terça-feira, 18 de julho de 2017

Qual a diferença entre memórias ECC e non-ECC

A memória RAM dos computadores (tanto faz se servidor, desktop ou notebook), podem sofrer erros aleatoriamente e não existe nada que os fabricantes de memória possam fazer para evitar que isso aconteça. Existem técnicas de produção e materiais que reduzem esse efeito, mas nenhuma garante 100% de proteção.

E mesmo nas melhores tecnologias, em um servidor com 128GB de memória operando 24x7 podemos ter diversos desses erros ocorrendo por semana. Muitos desses "pulos" ocorrem em áreas de memória não crítica, mas como são aleatórios as vezes atingem áreas com informações importantes e com isso temos erros, travamentos, reboots e até mesmo perda efetiva de informação.

Entra ai então as memórias ECC. Nos pentes de memória com esse recurso existe alguns componentes adicionais que são capazes de detectar e corrigir os erros mais comuns.

Então os pentes de memória ECC são mais caros que os pentes non-ECC, mas são mais seguros e dão maior estabilidade (menos reboots e problemas aleatórios). Por essa razão as memórias ECC são raras em desktops ou notebooks, mas muito comuns em servidores e equipamentos de aplicação crítica.

Para quem se interessar, existe um estudo interessante que foi patrocinado pelo Google (http://www.cs.toronto.edu/~bianca/papers/sigmetrics09.pdf) sobre a taxa de ocorrência desses erros aleatórios nos servidores do parque de máquinas deles.

ECC e R-DIMM

Não confunda memórias ECC com memória R-DIMM. Temos até um artigo sobre memórias R-DIMM x U-DIMM para quem se interessar: https://tecnologiaerede.blogspot.com.br/2017/07/qual-diferenca-entre-memorias-r-dimm-e.html

Mas é importante saber que eu posso ter uma memória ECC R-DIMM ou ECC U-DIMM e também posso ter memórias non-ECC R-DIMM e non-ECC U-DIMM, ou seja, uma coisa não depende da outra. No entanto normalmente as memórias de servidor são ECC e também R-DIMM, então é muito comum vermos memórias ECC R-DIMM e non-ECC U-DIMM a ponto de as pessoas pensarem que essas duas coisas sempre andam casadas, o que não é uma obrigação, é apenas a situação mais comum em cada aplicação.

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sexta-feira, 14 de julho de 2017

Qual a diferença entre memórias R-DIMM e U-DIMM

Falando de maneira simplificada, as memórias R-DIMM são mais caras, possuem normalmente uma performance levemente inferior em aplicações com poucos pentes (mas superior com muitos pentes na mesma placa mãe) e geram uma carga elétrica menor na placa mãe.

Falando tecnicamente, os pentes de memórias R-DIMM (R significa "registered") tem um circuito adicional que faz a ponte com a placa mãe. Na placa mãe existe um circuito chamado Controlador de Memória, quando se usa memórias U-DIMM (U significa "unregistered") esse Controlador de Memória se comunica diretamente com os chips de memória no pente. Quando usamos R-DIMM existe esse circuito intermediário entre o Controlador de Memória da placa mãe e os chips de memória.

Assim as memórias R-DIMM são usadas normalmente em aplicações onde é necessário instalar uma grande quantidade de pentes de memória na mesma placa mãe, tipicamente no caso de servidores.

É importante lembrar que a placa mãe (e o controlador de memória que vem nela) normalmente suporta apenas um dos dois tipos de memória. Normalmente uma placa mãe R-DIMM não funciona com pentes U-DIMM (mesmo que sejam poucos) e vice-versa, uma placa U-DIMM não vai funcionar com pentes de memória R-DIMM. Como tudo na vida, existe exceções e algumas placas mãe podem funcionar com ambos pentes, porém mesmo nessas placas não podemos usar R-DIMM e U-DIMM ao mesmo tempo, todos os pentes instalados nessa placa mãe tem que ser do mesmo tipo.

