Системи зберігання даних (СГД). SAS, NAS, SAN: крок до мереж зберігання даних Мережа зберігання даних san дисковий масив
Компанія Трініті є одним із лідерів ІТ-ринку серед постачальників систем зберігання даних (СГД) у Росії. За свою понад 25-річну історію, будучи офіційним постачальникомта партнером відомих брендів СГД, ми поставили своїм замовником кілька сотень систем зберігання даних, різного призначення, таких вендорів (виробників) обладнання, як: IBM, Dell EMC, NetApp, Lenovo, Fujitsu, HP, Hitachi, Oracle (Sun Microsystems), Huawei , RADIX, Infortrend. Деякі системи зберігання даних містили понад 1000 жорстких дисків і мали більшу ємність петабайта.
Сьогодні ми є мультивендорним системним інтегратором і займаємося проектуванням та побудовою ІТ-інфраструктури підприємств, поставляючи та впроваджуючи у наших замовників, не тільки системи зберігання даних відомих марок, а й серверне та мережеве обладнання, інженерну інфраструктуру, засоби забезпечення інформаційної безпеки, а також управління та моніторингу. Комплексний підхід компанії Трініті забезпечується глибокою експертизою наших інженерів та багаторічними партнерськими відносинами з виробниками апаратного та програмного забезпечення. Сьогодні ми можемо запропонувати комплексні ІТ-рішення для бізнесу будь-якого масштабу та завдань будь-якої складності.
Ми надаємо великий спектр БЕЗКОШТОВНИХ послуг, якими супроводжуємо можливі активності у взаєминах з нашими потенційними замовниками ІТ-обладнання та рішень. Ми готові БЕЗКОШТОВНО опрацювати та підготувати рішення ІТ-завдання щодо аналізу всіх можливих варіантів, вибору оптимального, розрахунок архітектури рішення, складання всіх специфікацій обладнання та ПЗ, а також розгортання цього рішення в інфраструктурі замовника.
Системний підхід для комплексного рішення ІТ-завдань замовника або постачання окремих ІТ-складових рішень передбачає глибоке консультування експертів «Трініті» для вибору єдино правильного та оптимального рішення.
Компанія Трініті є офіційним партнером провідних виробників СГД обладнання та програмного забезпечення, підтвердженого найвищими статусами рівня Premier (Прем'єр), GOLD (Золотий), PLATINUM (Платиновий) та отриманням спеціальних нагород, якими вендори відзначають своїх партнерів за досягнення у рівні експертизи та впровадження складних інформаційних технологій у галузі виробництва, торгівлі та державного управління.
Ми пропонуємо не тільки купити обладнання для зберігання даних провідних міжнародних брендів (виробників), таких як Dell EMC, Lenovo, NetApp, Fujitsu, HP (HPe), Hitachi, Cisco, IBM, Huawei, а також готові виконати для вас весь спектр ІТ- задач з підбору обладнання, консультування, складання специфікацій, пілотному тестуванню в нашій лабораторії або на вашому майданчику, налаштуванні, інсталяції та оптимізації інфраструктури саме під ваші завдання та конкретні програми. Також ми готові надати спеціальні ціни на поставляються системи зберігання даних та супутнє обладнання та ПЗ, а також надати кваліфіковану технічну підтримкута сервісне обслуговування.
Ми завжди готові допомогти розробити технічне завдання та специфікацію систем зберігання даних (СГД) та серверного обладнання для конкретних завдань, сервісів та додатків, підібрати фінансові умови (розстрочка, лізинг), здійснити доставку та монтаж обладнання на майданчику замовника та наступний запуск у роботу з консультуванням та навчанням ІТ-співробітників клієнта.
Підбір оптимальної конфігурації обладнання для зберігання та обробки даних
Ми готові запропонувати Вам системи зберігання даних для оптимальної комплектації. У своєму портфелі рішень, ми маємо різні системи зберігання даних: системи Класу All-Flash (флеш), Гібридні СХД на твердотільних Флеш-накопичувачах, SSD, NVMe, SAS, SATA з різними варіантами підключення до хостів, як файлових середовищ (мережева) файлова система NFS і SMB), і блокових СХД (Fibre Channel і iSCSI), і навіть готові зробити розрахунок гіперконвергентних систем (HCI). Ви можете сформулювати ваші завдання або побажання до складу СГД, вимоги до продуктивності (IOPs - операцій введення-виведення в секунду), вимог до часу доступу (Latency, затримка в мілі- або мікросекундах), ємності зберігання (гігабайт, терабайт, петабайт), фізичних розмірів та споживаної енергії, а також до серверів та ПЗ (операційні системи, гіпервізори та прикладні програми). Ми готові проконсультувати Вас по телефону або поштою та готові запропонувати провести вам повний або частковий аудит ресурсів та сервісів зберігання ІТ-інфраструктури вашої компанії, для глибокого розуміння ваших завдань, вимог та можливостей для оптимального підбору ІТ-рішення (СГД) або виконання комплексного проекту , результати якого будуть працювати на ваш бізнес довгі роки, маючи можливість нарощування потужності та ємності зберігання зі зростанням вимог, вашої специфіки та завдань розвитку. Ви зможете підібрати (отримати специфікації та ціни), провести пілотне тестування систем зберігання даних у своїй інфраструктурі, отримати всі необхідні консультації та в подальшому купити системи зберігання даних та інше супутнє обладнання та програмне забезпечення, отримавши моновендорне або мультивендорне рішення, а наші фахівці виконають весь комплекс постачання та робіт від вашого першого контакту з нами, до підписання актів виконаних робіт та надання сервісного обслуговування.
Крім готових та налаштованих систем зберігання даних, компанія Трініті пропонує великий спектр серверного обладнання та мережевої інфраструктури, які інтегруються в ІТ інфраструктуру замовника для комплексного вирішення завдань зберігання та обробки даних. Практично будь-який огляд систем зберігання даних, який можна знайти на тематичних сайтах і форумах, обов'язково буде включати інформацію наших багаторічних партнерів IBM, Dell EMC, NetApp, Lenovo, Fujitsu, HP, Hitachi, Cisco і Huawei. Все це обладнання для зберігання даних Ви можете купити та налаштувати в нашій компанії швидко та вигідно.
Сайзинг та підбір специфікації систем зберігання даних під завдання Вашої компанії
У нас на складі є як готові, найбільш затребувані системи зберігання даних, так і всі можливості для швидкого та точного опрацювання технічного завданняна розробку змін СГД під потреби конкретної фірми. Наші системи здатні працювати в цілодобовому режимі: 24 години на день, 7 днів на тиждень, 365 днів на рік без збоїв та помилок. Такої статистики ми добиваємося високою якістюрішень, що поставляються, і жорстким тестуванням всіх вузлів і компонентів систем зберігання перед відвантаженням нашим замовникам. Застосування RAID технологій, засобів відмовостійкості, кластеризації та рішень захисту від катастроф (Disaster Recovery), як на апаратному рівні, так і на рівні операційних систем, контролерів, гіпервізорів і розгорнутих сервісів, гарантують цілісність і доступність інформації, що обробляється і зберігається на системах зберігання даних, і на резервних копіях. Ви можете купити просто системи зберігання даних у нашій компанії або запросити нас для участі у комплексному ІТ-проекті, в якому обладнання зберігання даних є однією із складових ІТ-інфраструктури підприємства.
Власна розробка системи зберігання даних
Компанія Трініті розробила та постачає систему зберігання даних (СГД) на російський ринок під власною торговою маркою "FlexApp". В основі цієї системи зберігання даних лежить програмне забезпечення(ПЗ) компанії RAIDIX. Лінійка обладнання СХД вітчизняного виробництва Триніті включає в себе як високопродуктивні системи зберігання даних на базі флеш-накопичувачів (All-Flash), так і ємні СХД з використанням безлічі найбільш ємних жорстких дисків по 16ТБ (терабайт) у кожній полиці з можливістю об'єднувати ці полиці. у пули досягаючи загальної ємності у сотні петабайт. Розроблена нами система зберігання даних FlexApp може бути основою обладнання для зберігання даних для виконання операторами зв'язку вимог «закону Ярової».
