine di elaborazione scritte nel database ed eseguite sul server per ridurre il traffico di rete e facilitare la protezione degli accessi.

DNS (Domain Name System)

Rete mondiale che costituisce un database per la traduzione dei nomi di dominio negli indirizzi IP corrispondenti.

FQDN (Fully Qualified Domain Name)

Nome di dominio assoluto che specifica l'esatta posizione nella gerarchia DNS, composto dal nome host e dal nome di dominio (es. mail.mydomain.com).

DNS Root Zone

Il livello più alto nella gerarchia DNS, gestito da 12 diverse organizzazioni, che contiene l'elenco globale dei domini di primo livello.

Sistemi Distribuiti

Insieme di computer collegati in rete (nodi) che condividono dati e risorse, operando su reti LAN o WAN.

Modello Web Application

Modello evoluto del Client/Server in cui il client utilizza un browser internet e i servizi sono forniti da un web server utilizzando i protocolli TCP/IP e http.

Architettura a Tre Livelli

Struttura composta da: 1. Presentazione (browser), 2. Applicazione (server applicativo), 3. Dati (database server).

DMZ (Demilitarized Zone)

Zona isolata tramite firewall che delimita la capacità di accesso ai sistemi interni della LAN aziendale dal mondo esterno o internet.

Filtri a pacchetto

Tipologia di firewall che filtra i dati in base a indirizzi e porte sorgente/destinazione senza considerare la storia del pacchetto.

Proxy applicativo

Firewall a livello di applicazione che costituisce una rete privata disaccoppiando la rete interna dall'esterno e decidendo se inoltrare i pacchetti.

Grid Computing

Modello di condivisione di risorse su larga scala tra collezioni dinamiche di individui e istituzioni, note come organizzazioni virtuali.

Cloud Computing (NIST definition)

Modello di accesso via rete on-demand ad un insieme di risorse condivise (reti, server, storage, applicazioni) rilasciabili rapidamente con minimo costo di gestione.

Caratteristiche Cloud

Le principali sono On demand, Shared resource pooling, Rapid elasticity, Measured service e Broad network access.

Data Center

Struttura dedicata a ospitare sistemi informatici e telecomunicazioni, dotata di alimentatori ridondanti, controlli ambientali e sistemi antincendio.

Potenza energetica Data Center Italia 2024

Secondo l'Osservatorio del POLIMI, la potenza totale ha raggiunto i $513\,m\text{MW IT}$ per un incremento del $17\%$.

MW IT

Parte di energia utilizzata esclusivamente per l'alimentazione dei server, escludendo l'energia necessaria per il raffreddamento.

Core elements CDC (Classic Data Center)

Gli elementi principali di un data center classico sono compute (server), storage, network, application e DBMS.

Blade Server

Tecnologia di server che consolida alimentazione e funzioni di sistema in un unico chassis integrato per aumentare la densità e ridurre i costi di raffreddamento.

Server Clustering

Metodo per raggruppare due o più server (nodi) facendoli lavorare come un unico sistema per garantire alta disponibilità e gestione dei guasti.

Heartbeat

Meccanismo di controllo tra due nodi di un cluster tramite rete privata per rilevare guasti e avviare il failover.

LVM (Logical Volume Manager)

Componente logico che introduce uno strato tra il sistema operativo e lo storage fisico, permettendo di creare strutture che spaziano su più dispositivi.

RAID (Redundant Array of Independent Disks)

Tecnologia che utilizza un insieme di dischi per aumentare affidabilità e prestazioni tramite tecniche di Striping, Mirroring e Parity.

Striping

Tecnica RAID che distribuisce i dati su più dischi lavorando in parallelo per aumentare le prestazioni di lettura/scrittura.

Mirroring

Tecnica RAID che memorizza una copia identica dei dati su due dischi diversi per garantire la continuità del servizio in caso di guasto.

Parity (RAID)

Metodo di protezione dei dati basato su calcoli XOR che permette di ricostruire i dati mancanti in caso di guasto di un disco senza i costi del mirroring.

Intelligent Storage System

Sistemi di archiviazione configurati con cache (memoria), percorsi I/O multipli e algoritmi sofisticati per ottimizzare la gestione delle risorse.

LUN (Logical Unit Number)

Identificativo univoco assegnato a un'unità logica creata partizionando la capacità totale di un set RAID.

DAS (Direct Attached Storage)

Architettura in cui l'archiviazione è collegata direttamente al sistema di calcolo (interna o esterna) tramite protocolli come SCSI o FC.

FC SAN (Fibre Channel SAN)

Rete dedicata ad alta velocità che utilizza il protocollo SCSI su Fibre Channel per fornire accesso a livello di blocco ai dispositivi di storage.

Infrastruttura lossless Ethernet (CEE)

Versione avanzata di Ethernet (Converged Enhanced Ethernet) utilizzata dal protocollo FCoE per garantire un trasporto affidabile e senza perdite di frame.

NAS (Network Attached Storage)

Dispositivo di storage collegato a una rete IP che fornisce accesso ai dati a livello di file utilizzando protocolli come CIFS o NFS.

Object-based Storage

Architettura che combina dati e metadati per creare 'oggetti' memorizzati in uno spazio di indirizzi piatto e identificati da un ID univoco via funzione hash.

SOAP e REST

Protocolli utilizzati dall'archiviazione basata su oggetti e incapsulati in HTTP per lo scambio di messaggi e il recupero di informazioni.

Unified Storage

Piattaforma che consente di consolidare in un unico sistema di gestione diverse interfacce di archiviazione (NAS, SAN, iSCSI, FCoE e object-based).