Para finalizar, U-DIMM ou R-DIMM não tem nada a ver com ECC ou non-ECC. Podemos ter memórias U-DIMM ECC, U-DIMM non-ECC, R-DIMM ECC e R-DIMM non-ECC, mas por conta da aplicação em servidores ser crítica, a grande maioria (se não todos) fabricantes de memória fazem as memórias R-DIMM também ECC. Para saber mais sobre as memórias ECC, acesse o artigo http://tecnologiaerede.blogspot.com/2017/07/qual-diferenca-entre-memorias-ecc-e-non.html

Na questão de performance as memórias R-DIMM consomem um ciclo a mais de clock (mas esse tempo é insignificante) e tem melhor performance quando temos mais um pente por canal de memória (que é uma característica da placa mãe).

Em resumo: verifique qual o tipo (U-DIMM ou R-DIMM) a sua placa mãe suporta e siga com ele. Se ela suportar os dois tipos e você precisar de muitos pentes de memória (e tiver verba) vá de R-DIMM.

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Para saber mais:

segunda-feira, 3 de julho de 2017

Quando e como usar discos SSD (Solid-State Drive)

Os discos SSDs são muito mais rápidos que os HDs convencionais, porém são muito mais caros (comparando GB por GB, quase 10x mais caros), então eles não são utilizados em qualquer situação nem de qualquer maneira. Vamos ver então quando é boa ideia (e quando não é) usar SSDs e como otimizar o seu uso.

Vantagens do SSD


Os HDs SSD são mais rápidos, geram menos ruído, são mais resistentes a impactos, menos suscetíveis a campos magnéticos e suportam temperaturas de operação maiores que os HDs convencionais, então já temos então uma pista de onde usar os SSDs (considerando que não tenhamos problema de verba).

Se fala muito que os SSDs consomem menos energia, são menores e mais leves que os HDs convencionais, mas isso é meia-verdade. Um HD SSD de 1TB realmente é menor que um HD convencional de 1TB, porém se eu preciso de 10TB eu não tenho um SSD com essa capacidade, então vou necessitar de vários SSDs, que vão seguramente ocupar mais espaço, gastar mais energia e serem mais pesados que um HD de 10TB. Assim os SSD possuem essas vantagens em pequenas quantidades de armazenamento.

Outro ponto importante para se usar HDs SSDs é o barramento da placa mãe e a performance do processador. Para quem não conhece o conceito de barramento, basta entender o seguinte: o barramento é "rodovia" da placa mãe que conecta todas as partes. Não adianta colocar uma Ferrari em uma estrada de terra esburacada. Existem no mercado placas mãe com ótimos processadores, muita capacidade de memória, mas péssima performance de barramento que então não vão conseguir aproveitar a performance de um SSD.

Quanto ao uso, em um servidor/desktop/notebook com SSD se trabalha da mesma forma que um com HD. Uma vez instalado, o SSD vai ser comportar (independentemente do sistemas operacional ser Windows, Linux ou MacOS) como um HD convencional mais rápido.

Onde e como usar da melhor forma um SSD

Obviamente quando não temos restrição de dinheiro, quase sempre é melhor usar SSD (veja algumas exceções mais abaixo). Em aplicações críticas, onde é necessário muita performance, se usam grandes quantidades de SSDs. Por exemplo em datacenters, servidores das grandes empresas, em notebooks para processamento de imagens ou mesmo em máquina de gamers (que gastam enormes quantidade de dinheiro atrás de performance) os SSDs são essenciais.

Mas além disso, como usar da melhor forma essa tecnologia? O ideal é fazer um misto de SSD e HD convencional no mesmo servidor. Usamos o SSD para boot e para instalar as aplicações (banco de dados, servidor web, servidor de email, etc.) e HD convencional para os dados (armazenar os emails do servidor de email, armazenar as páginas web do servidor web, etc.). Dá um pouco mais de trabalho porque precisamos configurar as aplicações para usar um disco diferente daquele onde elas estão instaladas, mas temos o melhor dos dois mundos: não gastamos tanto mas temos uma boa aceleração de performance das aplicações.

Mesmo em aplicações de banco de dados, podemos fazer uma engenharia mista: os banco de dados mais críticos, mais acessados e que impactam mais na performance (e normalmente são menores) ficam no SSD, já os dados mais volumosos e menos acessados ficam em um banco de dados armazenado em HD convencional. Novamente, é algo trabalhoso porque o programador precisa ter essa preocupação de separar os dados, para permitir essa estratégia, mas vale a pena quando é bem feito.