Як можна придбати систему зберігання даних у нашій компанії?
Для того, щоб розрахувати і купити систему зберігання даних у нашій компанії, необхідно відправити запит поштою на модель, що Вас цікавить, або описати ваші вимоги до складу такої моделі. Також ви можете зателефонувати нашим телефонам у робочі години. Ми будемо раді обговорити з Вами завдання та вимоги до систем зберігання даних, їхньої продуктивності, рівня відмовостійкості. Ми готові надати повну та безкоштовну експертну консультацію з комплектації та технічним особливостямбудь-яких систем зберігання даних, виробництва наших партнерів: Dell EMC, Lenovo, NetApp, Fujitsu, HP (HPe), Hitachi, Cisco, IBM, Huawei для оптимального вибору необхідного рішення.
Наші офіси з інженерами та експертами розташовані у трьох регіонах країни:
- Центральний ФО, Москва;
- Північно-Західний ФО, Санкт-Петербург;
- Уральський ФО, Єкатеринбург.
Ми завжди готові бачити Вас та запрошуємо відвідати офіси Трініті для обговорення рішення поставлених ІТ-задач з нашими менеджерами, експертами, інженерами та керівництвом компанії. При необхідності ми готові організувати зустрічі замовників із представниками вендорів (виробників) та постачальників. Також наші співробітники готові приїхати на ваш майданчик для знайомства та детального опрацювання ІТ-інфраструктури та функціонування ІТ-сервісів.
Еволюціонували від найпростіших карт та стрічок з дірочками, що використовувалися для зберігання програм та даних, до накопичувачів на твердому тілі. На цьому шляху було створено безліч несхожих один на одного пристроїв – це магнітні стрічки, барабани, диски, оптичні диски. Частина з них залишилася в минулому: це перфоровані носії, магнітні барабани, гнучкі (флоппі) диски та оптичні диски, інші живуть і житимуть довго. Те, що сьогодні пішло, можна подивитися та поностальгувати у музеї застарілих медійних технологій Museum Of Obsolete Media. І водночас, наче приречене, залишається. Свого часу передбачали кінець магнітним стрічкам, проте сьогодні їх існуванню ніщо не заважає, точно те ж саме відноситься і до жорстких дисків, що обертаються (HDD), пророцтва про їх кінець позбавлені будь-якої підстави, вони досягли такого рівня досконалості, що за ними збережеться їхня власна ніша, незважаючи на жодні новації.
На нинішньому багаторівневому пейзажі СГД присутні стрічкові бібліотеки резервного копіюваннята архівації, швидкі та повільні диски HDD, твердотільні диски SSD на флеш-пам'яті, мімікріруючі (інтерфейси, форм-фактор) під HDD насамперед для узгодження з існуючим програмним забезпеченням та конструктивами, а також новітні флеш-накопичувачі у форматі карт, що підключаються по інтерфейсу NVMe Ця картина склалася під впливом кількох факторів, серед яких схема Джона фон Неймана, яка ділить пам'ять на оперативну, безпосередньо доступну процесору та вторинну, призначену для зберігання даних. Цей поділ зміцнився після того, як на зміну феритової пам'яті, що зберігає свій поточний стан, прийшла напівпровідникова, що вимагає завантаження програм для початку роботи. І звичайно ж впливає питома вартість зберігання, чим швидше пристрій, тим ця вартість вища, тому в найближчому майбутньому залишиться місце і для стрічок, і для дисків. Докладніше про еволюцію СГД.
Як зберігали дані раніше
Носії даних, які використовують перфорацію
Перфокарти
До появи комп'ютерів протягом століть у найпростіших пристроях з програмним управлінням (ткацькі верстати, шарманки, годинники-карильйони) використовували перфоровані носії самих різних форматівта розмірів та барабани зі штифтами. Зберігаючи цей принцип запису, Герман Холлеріт, засновник компанії TMC, що пізніше увійшла до IBM, зробив відкриття. Саме в 1890 році він усвідомив, як можна використовувати перфокарти для запису та обробки даних. Він реалізував цю ідею при обробці статистичних даних, отриманих в ході перепису населення, а пізніше переніс її і в інші додатки, ніж забезпечив благополуччя IBM на десятиліття вперед.
Чому карти? Їх можна сортувати і до них може бути забезпечений, умовно кажучи, «прямий доступ» для того, щоб на спеціальному пристрої-табуляторі, слідуючи нескладній програмі, частково автоматизувати обробку даних.
Формат карток змінювався, і з 20-х років міжнародним стандартом стали 80-колонні карти. Монополія ними до початку 60-х належала IBM.
Ці прості картонки з прямокутними отворами залишалися домінуючим носієм даних протягом кількох десятиліть, вони виготовлялися мільярдами. Про обсяги споживання карток можна судити хоча б за одним прикладом Центру розшифровки німецьких радіограм у Блечлі Парку: тиждень роботи – 2 мільйони карток, це середнього розміру вантажівка! Післявоєнний бізнес також будувався на зберіганні даних на картах. Говорячи про перфокарти, слід пам'ятати, що вони використовувалися в Німеччині для збору даних про людей, які підлягають знищенню.
Перфострічки
Здавалося б, перфострічки – практичніші носії, але в бізнесі вони практично не використовувалися, хоча пристрої для введення та виведення були суттєво простіші та легші. Їхньому поширенню заважав послідовний доступ, менша ємність і низькі швидкостівведення та виведення, складність архівації. Вузькі 5-колонні перфострічки з 1857 року використовували для підготовки та подальшої передачі даних по телеграфу, щоб не обмежити швидкість введення фізичними можливостями оператора і тим краще використовувати пропускну здатність каналу. Широкі 24-колонні перфострічки були створені для запису програм у електромеханічному калькуляторі Harvard Mark I у 1937 році. Як носій, не схильний до впливу різного електромагнітного та гамма-вивчення, перфострічки широко використовувалися як бортові пристрої, вони досі використовуються в деяких оборонних системах.
Магнітні стрічки
Спосіб запису звуку на магнітний носій котушковий, спочатку на дріт був запропонований в 1928 році. Магнітофон такого типу використовувався UNIVAC-1. Початком історії комп'ютерних магнітних стрічок вважається IBM Model 726, що входила до складу комп'ютера IBM Model 701. Ширина стрічки для IBM Model 726 та інших пристроїв того часу дорівнювала одному дюйму, але такі стрічки виявилися незручними в експлуатації. Через їхню велику масу були потрібні потужні приводи, тому незабаром їм на зміну прийшли напівдюймові «відкриті стрічки» (open reel), в яких перемотування здійснювалося з однієї бобіни на іншу (reel-to-reel). Вони мали три щільності запису 800, 1600 та 6250. Такі стрічки зі знімними кільцями для захисту від запису стали стандартом для архівування даних до кінця 80-х років.
У Model 726 використовували котушки від кіноплівки, відповідно ширина стрічки дорівнювала одному дюйму, а діаметр бобіни – 12 дюймам. Model 726 була здатна зберігати 1,4 Мбайт даних, щільність 9-доріжкового запису складала 800 біт на дюйм; під час руху стрічки зі швидкістю 75 дюймів на секунду в комп'ютер передавалося 7500 байт на секунду. Сама магнітна стрічка для Model 726 була розроблена компанією 3M (тепер Imation).