Outra aplicação interessante de SSDs são em ambientes críticos, como equipamentos instalados em áreas externas ou industriais, que acabam sendo expostos a altas temperaturas e interferências eletromagnéticas. Nesses casos os SSDs duram mais que os HDs convencionais. Isso também se aplica em caminhões, trens e ônibus (por exemplo, para gravar imagens de câmeras, como uma "caixa preta" do veículo) onde a tecnologia SSD é mais indicada.

Desvantagens do SSD e quando não utilizar

Existem algumas aplicações onde os discos SSDs não são recomendados, independente da verba disponível para o seu projeto.

Uma das situações onde os SSDs não são tão bons é quanto temos muita gravação com pouca leitura. Exemplos de aplicações desse caso são servidores de backup, servidores de log (registro) e servidores de CFTV (DVR/NVR/VMS). Nesses casos o servidor grava diversas vezes sobre o mesmo local (apagando um backup, log ou imagem antiga para colocar uma nova), isso acaba reduzindo o tempo de vida útil dos SSDs. Além disso, normalmente nesses casos a performance não é um fator crítico.

Repare que no caso de aplicações de "caixa-preta" para veículos temos uma mistura de benefícios e desvantagens: o SSD é muito bom para suportar as temperaturas e vibrações típicas dentro de ônibus, trens e caminhões, mas por outro lado a gravação contínua de imagem acaba diminuindo a vida útil do SSD. Mas no final o SSD é a melhor opção: apesar da menor vida útil por causa da grande quantidade de gravação, o fato dele suportar bem vibração e temperatura vai dar uma vida útil maior que um HD convencional na mesma aplicação.

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sexta-feira, 30 de junho de 2017

Para que serve o RAID (Redundant Array of Independent Disks)

É muito fácil encontrar na Internet muita documentação sobre RAID (Redundant Array of Independent Disks) então minha ideia deste texto é fazer um resumo, simplificado, com os pontos mais importantes, que você precisa lembrar quando for usar essa tecnologia.




RAID não é um protocolo, mas uma forma de trabalho. Com o RAID eu tenho uma placa (chamada controladora de discos) que faz exatamente isso: ela controla os discos. O interessante é que para o computador (seja ele um notebook, desktop ou servidor) vê esses discos como se fosse uma coisa única. Com uma controladora RAID, por exemplo, eu posso pegar 4 discos trabalhando em conjunto e para o Windows esse grupo aparece apenas como "Drive D:". Ou seja, a controladora agrupa esses discos como se fossem um só (falando "tecniquês":  a controladora transforma esses discos em um único volume).

É possível criar grupos RAID via software, direto via sistema operacional (ou seja, sem uso da placa controladora), porém normalmente não é boa ideia porque o resultado final é um equipamento que tende a ser mais lento.

O RAID não é muito usado em notebooks por uma razão simples: falta de espaço. Não apenas por causa da controladora, mas também porque você precisa colocar vários discos. Mas existem sim notebooks e computadores portáteis com RAID (principalmente para aplicações de missão crítica, onde a redundância é essencial).

Em um grupo de discos RAID eu posso misturar discos diferentes, porém não é uma boa ideia. No RAID a controladora considera todos os discos como o sendo o de menor capacidade e de menor velocidade. Por exemplo: se eu tiver um grupo RAID com 4 discos de 4TB e 1 disco de 2TB, a placa cai considerar como se fossem 5 discos de 2TB.

Toda vez que eu mudo a quantidade de discos de um grupo RAID, eu preciso parar tudo e refazer o volume. Ou seja, adicionar discos ao RAID ou mudar o tipo de RAID, é um processo possível, porém trabalhoso: parar o servidor, fazer backup, fazer a mudança do RAID, restaurar o backup no novo volume, reiniciar o servidor. Existem ferramentas (e até placas controladoras) que facilitam esse trabalho, mas não algo padrão.

RAID pode ser feito com qualquer tipo de disco e barramento: ATA, SATA, M.2, PCI-e, SSD, etc. A conexão dos discos com a controladora não tem nada de especial, é uma conexão normal de HD. Obviamente a controladora tem que ter o mesmo tipo de conexão que os discos. Não vou conseguir conectar um HD SATA em uma controladora M.2, da mesma forma que eu não ia conseguir conectar um HD SATA em um notebook que só tenha conexão M.2. Mas fora isso a conexão da controladora com o HD não tem nada de diferente. Se você já conectou um HD SATA em um desktop, vai saber conectar um HD SATA em um servidor com controladora RAID com conexão SATA.

No RAID, quando eu tenho redundância, a perda de disco não afeta em nada a operação do sistema. Ou seja, em um servidor com RAID 6 por exemplo, eu posso perder até 2 discos que o meu servidor vai continuar funcionando normalmente. Se a minha placa controladora suportar discos "hot-swapplable" (onde eu tiro e coloco discos sem desligar o servidor) eu posso trocar esses 2 discos por novos sem a necessidade de parar os serviços. Para os usuários do servidor, é como se nada tivesse acontecido.

Os principais benefícios do RAID são velocidade (gravar e ler mais rápido), confiabilidade (se der problema em um disco, não perco as informações) e capacidade (permitir maior armazenamento do que a disponível em um único disco). No entanto existem diversos tipos de RAID (veja abaixo a lista dos principais tipos), alguns servem apenas para dar mais velocidade, outros apenas para dar maior confiabilidade e outros ainda tem as duas características. Escolha apropriadamente para cada situação.

Tipos de RAID

Se você quiser um detalhamento de como funciona cada tipo de RAID, este texto do Wikipedia é muito bom: https://pt.wikipedia.org/wiki/RAID

Vamos aqui apenas ver um resumo de cada tipo de RAID. Inclusive, tecnicamente falando, o termo correto é "Níveis de RAID" ao invés de "Tipos de RAID".

RAID 0

Nesse tipo (ou nível) de RAID não existe redundância (se perder um disco, perdemos tudo), mas temos velocidade de leitura e gravação. Quanto mais discos eu colocar nesse grupo, mais rápido a leitura e a gravação.

A capacidade final do volume é simplesmente o tamanho do disco menor multiplicado pelo número de discos.

Exemplo 1: RAID 0 com 2 discos de 2 TB tem capacidade de 4 TB
Exemplo 2: RAID 0 com 5 discos de 6TB tem capacidade de 30TB
Exemplo 3: RAID 0 com 4 discos de 6TB e 1 disco de 2 TB tem capacidade de 10 TB (lembre-se, o RAID considera todos os discos como se fossem o menor deles)

Ou seja, no exemplo 2, eu vou "enxergar" no meu computador/servidor um Driver D: com 30TB de capacidade.

RAID 1

No RAID 1 temos redundância mas não temos melhora de velocidade de leitura ou gravação. Nele eu gravo a mesma informação em todos os discos, então sempre vou ter um disco com as informações que eu preciso (a não ser que eu perca todos os discos, mas ai é outra história).

O problema do RAID 1 é que ele é muito ineficiente em termos de capacidade: a capacidade de armazenamento final de um volume RAID 1 é apenas a capacidade do disco menor.

Exemplo 1: RAID 1 com 2 discos de 2 TB tem capacidade de 2 TB
Exemplo 2: RAID 1 com 5 discos de 6TB tem capacidade de 6TB
Exemplo 3: RAID 1 com 4 discos de 6TB e 1 disco de 2 TB tem capacidade de 2 TB

No exemplo 3 eu posso perder 4 discos sem risco de perder dados, porém é muito ineficiente porque comprei 5 discos para tenho capacidade de apenas 2TB. Mesmo que os 5 discos fossem de 6TB, eu teria pago 5 discos e teria capacidade de apenas 1 disco. O RAID 5 e 6 são melhores nesse aspecto.

RAID 2 e 3

Nem se preocupe com esses tipos. Existem mas não são usados mais.

RAID 4

Também praticamente não seu usa mais. Tem as mesmas características do RAID 5, porém o RAID 5 tem vantagens.

RAID 5

Nesse arranjo temos a capacidade de redundância e velocidade de leitura/gravação ao mesmo tempo. Porém o RAID 5 só funciona bem quando tenho 4 ou mais discos (na verdade, como vamos ver, o ideal do RAID 5 é ter entre 6 a 10 discos).

No RAID 5 entra um conceito chamado "paridade". Um dia escreveremos um artigo sobre isso, mas para facilitar, vamos simplificar: entenda "paridade" como sendo uma forma mágica de recuperar informações. No RAID 5 a controladora acrescenta, sozinha, na gravação uma informação mágica (e ai ocupa um pouco mais de espaço)  que permite com que ela reconstrua os dados se perdermos um disco.