Незабаром від дюймових стрічок відмовилися, через їхню вагу при роботі в старт-стопному режимі були потрібні занадто потужні приводи і вакуумні кишені, і на тривалий період встановилося майже монопольне панування напівдюймових «відкритих стрічок» (open reel), в яких перемотування здійснювалося з однієї бобіни на іншу (reel-to-reel). Щільність запису зросла з 800 до 1600 і навіть 6250 біт на дюйм. Ці стрічки з кільцями для захисту від запису були популярні на комп'ютерах типу ЄС і СМ ЕОМ. напівдюймових «відкритих стрічок» (open reel), у яких перемотування здійснювалося з однієї бобіни на іншу (reel-to-reel). Щільність запису зросла з 800 до 1600 і навіть 6250 біт на дюйм. Ці стрічки з кільцями для захисту від запису були популярні на комп'ютерах типу ЄС і СМ ЕОМ.
Стимулом до подальшого розвитку стало те, що в середині 80-х ємності жорстких дисків стали вимірюватися сотнями мегабайт або навіть гігабайт тому для них знадобилися накопичувачі резервування, відповідної ємності. Незручності відкритих стрічок були зрозумілі, навіть у побуті касетні магнітофони швидко витіснили котушкові. Природний перехід до картриджів відбувався двома шляхами: один – створювати спеціалізовані пристрої, орієнтовані на комп'ютери (за лінійною технологією): другий – звернутися до технологій, винайдених для відеозапису та аудіозапису з головками, що обертаються (за гвинтовою технологією). З того часу склався поділ на два табори, який надає ринку накопичувачів неповторну специфіку.
За тридцять років було розроблено кілька десятків стандартів картриджів, найпоширеніший сьогодні стандарт LTO (Linear Tape-Open), у процесі яких картриджі вдосконалювалися, підвищувалася їхня надійність, ємність, швидкість передачі та інші експлуатаційні характеристики. Сучасний картридж - це складний пристрій, з процесором і флеш-пам'яттю.
Переходу на картриджі сприяло те, що нині стрічки працюють виключно у потоковому режимі. Картриджі використовуються в автономних пристроях, або у складі стрічкових бібліотек. Першою роботизовану бібліотеку на 6 тис. картриджів випустила компанія StorageTek у 1987 році.
Аналітики та виробники дисків не раз пророкували стрічкам кончину. Відоме гасло «Tapes must die», але вони живі і житимуть довго, бо розраховані на багаторічне зберігання великих архівів. Розмір бізнесу, пов'язаного з виробництвом стрічкопротяжок, стрічок та стрічкових бібліотек у 2017 році оцінювався приблизно в $5 млрд. І чим більше стають обсяги інформації, які можна зберегти на жорстких дисках, тим більша потреба в архівуванні та створенні резервних копій. На чому? Зрозуміло, на стрічках: економічно виправданої за вартістю зберігання альтернативи магнітним стрічкам поки що не знайдено. Нинішнє 8 покоління стандарту LTO дозволяє штатно зберегти до 12 Тб, а в компресованому режимі 30 Тб, перспективі ці цифри зростуть на порядок і більше, при зміні поколінь підвищуються не тільки кількісні показники, але і інші експлуатаційні характеристики.
Магнітний барабан
Тимчасовим способом для вирішення протиріч між технологією послідовного запису на стрічку та необхідністю прямого доступу до даних на зовнішньому пристрої став магнітний барабан, точніше циліндр з нерухомими головками. Його винайшов австрієць Густав Тучек у 1932 році
Магнітним є не барабан, у якого, як відомо, робочою поверхнею служить днище, а циліндр з нанесеним на його бічну поверхню феримагнітним покриттям, розділеним на доріжки, а вони, у свою чергу, діляться на сектори. Над кожною з доріжок розміщено власну головку читання/запису, причому всі головки можуть працювати одночасно, тобто операції читання/запису здійснюються в паралельному режимі.
Барабани використовувалися не тільки як периферійний пристрій. До переходу на феритові осердя оперативна пам'ять була надзвичайно дорогою і ненадійною, тому в ряді випадків барабани грали роль оперативної пам'яті, були навіть комп'ютери, які називалися барабанними. Зазвичай магнітні барабани використовувалися для оперативної (часто змінюваної) або важливої інформації, до якої був потрібен швидкий доступ. В умовах обмежень на розмір оперативної пам'яті через її дорожнечу на них зберігалася копія операційної системи, записувалися проміжні результати виконання програм. На барабанах вперше була реалізована процедура свопінгу, що представляє віртуалізацію пам'яті за рахунок простору на барабані, а пізніше на диску.
Накопичувачі на магнітних барабанах мали ємність менше, ніж диски, але працювали швидше, тому що на відміну від дисків у них головки нерухомі, що виключає час, потрібний для підведення до потрібної доріжки.
Барабани активно використовувалися до початку 80-х, деякий час вони жили паралельно з дисками. Барабанами комплектувалася ЕОМ БЭСМ 6 та її сучасники. З відкритих джерелвідомо, що останні барабани простояли у системах управління ракетами Мінітмен до середини 90-х років.
Гнучкі диски
Активне життя гнучких (floppy) дисків розтяглося на 30 років з кінця сімдесятих до кінця дев'яностих. Вони виявилися надзвичайно затребуваними через те, що ПК з'явилися раніше, ніж у користувачів з'явилася можливість передачі даних по мережі. У цих умовах флоппіки служили не тільки за прямим призначенням для зберігання резервних копій, але, мабуть, більшою мірою для обміну даними між користувачами, ось чому їх ще називають sneaker, як кросівки, типове взуття програмістів. Обмінюючись флоппиками, вони створювали своєрідну мережу – sneakernet.
Існували 3 основних типи дисків і безліч різних модифікацій. Флопії-диски діаметром 8 дюймів були створені в 1967 році в IBM, вони замислювалися як пристрій початкового завантаження (bootstrap) для мейнфреймів IBM/370 на заміну дорожчої постійної пам'яті (non-volatile read-only memory), нею комплектувалося попереднє покоління IBM 360. Однак, усвідомивши комерційну цінність новинки, в 1971 IBM перетворила флоппі на самостійний продукт, а в 1973 керівник розробки Алан Шугарт створив компанію Shugart Associates, що стала провідним виробників 8-дюймових дисків з максимальною ємністю 1,2 Мбайта. Ці великі диски використовували на ПК, що випускалися до IBM XT. Особливої популярності цей тип дискет отримав завдяки операційній системі CP/M Гаррі Кілдала.
Що ж до дискет з діаметром 5,25 дюйма, то їхня поява нагадує анекдот про Миколу II, який досить своєрідно пояснює збільшену ширину російської залізничної колії в порівнянні з європейською. У нашому випадку Ен Ванг, господар компанії Wang Laboratories, зустрівся в барі з вихідцями з Shugart Associates, які запропонували зробити для його комп'ютерів дешевший дисковод, але вони не могли наважитися на конкретний діаметр. Тоді Ванг узяв коктейльну серветку і сказав, що йому здається, що розмір має бути таким. П'ятидюймові диски ємністю 360 і 720 Кб випускали остаточно дев'яностих років, були сучасниками комп'ютерів IBM XT і IBM AT, операційних систем MS-DOS і DR-DOS, правильно служачи становленню нової галузі.
Запропонований в 1983 Sony альтернативний картридж мав розмір 90,0 мм × 94,0 мм, але його за традицією стали називати 3,5 дюймовим. В американському професійному середовищі він називається стіффі (stiffy disk, переклад варто подивитися у словнику). Після ряду удосконалень у 1987 році було прийнято галузевий стандарт 3,5-inch HD (High Density) з ємністю 1,44 Мб. Спочатку такими дисками комплектували IBM PS/2 та Macintosh IIx, а пізніше він став універсальним стандартом для PC та Macintosh. Спроби зробити у другій половині дев'яностих диски більшої ємності Extended Density (ED) 2,88 Мб, а також магнітооптичні Floptical disk 25 Мб, SuperDisk 120-240 Мб і HiFD 150-240 Мб ринкового успіху не мали.
Чому виникла потреба у СГД
З проведеного дослідження IDC Perspectives випливає, що зберігання даних посідає друге місце серед витрат на ІТ і становить приблизно 23% всіх витрат. За інформацією The InfoPro, Wave 11 «приріст витрат на СГД у середній компанії Fortune 1000 перевищує 50% на рік».