Por exemplo, suponha que eu tenha um RAID 5 com 5 discos de 4 TB, eu vou ter 20TB de armazenamento total (chamado capacidade bruta), porém só vou conseguir armazenar 16 TB (capacidade liquida) porque essa paridade vai ocupar 4 TB (a paridade sempre ocupa a capacidade de um disco).

Repare que o RAID 5 não dedica um disco para paridade. Não é isso! É comum ouvir dizer que o RAID 5 tem um disco para armazenar paridade, e que em um arranjo com 5 discos, temos 4 discos de dados e 1 de paridade. Na verdade todos os discos armazenam dados e todos armazenam um pouco da paridade. Apenas que a paridade "come" a capacidade equivalente de 1 disco.

Exemplo 1: RAID 5 com 4 discos de 2 TB tem capacidade útil de 6 TB
Exemplo 2: RAID 5 com 5 discos de 6TB tem capacidade de 24TB
Exemplo 3: RAID 5 com 4 discos de 6TB e 1 disco de 2 TB tem capacidade de 8 TB (lembrando, temos como se fossem 5 discos de 2TB e a paridade come a capacidade de 1 disco)

Na gravação temos um pouco de perda de velocidade porque a controladora precisa gerar essa informação de paridade, mas hoje em dia as controladoras são muito rápidas e essa diferença é pequena.

No RAID 5 se perdermos 2 discos ao mesmo tempo, perdemos TODOS OS DADOS DE TODOS OS DISCOS!

RAID 6

O RAID 6 é melhor ainda que o RAID 5 porque podemos perder 2 discos ao mesmo tempo sem nenhum problema. Obviamente gastamos mais: no RAID 6 perdemos a capacidade de 2 discos (novamente, não temos 2 discos dedicados para paridade, apenas perdemos o equivalente a 2 discos de capacidade).

Como o "gasto" de disco para redundância é grande, ele vale mais a pena quando a quantidade de discos é grande. Repare que nos exemplos abaixo sempre perdemos a capacidade de 2 discos, então se temos poucos discos essa perda é significativa.

Exemplo 1: RAID 6 com 4 discos de 2 TB tem capacidade útil de 4 TB
Exemplo 2: RAID 6 com 5 discos de 6TB tem capacidade de 18TB
Exemplo 3: RAID 6 com 4 discos de 6TB e 1 disco de 2 TB tem capacidade de 6 TB
Exemplo 4: RAID 6 com 12 discos de 6TB tem capacidade de 60TB

Como no RAID 5, a gravação gasta um pouco mais de tempos que a leitura porque a controladora precisa gerar a paridade. Se perdermos 3 ou mais discos ao mesmo tempo, perdemos tudo.

Em aplicações com muitos discos o RAID 6 é o recomendável por uma razão prática. Imagine o  seguinte cenário: você tem um sistema de 10 discos RAID 5. Caso aconteça problema em um disco o administrador precisa ser informado, ele precisa obter outro disco, ir até o servidor, trocar o disco com problema e esperar que o novo disco novo seja preenchido com os dados do anterior (a controladora faz isso automaticamente, mas pode levar horas).  Tudo isso leva tempo, pode levar dias por exemplo para o administrador conseguir um disco novo. Se, durante esse período, outro disco apresentar problemas, ai vamos ter perdido todos os dados dos 10 discos!

RAID 10

Nós podemos castear um RAID no outro. Por exemplo eu posso pegar 4 HDs e criar dois grupos de RAID 1 (redundância) . Ai eu crio um RAID 0 (lembrando, RAID 0 dá velocidade mas não dá redundância) com esses dois RAID 1. Isso chamamos de RAID 10.

Difícil de entender? Vamos tentar explicar de maneira mais simples.

Você pega dois discos, e cria um grupo RAID 1 (vamos chamar esse grupo de DISCO X, como se esses dois discos fossem um só, que é o que o RAID faz). Depois pegamos outros dois discos e criamos outro grupo RAID 1 (vamos chamar de DISCO Y). Agora temos dois discos, o X e o Y. Com dois discos podemos montar um RAID 0. Essa "piramide" chamamos de RAID 1+0 ou simplesmente RAID 10. A figura abaixo ajuda a endender.