На загальну думку аналітиків, в організаціях по всьому світу щохвилини виростають обсяги інформації, що зберігається і обробляється. Унікальна інформація стає все дорожчою, її обсяг щороку збільшується багаторазово, а її зберігання потребує витрат. З огляду на це організації прагнуть не тільки формувати розвиток інфраструктури зберігання даних, а й шукати можливості поліпшення та підвищення економічної ефективності СГД: зниження енергоспоживання, витрат на сервіс, загальної вартості володіння та закупівлі систем резервного копіювання та зберігання.
Зростання обсягів даних, зростання вимог до надійності зберігання та швидкодії доступу до даних роблять необхідним виділення засобів зберігання в окрему підсистему обчислювального комплексу (ВК). Можливість доступу до даних та управління ними є необхідною умовою для виконання бізнес-процесів. Безповоротна втрата даних наражає бізнес на серйозну небезпеку. Втрачені обчислювальні ресурси можна відновити, а втрачені дані, за відсутності грамотно спроектованої та впровадженої системи резервування вже не підлягають відновленню.
Відбувається помітне розвиток потреби у придбанні СГД корпоративними клієнтами, але й у строгому обліку, аудиті та моніторингу використання дорогих ресурсів. Немає нічого гіршого за зупинення бізнес-процесів через неможливість своєчасно отримати необхідні дані (або повної їхньої втрати), адже це може спричинити незворотні наслідки.
Чинники, що сприяють розвитку СГД
Основним чинником було зростання конкуренції та ускладнення її характеру у всіх сегментах ринку. У Західній Європі ці явища можна було спостерігати і раніше, а у Східній Європі – останні п'ять років. П'ять років тому у мобільного операторабуло 25-25 млн зареєстрованих SIM-карток, а сьогодні - 50-70 млн. Таким чином, мобільним зв'язкомвід цих компаній забезпечений практично кожен житель країни, адже є ще регіональні оператори. Ось реальний рівень конкуренції: на ринку не залишилося нікого, хто б не мав мобільного телефона. І тепер оператори не можуть екстенсивно зростати за рахунок продажу своїх продуктів тим, хто не має аналогічних продуктів. Їм потрібні клієнти, які працюють із конкурентами, та необхідно зрозуміти, як їх отримати. Потрібно розібратися в їх поведінці, у тому, чого вони хочуть. Щоб отримати корисну інформацію з доступних даних, необхідно помістити їх у сховище .
Ще один фактор - поява на ринку безлічі компаній, які пропонують свої рішення для підтримки бізнесу підприємств: ERP, білінгові системи, системи підтримки прийняття рішень і т. д. Всі вони дозволяють збирати детальні дані різного характеру у величезних обсягах. За наявності організації розвиненої ІТ-інфраструктури ці дані можна зібрати разом і проаналізувати їх.
Наступний чинник – технологічного характеру. До певного часу виробники програм самостійно розробляли різні версіїрішень для різних серверних платформ або пропонували відкриті рішення. Важливою для галузі технологічною тенденцією стало створення платформ, що адаптуються, для вирішення різних аналітичних завдань, які включають апаратну складову і СУБД. Користувачів не хвилює, хто зробив для їх комп'ютера процесор чи оперативну пам'ять, - вони розглядають сховище даних як послугу. І це найважливіше зрушення у свідомості.
Технології, які дозволяють використовувати сховища даних для оптимізації операційних бізнес-процесів практично в реальному часі не тільки для висококваліфікованих аналітиків та топ-менеджерів, а й для співробітників фронт-офісу, зокрема для співробітників офісів продажу та контактних центрів. Прийняття рішень делегується співробітникам, які стоять на нижчих щаблях корпоративних сходів. Необхідні їм звіти, як правило, прості і стислі, але їх потрібно дуже багато, а час формування має бути невеликим.
Сфери застосування СГД
Традиційні сховища даних можна зустріти повсюдно. Вони призначені для формування звітності, що допомагає розібратися з тим, що сталося у компанії. Однак це перший крок, базис.
Людям недостатньо знати, що сталося, їм хочеться зрозуміти, чому це сталося. Для цього використовуються інструменти бізнес-аналітики, які допомагають зрозуміти те, що говорять дані.
Після цього приходить використання минулого для передбачення майбутнього, побудова прогностичних моделей: які клієнти залишаться, а які підуть; які продукти чекає на успіх, а які виявляться невдалими і т.д.
Деякі організації вже знаходяться на стадії, коли сховища даних починають використовувати для розуміння того, що відбувається в бізнесі зараз. Тому наступний крок - це «активація» фронтальних систем за допомогою рішень, що ґрунтуються на аналізі даних, найчастіше в автоматичному режимі.
Обсяги цифрової інформації зростають лавиноподібно. У корпоративному секторі це зростання викликане, з одного боку, посиленням регулювання та вимогою зберігати все більше інформації, що стосується ведення бізнесу. З іншого боку, посилення конкуренції вимагає дедалі точнішої і детальної інформаціїпро ринок, клієнтів, їх переваги, замовлення, дії конкурентів і т.д.
У державному секторі зростання обсягів даних, що зберігаються, підтримує повсюдний перехід до міжвідомчого електронного документообігу та створення відомчих аналітичних ресурсів, основою яких є різноманітні первинні дані.
Не менш потужну хвилю створюють і звичайні користувачі, які викладають в інтернет свої фотографії, відеоролики та активно обмінюються мультимедійним контентом у соціальних мережах.
Вимоги до СГД
Група компаній ТІМ у 2008 році провела опитування серед клієнтів з метою з'ясувати, які характеристики найбільш важливі для них при виборі СГД. На перших позиціях виявилися якість та функціональність запропонованого рішення. У той самий час розрахунок сукупної вартості володіння російського споживача явище нетипове. Замовники найчастіше не до кінця усвідомлюють які їх очікують витрати, наприклад, витрати на оренду та оснащення приміщення, електроенергію, кондиціювання, навчання та зарплату кваліфікованого персоналу та ін.
Коли виникає необхідність придбати СГД, максимум, що оцінює собі покупець, це прямі витрати, які проходять через бухгалтерію для придбання даного устаткування. Втім, ціна за ступенем ваги виявилася на дев'ятому місці з десяти. Безперечно, замовники враховують можливі труднощі, пов'язані з обслуговуванням техніки. Зазвичай їх уникнути допомагають пакети розширеної гарантійної підтримки, які пропонують у проектах.
Надійність та відмовостійкість.У СГД передбачено повне чи часткове резервування всіх компонентів – блоків живлення, шляхів доступу, процесорних модулів, дисків, кешу тощо. Обов'язково наявність системи моніторингу та оповіщення про можливі та існуючі проблеми.
Доступність даних.Забезпечується продуманими функціями збереження цілісності даних (використання технології RAIDстворення повних та миттєвих копій даних усередині дискової стійки, реплікування даних на віддалену СГД тощо) та можливістю додавання (оновлення) апаратури та програмного забезпечення в гарячому режимі без зупинки комплексу;
Засоби управління та контролю.Управління СГД здійснюється через web-інтерфейс або командний рядок, є функції моніторингу та кілька варіантів оповіщення адміністратора про неполадки. Доступні апаратні технології діагностики продуктивності.
Продуктивність.Визначається числом та типом накопичувачів, обсягом кеш-пам'яті, обчислювальною потужністю процесорної підсистеми, числом та типом внутрішніх та зовнішніх інтерфейсів, а також можливостями гнучкого налаштування та конфігурування.
Масштабованість.У СГД зазвичай є можливість нарощування числа жорстких дисків, обсягу кеш-пам'яті, апаратної модернізації та розширення функціоналу за допомогою спеціального ПЗ. Всі перелічені операції роблять без значного переконфігурування та втрат функціональності, що дозволяє економити та гнучко підходити до проектування ІТ-інфраструктури.
Типи СГД
Дискові СГД
Використовують для оперативної роботиіз даними, а також для створення проміжних резервних копій.
Існують такі види дискових СГД:
- СГД для робочих даних (високопродуктивне обладнання);
- СГД для резервних копій (дискові бібліотеки);
- СГД для довготривалого зберігання архівів (системи CAS).
Стрічкові СГД
Призначені для створення резервних копій та архівів.
Існують такі види стрічкових СГД:
- окремі накопичувачі;
- автозавантажувачі (один накопичувач та кілька слотів для стрічок);
- стрічкові бібліотеки (більше одного накопичувача, безліч слотів для стрічок).
Варіанти підключень СГД
Для підключення пристроїв та жорстких дисків усередині одного сховища використовуються різні внутрішні інтерфейси:
Найбільш поширені зовнішні інтерфейси підключення СГД:
Популярний інтерфейс міжвузлової кластерної взаємодії Infiniband тепер також використовується для доступу до СГД.
Варіанти топологій СГД
Традиційний підхід до сховищ даних полягає у безпосередньому підключенні серверів до системи зберігання Direct Attached Storage, DAS (Direct Attached Storage). Крім Direct Attached Storage, DAS, існують пристрої зберігання даних, що підключаються до мережі - NAS (Network Attached Storage), а також компоненти мереж зберігання даних - SAN (Storage Area Networks). І NAS-, і SAN-системи з'явилися як альтернатива архітектурі Direct Attached Storage, DAS. Причому кожне рішення розроблялося як відповідь на зростаючі вимоги до систем зберігання даних і ґрунтувалося на використанні доступних на той час технологіях.
Архітектури мережевих системзберігання були розроблені в 1990-х рр.., і їх завданням було усунення основних недоліків систем Direct Attached Storage, DAS. У загальному випадку мережеві рішення в галузі систем зберігання мали реалізувати три завдання: знизити витрати та складність управління даними, зменшити трафік локальних мереж, підвищити ступінь готовності даних та загальну продуктивність. При цьому архітектури NAS та SAN вирішують різні аспекти загальної проблеми. Результатом стало одночасне співіснування двох мережевих архітектур, кожна з яких має свої переваги та функціональні можливості.
Системи прямого підключення (DAS)
Програмний та апаратний RAID
Російський ринок СГД
В останні кілька років російський ринок СГД успішно розвивається та зростає. Так, наприкінці 2010 року виручка виробників систем зберігання, проданих на російському ринку, перевищила $65 млн, що порівняно з другим кварталом того ж року більше на 25% та на 59% 2009-го. Загальна ємність проданих СГД становила приблизно 18 тис. терабайт, що є показником зростання більше ніж на 150% на рік.
Основні етапи проектів створення сховищ даних
Сховище даних – дуже складний об'єкт. Однією з основних умов його створення є грамотних фахівців, розуміють, що вони роблять, - лише за постачальника, а й за клієнта. Споживання СГД стає невід'ємною частиною застосування комплексних інфраструктурних рішень. Як правило, йдеться про значні інвестиції на 3-5 років, і замовники розраховують, що протягом усього терміну експлуатації система повною мірою відповідатиме вимогам, що пред'являються з боку бізнесу.
Далі, необхідно мати технології створення сховищ даних. Якщо ви почали створювати сховище та розробляєте для нього логічну модель, то у вас має бути словник, який визначає всі основні поняття. Навіть такі поняття, як «клієнт» і «продукт», мають сотні визначень. Тільки отримавши уявлення у тому, що означають ті чи інші терміни у цій організації, можна визначити джерела необхідних даних, які слід завантажити у сховище.
Тепер можна розпочати створення логічної моделі даних. Це є критично важливим етапом проекту. Треба від усіх учасників проекту створення сховища даних досягти згоди щодо актуальності цієї моделі. Після завершення цієї роботи стає зрозуміло, що насправді потрібно клієнту. І тільки потім має сенс говорити про технологічних аспектахнаприклад про розміри сховища. Клієнт виявляється віч-на-віч з гігантською моделлю даних, яка містить тисячі атрибутів і зв'язків.
Потрібно постійно пам'ятати, що сховище даних не повинно бути іграшкою для ІТ-департаменту та об'єктом витрат для бізнесу. І насамперед сховище даних має допомагати клієнтам вирішувати їх найкритичніші проблеми. Наприклад, допомогти телекомунікаційним компаніям запобігти витоку клієнтів. Для вирішення проблеми необхідно заповнити певні фрагменти великий моделіданих, а потім допомагаємо вибрати програми, які допоможуть вирішити цю проблему. Це можуть бути дуже нескладні програми, скажімо Excel. Насамперед варто спробувати вирішити основну проблему за допомогою цих інструментів. Намагатись заповнити всю модель відразу, використовувати всі джерела даних буде великою помилкою. Дані в джерелах необхідно ретельно проаналізувати, щоб забезпечити їхню якість. Після успішного вирішення однієї-двох проблем першорядної важливості, в ході якого забезпечена якість необхідних для цього джерел даних, можна приступати до вирішення наступних проблем, поступово заповнюючи інші фрагменти моделі даних, а також використовуючи заповнені фрагменти.
Ще одна серйозна проблема – модернізація СГД. Найчастіше СГД, придбана три-п'ять років тому, вже не справляється з обсягами даних, що зростають, і вимогами до швидкості доступу до них, тому купується нова система, на яку переносяться дані з попередньої. По суті, замовники повторно платять за обсяги зберігання, необхідні для розміщення даних і, крім того, несуть витрати на встановлення нової СГД та перенесення даних на неї. При цьому колишні СГД зазвичай ще не настільки застарілі, щоб відмовлятися від них повністю, тому замовники намагаються пристосувати їх під інші завдання.
2009
Стрімка еволюція щорічно вносить серйозні зміни до основних трендів розвитку СГД. Так, в 2009 році на чільне місце ставилася здатність економічно розподіляти ресурси (Thin Provisioning), останні кілька років проходять під знаком роботи СГД в "хмарах". Спектр пропонованих систем відрізняється різноманітністю: величезна кількість представлених моделей, різні варіанти та комбінації рішень від початкового рівнядо Hi-End класу, рішення під ключ і покомпонентне складання із застосуванням найсучаснішої начинки, програмно-апаратні рішення від російських виробників.
Прагнення скорочення витрат на ІТ-інфраструктуру вимагає постійного балансу між вартістю ресурсів СГД та цінністю даних, які на них зберігаються в Наразічасу. Для ухвалення рішення про те, як найбільш ефективно розміщувати ресурси на програмних та апаратних засобах, фахівці ЦОД керуються не лише підходами ILM та DLM, а й практикою багаторівневого зберігання даних. Кожній одиниці інформації, що підлягає обробці та зберіганню, надаються певні метрики. Серед них ступінь доступності (швидкість надання інформації), важливість (вартість втрати даних у разі апаратного та програмного збою), період, через який інформація переходить на наступну стадію.
Приклад поділу систем зберігання відповідно до вимог зберігання та обробки інформації за методикою багаторівневого зберігання даних.
Разом з тим, зросли вимоги до продуктивності трансакційних систем, що передбачає збільшення кількості дисків у системі та відповідно вибір СГД вищого класу. У відповідь на цей виклик виробники забезпечили системи зберігання новими твердотілими дисками, що перевершують попередні за продуктивністю більш ніж у 500 разів на коротких операціях читання-запису (характерних для трансакційних систем).
Популяризація хмарної парадигми сприяла підвищенню вимог до продуктивності та надійності СГД, оскільки у разі відмови або втрати даних постраждають не один-два підключені безпосередньо сервери - відбудеться відмова в обслуговуванні для всіх користувачів хмари. У силу тієї ж парадигми виявилася тенденція до об'єднання пристроїв різних виробниківу федерацію. Вона створює об'єднаний пул ресурсів, що надаються на вимогу з можливістю динамічного переміщення додатків та даних між географічно рознесеними майданчиками та постачальниками послуг.