Repare que essa piramide aparece apenas figura. Na controladora RAID eu tenho 4 discos conectados nela, diretamente. Depois de conectados esses 4 HDs é que vamos no software de configuração da controladora e criamos esses 3 grupos (2 grupos RAID 1 e depois juntamos eles em um RAID 0). Atenção: nem todas controladoras suportam esse arranjo em cascata, verifique a documentação da sua controladora.

RAID 50, 60, 100

Depois podemos ir cascateando esses arranjos. Posso por exemplo pegar dois grupos RAID 5 de 5 discos cada e juntar em um RAID 0 (chamado RAID 50).

No RAID 100 eu faço 3 cascatas: pego 8 discos, arranjo em 4 grupos de 2 RAID 0. Depois pego cada par desses a arranjo em outro RAID 0 e por último pego esses dois "mega grupos" e arranjo em um RAID 1 (veja figura abaixo). 



Qual o melhor tipo de RAID

Depende da aplicação. Se vou fazer um projeto de servidor de backup (para guardar o backup dos desktops da rede, por exemplo), o ideal é focar em redundância e capacidade. Para projetos de servidor de CFTV a mesma coisa. Para aplicações de banco de dados, velocidade e redundância normalmente são os mais importantes. Então não existe resposta única, o importante é primeiro entender qual o problema se deseja resolver.

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segunda-feira, 26 de junho de 2017

O que é Industria 4.0

Quando surgiram as primeiras máquinas a vapor, tivemos a primeira revolução industrial. Depois veio a linha de produção, que foi aprimorada na segunda revolução industrial (Industria 2.0). Durante a primeira revolução industrial já existia o conceito  de linha de produção, porém não era uma ciência. Nessa segunda revolução industrial do começo do século XX a linha de produção se transformou em uma ciência.

Depois veio a automação industrial, que chamamos então de Industria 3.0. Repare que no começo do século XX já havia a vontade de se automatizar a produção, porém não havia tecnologia. Apenas na década de 80 surgiu tecnologias que permitiram efetivamente automatizar processos industriais.

Notamos o seguinte:
1. as revoluções se sobrepõe, a tecnologia de uma é aproveitada na outra. Além disso cada revolução precisou esperar um salto de tecnologia para conseguir dar o próximo passo.
2. automação industrial não é Industria 4.0. A automação industrial é uma tecnologia importante, ainda estamos nessa era (muitas industrias por ai ainda nem chegaram na Industria 3.0) mas a Industria 4.0 é muito mais que automação industrial.

Então o que é Industria 4.0?

A Industria 4.0 é um novo salto de produtividade das industrias que só será possível graças as tecnologias desenvolvidas recentemente (algumas, ainda em produção).

Na Industria 4.0 toda a cadeia produtiva será interconectada em tempo real. Para explicar melhor vamos usar um exemplo.

Imagine que o seu carro seja 100% IoT, ou seja, que o seu carro seja totalmente monitorado e cada peça (pelo menos as partes importantes) sejam monitoradas 24x7 e as informações enviadas para a montadora (por exemplo via 3G/4G ou WiFi). A montadora vai saber como você está dirigindo e como as peças estão se desgastando. Além disso ela vai saber quando o seu carro vai apresentar algum problema. Vamos supor que a bomba de gasolina esteja ficando velha e que daqui a 6 meses ela vai apresentar problema. A montadora avisa o fabricante de bomba de gasolina, este por sua vez avisa ao fabricante de peças que avisa ao fabricante de matéria prima. Toda essa cadeia se prepara para produzir, daqui a 6 meses uma bomba de gasolina a mais.

Agora imagine isso em escala global, onde todos os produtos são monitorados, onde cada fabricante sabe prever, com meses de antecedência, quando haverá demanda de cada produto. Isso é Industria 4.0.

A Industria 4.0 vai usar várias tecnologias que estão ainda em desenvolvimento, como IoT, a própria Internet, Big Data (para armazenar e processar essas informações), automação industrial (que vem lá da Industria 3.0) e muitas outras tecnologias.

O que não é Industria 4.0

Hoje em dia já temos várias industriais dizendo que estão migrando para a Industria 4.0. Isso é meia verdade. Dentro do conceito de Industria 4.0 não adianta você ter uma industria preparada e as demais (fornecedores e clientes) não estarem na mesma tecnologia.