Певний зсув відзначений у 2011 році в галузі управління `Великими даними`. Раніше подібні проекти були на стадії обговорення, а тепер вони перейшли в стадію реалізації, пройшовши весь шлях від продажу до впровадження.
На ринку намічається прорив, який вже стався на ринку серверів, і, можливо, вже в 2012 році ми побачимо в масовому сегменті СГД, які підтримують дедуплікацію та технологію Over Subscribing. У результаті, як і у разі серверної віртуалізації, це забезпечить масштабну утилізацію ємності СГД.
Подальший розвиток оптимізації зберігання полягатиме у вдосконаленні методів стиснення даних. Для неструктурованих даних, куди припадає 80% всього обсягу, коефіцієнт стискування може досягати кількох порядків. Це дозволить суттєво знизити питому вартість зберігання даних для сучасних SSD.
Якщо Сервери - це універсальні пристрої, що виконують здебільшого
- або функцію сервера програми (коли на сервері виконуються спеціальні програми, і йдуть інтенсивні обчислення),
- або функцію файл-сервера (тобто якогось місця для централізованого зберігання файлів даних)
СХД (Системи Зберігання Даних) - пристрої, спеціально спроектовані для виконання таких серверних функцій, як зберігання даних.
Необхідність придбання СГД
з'являється зазвичай у досить зрілих підприємств, тобто. тих, хто замислюється над тим, як
- зберігати та керувати інформацією, найціннішим активом компанії
- забезпечити безперервність бізнесу та захист від втрати даних
- Збільшити адаптованість ІТ-інфраструктури
СГД та віртуалізація
Конкуренція змушує компанії МСБ працювати ефективніше, без простоїв та з високим ККД. Зміна виробничих моделей, тарифних планів, видів послуг відбувається все частіше. Весь бізнес сучасних компаній"зав'язаний" на інформаційних технологій. Потреби бізнесу змінюються швидко, і миттєво відбиваються на ІТ - зростають вимоги до надійності та адаптованості ІТ-інфраструктури. Віртуалізація надає такі можливості, але для цього потрібні недорогі та прості в обслуговуванні системи зберігання даних.
Класифікація СГД за типом підключення
DAS. Перші дискові масиви з'єднувалися із серверами за інтерфейсом SCSI. При цьому один сервер міг працювати лише з одним дисковим масивом. Це - пряме з'єднанняСГД (DAS - Direct Attached Storage).
NAS. Для більш гнучкої організації структури обчислювального центру - щоб кожен користувач міг використовувати будь-яку систему зберігання - необхідно підключити СГД локальну мережу. Це - NAS - Network Attached Storage). Але обмін даними між сервером і СХД у багато разів інтенсивніший ніж між клієнтом і сервером, тому в такому варіанті варіанті з'явилися об'єктивні труднощі, пов'язані з пропускною здатністю мережі Ethernet. Та й з погляду безпеки не зовсім правильно показувати СГД у спільну мережу.
SAN. Але можна створити між серверами та СГД свою, окрему, високошвидкісну мережу. Таку мережу назвали SAN (Storage Area Network). Швидкодія забезпечується тим, що фізичним середовищем передачі є оптика. Спеціальні адаптери (HBA) та оптичні FC-комутатори забезпечують передачу даних на швидкості 4 та 8Gbit/s. Надійність такої мережі підвищувалася резервуванням (дуплікацією) каналів (адаптерів, комутаторів). Основним недоліком є висока ціна.
iSCSI. З появою недорогих Ethernet-технологій 1Gbit/s та 10Gbit/s, оптика зі швидкістю передачі 4Gbit/s вже виглядає не так привабливо, особливо з урахуванням ціни. Тому все частіше як середовище SAN використовується протокол iSCSI (Internet Small Computer System Interface). Мережа iSCSI SAN може бути побудована на будь-якій досить швидкій фізичній основі, що підтримує протокол IP.
Класифікація Систем Зберігання Даних по області застосування:
| клас | опис |
| personal |
Найчастіше являють собою звичайний 3.5" або 2.5" або 1.8" жорсткий диск, поміщений у спеціальний корпус та оснащений інтерфейсами USB та/або FireWire 1394 та/або Ethernet, та/або eSATA. |
male workgroup  |
Зазвичай це стаціонарний або переносний пристрій, в який можна встановлювати кілька (найчастіше від 2 до 5) жорстких дисків SATA, з можливістю або без гарячої заміни, що має інтерфейс Ethernet. Диски можна організовувати в масиви – RAID різного рівня для досягнення високої надійності зберігання та швидкості доступу. СГД має спеціалізовану ОС, зазвичай на основі Linux, і дозволяє розмежовувати рівень доступу по імені та паролю користувачів, організовувати квотування дискового простору тощо. |
|
workgroup |
Пристрій, що зазвичай монтується в 19" стійку (rack-mount), в який можна встановлювати 12-24 жорстких дисків SATA або SAS з можливістю гарячої заміни HotSwap. зовнішній інтерфейс Ethernet та/або iSCSI. Диски організовані в масиви - RAID для досягнення високої надійності зберігання та швидкості доступу. СГД поставляється зі спеціалізованим програмним забезпеченням, що дозволяє розмежовувати рівень доступу, організовувати квотування дискового простору, організовувати BackUp (резервне копіювання інформації) тощо. Такі СГД підходять для середніх і великих підприємств і використовуються спільно з одним або декількома серверами. |
enterprise   |
Стаціонарний пристрій або пристрій, що монтується в 19" стійку (rack-mount), в який можна встановлювати до сотень жорстких дисків. На додаток до попереднього класу СГД можуть мати можливість нарощування, модернізації та заміни компонентів без зупинки системи, системи моніторингу. Програмне забезпечення може підтримувати створення "миттєвих знімків" та інші "просунуті" функції. Такі СГД підходять для великих підприємств та забезпечують підвищену надійність, швидкість та захист критично важливих даних. |
|
high-end enterprise |
На додаток до попереднього класу СГД може підтримувати тисячі жорстких дисків. |
Історія питання.
Перші сервери поєднували в одному корпусі всі функції (як комп'ютери) - обчислювальні (сервер додатків) і зберігання даних (файл-сервер). Але в міру зростання потреби додатків в обчислювальних потужностях з одного боку і в міру зростання кількості даних з іншого боку - стало просто незручно розміщувати все в одному корпусі. Ефективніше виносити дискові масиви в окремі корпуси. Але тут постало питання з'єднання дискового масиву із сервером. Перші дискові масиви з'єднувалися із серверами за інтерфейсом SCSI. Але в такому разі один сервер міг працювати лише з одним дисковим масивом. Народу захотілося гнучкішої організації структури обчислювального центру - щоб будь-який сервер міг використати будь-яку систему зберігання. Підключити всі пристрої безпосередньо в локальну мережу та організувати обмін даними по Ethernet - звичайно, просте та універсальне рішення. Але обмін даними між серверами та СГД у багато разів більш інтенсивний ніж між клієнтами та серверами, тому в такому варіанті варіанті (NAS – див. нижче) з'явилися об'єктивні труднощі, пов'язані з пропускною спроможністю мережі Ethernet. Виникла ідея створити між серверами та СГД свою, окрему високошвидкісну мережу. Таку мережу назвали SAN (див. нижче). Вона схожа на Ethernet, тільки фізичним середовищем передачі є оптика. Там теж є адаптери (HBA), які встановлюються в сервери та комутатори (оптичні). Стандарти на швидкість передачі даних по оптиці – 4Gbit/s. З появою технологій Ethernet 1Gbit/s та 10Gbit/s, а також протоколу iSCSI все частіше як середовище SAN використовується Ethernet.
У найпростішому випадку SAN складається із СГД, комутаторів та серверів, об'єднаних оптичними каналами зв'язку. Крім безпосередньо дискових СХД у SAN можна підключити дискові бібліотеки, стрічкові бібліотеки (стримери), пристрої зберігання даних на оптичних дисках(CD/DVD та інші) та ін.