A Industria 4.0 requer que toda a sociedade esteja pronta. É igual a ir a uma festa: não adianta você estar no salão sozinho, enquanto os outros não chegarem a festa não começa. A Industria 4.0 só vai existir quando todas (ou pelo menos a maior parte) das empresas e corporações estiverem prontas.

Assim o que muitas empresas estão fazendo é terminando a Industria 3.0, ou seja, estão terminando de automatizar e controlar seus processos (que é uma etapa importante para migrar para Industria 4.0) para no futuro se integrarem dentro do conceito de Industria 4.0.

Vantagens da Industria 4.0

Uma das vantagens da Industria 4.0 é uma maior previsibilidade da produção, onde cada etapa da cadeira produtiva vai saber quando e quanto produzir. Isso também vai reduzir estoques (eventualmente, acabar totalmente com a necessidade de estoque, com produção 100% Just-In-Time).

Outra grande vantagem da Industria 4.0 é que isso tudo vai funcionar melhor localmente: quanto mais próximos os fabricantes estiverem, mas eficiente a Industria 4.0 vai ser. Isso vai ajudar as industrias de primeiro mundo (Europa e EUA) e dificultar a vida dos fabricantes Asiáticos. Por isso mesmo Europa e EUA estão neste momento trabalhando fortemente em trazer a tecnologia aos níveis necessários para implementação da Industria 4.0.

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sexta-feira, 16 de junho de 2017

Qual a diferença entre DAS, NAS e SAS?

Quando se fala em armazenamento, a primeira coisa que se pensa são nos HDs (Hard Drives ou discos rígidos). Porém exitem várias formas de se conectar um HD a um servidor, vamos ver então cada uma delas.

DAS

Vamos começar pela mais simples: conexão direta. No DAS (Direct Attached Storage) temos os discos conectados diretamente ao servidor. Existem várias formas de conexão, como SAS, SATA (e suas variantes M.2, SATA Express, etc). Mas no caso dos DAS é quando esses discos (não importa qual a conexão) são conectados diretamente no servidor. Realmente muito simples.

Repare que a placa controladora de discos do servidor pode ter recursos de agregamento de disco (RAID) ou não, pode permitir a retirada dos discos com a máquina ligada (hot-swappable) ou não. Tudo isso não faz diferença. Desde que o disco esteja ligado diretamente no servidor, é DAS.

SAS

No SAS (Storage Area Network) temos no servidor uma placa e um sistema operacional que suporta o uso de discos que estão em rede.  Neste caso os discos (novamente, não importa se SATA, SAS, etc.) ficam em um equipamento externo, que se preocupa em manter e controlar esses discos. Os servidores ficam separados, e entre esses servidores e o equipamento com os discos, existe uma rede.

Neste caso então o sistema operacional "finge" que tem os discos e, para as aplicações que estão rodando nele, é como se os discos estivessem realmente conectados diretamente nele. Para os programas e serviços rodando no servidor, é como se os discos SAS fossem DAS. Porém repare que neste caso é importante que a rede entre os servidores e o equipamento com os discos seja muito rápida.

Essa rede pode ser uma rede especializada, como Fiber Channel, ou mesmo uma rede Ethernet convencional. Não vamos aqui entrar em detalhes sobre essas opções (na verdade, existe quase que uma discussão religiosa entre quais a melhor opção para essa conexão), apenas é importante saber que essa rede precisa ser extremamente rápida e com altíssima capacidade. Hoje em dia é comum velocidades de 10Gbps a 40Gbps nessas conexões.

O importante é você saber que existe, entre os servidores e os equipamentos com os discos (podemos ter vários equipamentos de cada lado) temos um switch (Fiber Channel ou Gigabit Ethernet, normalmente com 100% das conexões em fibra ótica).

Neste casos o servidor pode ter também um (ou mais de um) disco DAS para boot do sistema operacional e para rodar algumas aplicações. É possível também fazer o boot do servidor via os discos SAS, deixando o servidor totalmente sem disco, porém por diversas razões (como praticidade e facilidade de instalação) nem sempre isso ocorre.

Entre o servidor e o equipamento com os discos existe um protocolo de comunicação (além do Ethernet ou Fiber Channel). Existem várias opções, mas os nomes mais comuns que você vai escutar são iSCSI, AoE (ATA over Ethernet), Internet Fibre Channel Protocol (iFCP), só para citar alguns. Não importa a sopa de letrinhas, o importante é você saber que nestes casos existe uma separação entre o servidor e os discos.

NAS

No caso do NAS (Network Attached Storage), é algo muito parecido com o SAS, apenas que rede entre os servidores e os equipamentos com os discos não é tão especializada e os protocolos não são tão complexos.

Neste caso o equipamento na rede com os discos (muitas vezes chamado de NAS também, Network Attached Server) é conectado a uma rede mais simples, normalmente apenas Gigabit Ethernet e não necessariamente através de fibra ótica. Nesses casos o protocolo entre o servidor e o NAS pode ser iSCSI ou algo equivalente ao SAS, porém é mais comum que sejam protocolos mais simples como o SMB, Samba ou protocolos de compartilhamento.

No geral uma rede NAS ou SAS tem a mesma topologia, porém as redes SAS são mais caras porém muito mais rápidas.

Para aplicações de arquivos ou backup em rede (onde a performance não é essencial e o custo deve ser mantido baixo) se usa normalmente redes NAS. Já para aplicações de banco de dados ou de data-center, normalmente o SAS é o mais utilizado.

Porque usar SAS/NAS e não apenas DAS?

Porque se dar ao trabalho (e custo) de criar uma rede de equipamentos de disco e não deixar todos eles diretamente conectados nos servidores (DAS)? A resposta é: para facilitar o gerenciamento, manutenção e expansão da capacidade de armazenamento.

Os dados são parte importante da vida das empresas hoje. Quando a quantidade de dados armazenada passa a ser muito grande o uso do DAS se torna muito complicado. O uso da NAS e SAS ajuda a separar o lado "servidor" do lado "armazenamento" a trás muitos benefícios em termos de gerenciamento, controle e permite uma rápida expansão ou modificação das necessidades de armazenamento.

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domingo, 4 de junho de 2017

IoT e consumo de banda

Dentro do conceito de IoT, tudo (ou praticamente tudo) vai estar não apenas conectado, mas as "coisas" vão usar a Internet e a comunicação entre essas "coisas" vai permitir uma maior eficiência, segurança e conforto para as pessoas.

Dessa forma as tecnologias de IoT precisam de comunicação e, considerando a quantidade de "coisas" conectadas e a distribuição dessas "coisas" (todo lugar), o wireless é a melhor forma de realizar essa interconexão. Mas quanto de banda vai ser necessário?

Para responder essa pergunta a primeira coisa que precisamos lembrar é que essa comunicação entre "coisas" é muito mais eficiente que a comunicação entre humanos.

Nós, humanos, temos o hábito de preferirmos informações visuais e sonoras, o que significa muitas cores, movimento e sons. Esse tipo de comunicação multimídia demanda uma grande quantidade de banda.

Já as "coisas" não são tão exigentes. Para eles alguns poucos bytes de informação já tem o poder de informar muito.

A segunda coisa que precisamos lembrar é a forma como as "coisas" vão usar essas informações. Não existe muita expectativa de que elas precisem analisar grandes quantidades de informações para tomar decisões.

Esses dois fatores juntos nós dá então a resposta a questão: o IoT vai necessitar de comunicação wireless, porém com pouco consumo de banda.

Obviamente sempre vão existir os que gostam de promover um futuro assustador, onde o IoT será um grande consumidor de banda e causador de problemas (será impressão minha ou será que esses mesmos que promovem o "medo" também são - de alguma forma - envolvido com a fabricação de equipamentos para atender essa possível demanda?). No entanto realmente acredito que a tecnologia de Wi-Fi (802.11n, 802.11ac, etc.) vão estar sempre fornecendo mais banda do que o necessário para o IoT, independentemente do passo de evolução de cada lado.

Repare que não estou dizendo que não precisamos de banda. Cada vez consumimos (nós humanos) conteúdo multimídia, videos 3D, realidade virtual, etc. Essa demanda sim é algo difícil de atender e talvez tenhamos gargalos, porém não são é o IoT que vai criar esse gargalo, é a nossa demanda. Os equipamentos IoT, coitados, vão mais sofrer do que contribuir para esse congestionamento.

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