Приклад високонадійної інфраструктури, в якій сервери включені одночасно в локальну мережу (ліворуч) та мережу зберігання даних (праворуч). Така схема забезпечує доступ до даних, що знаходяться на СХД, при виході з ладу будь-якого процесорного модуля, комутатора або шляху доступу.
Використання SAN дозволяє забезпечити:
- централізоване управління ресурсами серверів та систем зберігання даних;
- підключення нових дискових масивів та серверів без зупинки роботи всієї системи зберігання;
- використання раніше придбаного обладнання разом із новими пристроями зберігання даних;
- оперативний та надійний доступ до накопичувачів даних, що знаходяться на великій відстані від серверів, без значних втрат продуктивності;
- прискорення процесу резервного копіювання та відновлення даних - BURA.
Історія
Розвиток мережевих технологійпризвело до появи двох мережевих рішень для СГД – мереж зберігання Storage Area Network (SAN) для обміну даними на рівні блоків, що підтримуються клієнтськими файловими системами, та серверів для зберігання даних на файловому рівні Network Attached Storage (NAS). Щоб відрізняти традиційні СГД від мережевих, був запропонований ще один ретронім – Direct Attached Storage (DAS).
З'являлися на ринку послідовно DAS, SAN і NAS відображають ланцюжки зв'язків, що еволюціонують, між додатками, що використовують дані, і байтами на носії, що містять ці дані. Колись самі програми-додатки читали та писали блоки, потім з'явилися драйвери як частина операційної системи. У сучасних DAS, SAN і NAS ланцюжок складається з трьох ланок: перша ланка – створення RAID-масивів, друга – обробка метаданих, що дозволяють інтерпретувати двійкові дані у вигляді файлів та записів, і третя – послуги з надання даних додатку. Вони різняться у тому, де як реалізовані ці ланки. У випадку з DAS СХД є «голою», вона лише надає можливість зберігання та доступу до даних, а все інше робиться на стороні сервера, починаючи з інтерфейсів та драйвера. З появою SAN забезпечення RAID переноситься на бік СГД, решта залишається так само, як у випадку з DAS. А NAS відрізняється тим, що в СГД переносяться ще й метадані для забезпечення файлового доступу, тут клієнту залишається тільки підтримувати послуги даних.
Поява SAN стала можливою після того, як у 1988 році було розроблено протокол Fibre Channel (FC) і в 1994 затверджено ANSI як стандарт. Термін Storage Area Network датується 1999 роком. Згодом FC поступився місцем Ethernet, і набули поширення мережі IP-SAN з підключенням по iSCSI.
Ідея мережевого сервера зберігання NAS належить Брайану Ренделлу з Університету Ньюкестла та реалізована в машинах на UNIX-сервері у 1983 році. Ця ідея виявилася настільки вдалою, що була підхоплена безліччю компаній, у тому числі Novell, IBM і Sun, але зрештою змінили лідерів NetApp і EMC.
У 1995 році Гарт Гібсон розвинув принципи NAS і створив об'єктні СГД (Object Storage, OBS). Він почав з того, що розділив всі дискові операції на дві групи, в одну увійшли виконувані частіше, такі як читання і запис, в іншу більш рідкісні, такі як операції з іменами. Потім він запропонував на додаток до блоків та файлів ще один контейнер, він назвав його об'єктом.
OBS відрізняється новим типом інтерфейсу, його називають об'єктним. Клієнтські послуги даних взаємодіють з метаданими по об'єктному API (Object API). В OBS зберігаються не тільки дані, але ще й підтримується RAID, зберігаються метадані, що належать до об'єктів і підтримується об'єктний інтерфейс. DAS, і SAN, і NAS, і OBS співіснують у часі, але кожен із типів доступу більшою мірою відповідає певному типу даних та додатків.
Архітектура SAN
Топологія мережі
SAN є високошвидкісною мережею передачі, призначеною для підключення серверів до пристроїв зберігання даних. Різноманітні топології SAN (точка-точка, петля з арбітражною логікою (Arbitrated Loop) та комутація) заміщають традиційні шинні з'єднання «сервер - пристрої зберігання» та надають у порівнянні з ними більшу гнучкість, продуктивність та надійність. В основі концепції SAN лежить можливість з'єднання будь-якого із серверів з будь-яким пристроєм зберігання даних, що працює за протоколом Fibre Channel. Принцип взаємодії вузлів SAN з топологіями точка-точка або комутацією показаний на малюнках. SAN з топологією Arbitrated Loop передача даних здійснюється послідовно від вузла до вузла. Для того, щоб почати передачу даних, пристрій, що передає, ініціалізує арбітраж за право використання середовища передачі даних (звідси і назва топології – Arbitrated Loop).
Транспортну основу SAN складає протокол Fibre Channel, який використовує як мідні, і волоконно-оптичні з'єднання пристроїв.
Компоненти SAN
Компоненти SAN поділяються на:
- ресурси зберігання даних;
- пристрої, що реалізують інфраструктуру SAN;
Host Bus Adaptors
Ресурси зберігання даних
До ресурсів зберігання даних відносяться дискові масиви, стрічкові накопичувачі та бібліотеки з інтерфейсом Fibre Channel. Багато своїх можливостей ресурси зберігання реалізують тільки включеними в SAN. Так дискові масиви вищого класу можуть здійснювати реплікацію даних між масивами мереж Fibre Channel, а стрічкові бібліотеки можуть реалізовувати перенесення даних на стрічку прямо з дискових масивів з інтерфейсом Fibre Channel, минаючи мережу і сервери (Serverless backup). Найбільшу популярність на ринку набули дискові масиви компаній EMC, Hitachi, IBM, Compaq (сімейство Storage Works, що дісталося Compaq від Digital), а з виробників стрічкових бібліотек слід згадати StorageTek, Quantum/ATL, IBM.
Пристрої, що реалізують інфраструктуру SAN
Пристроями, що реалізують інфраструктуру SAN, є комутатори Fibre Channel (Fibre Channel switches, FC switches), концентратори (Fibre Channel Hub) і маршрутизатори (Fibre Channel-SCSI routers). Концентратори використовуються для об'єднання пристроїв, що працюють в режимі ). Застосування концентраторів дозволяє підключати та відключати пристрої в петлі без зупинки системи, оскільки концентратор автоматично замикає петлю у разі відключення пристрою та автоматично розмикає петлю, якщо до нього було підключено новий пристрій. Кожна зміна петлі супроводжується складним процесом її ініціалізації. Процес ініціалізації багатоступінчастий, і до закінчення обмін даними в петлі неможливий.
Усі сучасні SAN побудовані на комутаторах, що дозволяють реалізувати повноцінне мережне з'єднання. Комутатори можуть не тільки з'єднувати пристрої Fibre Channel, але й розмежовувати доступ між пристроями, навіщо на комутаторах створюються так звані зони. Пристрої, поміщені різні зони, що неспроможні обмінюватися інформацією друг з одним. Кількість портів SAN можна збільшувати, з'єднуючи комутатори один з одним. Група зв'язаних комутаторів зветься Fibre Channel Fabric або просто Fabric. Зв'язки між комутаторами називають Interswitch Links або скорочено ISL.
Програмне забезпечення
Програмне забезпечення дозволяє реалізувати резервування шляхів доступу серверів до дискових масивів та динамічний розподіл навантаження між шляхами. Для більшості дискових масивів існує простий спосіб визначити, що порти, доступні через різні контролери, відносяться до одного диска. Спеціалізоване програмне забезпечення підтримує таблицю шляхів доступу до пристроїв та забезпечує відключення шляхів у разі аварії, динамічне підключення нових шляхів та розподіл навантаження між ними. Як правило, виробники дискових масивів пропонують спеціалізоване програмне забезпечення такого типу для своїх масивів. Компанія VERITAS Software виробляє програмне забезпечення VERITAS Volume Manager, призначене для організації логічних дискових томів з фізичних дисків та забезпечує резервування шляхів доступу до дисків, а також розподіл навантаження між ними для більшості відомих дискових масивів.
Використані протоколи
У мережах зберігання даних використовуються низькорівневі протоколи:
- Fibre Channel Protocol (FCP), транспорт SCSI через Fibre Channel. Найчастіше використовуваний на даний момент протокол. Існує у варіантах 1 Gbit/s, 2 Gbit/s, 4 Gbit/s, 8 Gbit/s та 10 Gbit/s.
- iSCSI, транспорт SCSI через TCP/IP.
- FCoE, транспортування FCP/SCSI поверх "чистого" Ethernet.
- FCIP та iFCP , інкапсуляція та передача FCP/SCSI у пакетах IP.
- HyperSCSI, транспорт SCSI через Ethernet.
- FICON транспорт через Fibre Channel (використовується лише мейнфреймами).
- ATA over Ethernet, транспорт ATA через Ethernet.
- SCSI та/або TCP/IP транспорт через InfiniBand (IB).
Переваги
- Висока надійність доступу до даних, що знаходяться на зовнішніх системах зберігання. Незалежність топології SAN від використовуваних СГД та серверів.
- Централізоване зберігання даних (надійність, безпека).
- Зручне централізоване керування комутацією та даними.
- Перенесення інтенсивного трафіку введення-виведення в окрему мережу – розвантаження LAN.
- Висока швидкодія та низька латентність.
- Масштабованість та гнучкість логічної структури SAN
- Географічні розміри SAN, на відміну класичних DAS, мало обмежені.
- Можливість оперативно розподіляти ресурси між серверами.
- Можливість будувати відмовостійкі кластерні рішення без додаткових витрат на базі наявної SAN.
- Проста схема резервного копіювання – усі дані перебувають у одному місці.
- Наявність додаткових можливостей та сервісів (снапшоти, віддалена реплікація).
- Високий рівень безпеки SAN.
Спільне використання систем зберігання зазвичай спрощує адміністрування і додає неабияку гнучкість, оскільки кабелі та дискові масиви не потрібно фізично транспортувати і перекомутувати від одного сервера до іншого.
Іншим перевагою є можливість завантажувати сервери безпосередньо з мережі зберігання. За такої конфігурації можна швидко та легко замінити збійний
Надіслати питання щодо рішення
По буднях відповідаємо
протягом години
Андрій Олов'янніков,a.olovjannikov@сайт
Давайте домовимося….
Метою цієї статті є докладне вивчення різних систем зберігання даних (СХД). Ми не будемо аналізувати всілякі інтерфейси – програмні та апаратні – які використовуються при створенні різних способівзберігання даних. Не розглядатимемо «вузькі місця» тих чи інших різновидів організації СГД. Тут ви не побачите детального розгляду протоколів iSCSI та їх реалізації у вигляді FC (Fibre Channel), SCSI тощо.
Наше завдання набагато скромніше - просто «Домовитися про термінологію» з нашим потенційним покупцем. Так два фізики перед початком обговорення будь-якої проблеми, приходять до угоди про те, який процес чи явище вони позначатимуть тими чи іншими словами. Це необхідно для того, щоб заощадити час і нервові клітини один одного, і проводити розмову більш продуктивно і до взаємного задоволення.
СГД чи… СГД?
Почнемо, як то кажуть, із початку.
Під СГД ми розумітимемо все ж таки Системи Зберігання Даних як сукупність програмно-апаратних засобів, що служать для надійного, максимально швидкісного і простого способузберігання та доступу до даних для організацій різного рівня як фінансових, так і структурних особливостей. Відразу хочемо звернути вашу увагу, що у різних фірм різні потреби у зберіганні інформації у тому чи іншому вигляді та різні фінансові можливості для їх втілення. Але в будь-якому випадку, хочемо відзначити, що скільки б не було грошей або фахівців того чи іншого рівня в розпорядженні покупця, ми наполягаємо, що всі їхні потреби вкладаються в наше визначення СГД - чи то звичайний набір дисків великого об'єму, чи складна багаторівнева структура PCS (Parallels Cloud Storage). Це визначення, на нашу думку, включає в себе і іншу абревіатуру, що широко застосовується, перекладену на англійська мова- СГД як Мережа Зберігання Даних (Storage Area Network) – SAN. SAN ми трохи проілюструємо нижче, коли розповідатимемо про типові способи реалізації СГД.
Найбільш типовий і зрозумілий спосіб виконання СГД це DAS – Direct Attached Storages – накопичувачі, що підключаються безпосередньо до комп'ютера, який керує роботою цих накопичувачів.
Найпростіший приклад DAS - звичайний комп'ютеріз встановленим у ньому жорстким дискомабо DVD (CD) приводом із даними. Приклад складніше (див. рис) - зовнішній пристрій-накопичувач ( зовнішній жорсткийдиск, дискова полиця, стрічковий накопичувач тощо), які спілкуються з комп'ютером безпосередньо за допомогою того чи іншого протоколу та інтерфейсу (SCSI, eSATA, FC тощо). Ми пропонуємо як пристрої СХД DAS дискові полиці або Сервера Зберігання Даних (ще одна абревіатура СХД).
Сервер зберігання даних у разі передбачає певний комп'ютер зі своїм процесором, ОС і достатньою кількістю пам'яті обробки великих масивів даних, що зберігаються на численних дисках всередині сервера.
Слід зазначити, що з такому втіленні СХД дані безпосередньо бачить лише комп'ютер з DAS, й інші користувачі мають доступом до даних лише “з дозволу” цього комп'ютера.
Базові конфігурації СХД DAS ви можете переглянути в
Системи зберіганняNAS
Ще одна досить проста реалізація СГД - NAS (Network Attached Storage) - Мережеве Сховище Даних (знову та ж абревіатура СГД).
Як стає зрозуміло, доступ до даних здійснюється за допомогою мережевих протоколів, як правило, через звичну нам комп'ютерну локальну мережу (хоча зараз вже набули поширення і складніші доступи до даних, що зберігаються на мережевих ресурсах). Найзрозуміліший і найпростіший приклад СХД NAS - побутове сховище музики та фільмів, до якого мають доступ одразу кілька користувачів домашньої мережі.
NAS зберігає дані у вигляді файлової системи та, відповідно, надає доступ до ресурсів за допомогою мережевих файлових протоколів (NFS, SMB, AFP…).
Простий приклад реалізації СГД NAS див. на рис. 2.
Відразу хочемо відзначити, що NAS в принципі може вважатися будь-який інтелектуальний пристрій, що має власний процесор, пам'ять і досить швидкі мережеві інтерфейси для передачі даних по мережі різним користувачам. Також особливу увагу необхідно приділити схорості дискової підсистеми. Найбільш типові конфігурації пристроїв NAS ви можете переглянути в
Storage Area Network - один із способів реалізації СГД як Системи Зберігання Даних - див.
Це програмно-апаратне, а також архітектурне рішення для підключення різних пристроївзберігання даних таким чином, що операційна система"бачить" ці пристрої як локальні. Це досягається за допомогою підключення цих пристроїв до відповідних серверів. Самі пристрої можуть бути різними – дискові масиви, стрічкові бібліотеки, масиви оптичних накопичувачів.
З розвитком технологій зберігання даних різницю між системами SAN і NAS стало досить умовним. Умовно їх можна розрізнити за способом зберігання даних: SAN – блокові пристрої, NAS – файлова система даних.
Протоколи реалізації систем SAN можуть бути різні – Fibre Channel, iSCSI, AoE.
Один із архітектурних способів реалізації SAN представлений на рис. 3.
Типові приклади СГД SAN можна подивитися в
На закінчення, висловимо сподівання, що нам вдалося «договоритися про термінологію» з вами і залишилося лише обговорити варіанти створення СГД для вашого бізнесу та підібрати рішення, що підходять вам за надійністю, простотою та бюджетом.