Системы хранения данных
В общем случае под системой хранения данных (СХД) понимают набор программно-аппаратных ресурсов для размещения различной информации, то есть данных, используемых предприятием. Под общим термином кроется множество вариантов топологии СХД (см. рисунок ниже), включая хранилища следующих типов.
DAS/SAS (direct attached storage/server attached storage) – система хранения, напрямую подключаемая к вычислительной системе (серверу). Это может быть либо массив внутренних дисков сервера, либо простейшая дисковая полка, подключенная к серверу по интерфейсу SAS/SCSI/FibreChannel или при помощи контроллера SAS/SCSI RAID. При подключении через контроллер Fibre Channel (FC) имеем вариант топологии, вырожденной в один узел SAN (storage area network).
Несмотря на простоту и дешевизну таких СХД, они имеют ряд ограничений, сужающих возможные области применения:
- Сложность и непрозрачность управления разрозненными массивами, подключенными к разным физическим серверам, а также дополнительная нагрузка на операционную систему сервера функциями управления массивом, разграничения прав доступа, поддержки целостности данных и т.д.;
- Сложность или невозможность совместного использования данных другими вычислительными системами предприятия;
- Низкая утилизация СХД, когда одни массивы перегружены, а другие практически не используются. Невозможность перераспределения нагрузки на СХД вследствие ограничений топологии;
- Ограниченная функциональность управления хранимыми данными, включая невозможность создания как локальных, так и удаленных реплик данных;
- Низкая отказоустойчивость, когда выход из строя нерезервированного компонента сервера приводит к недоступности всего массива данных, подключенного к нему.
Варианты реализации систем хранения данных.
SAN (storage area network) – сеть хранения данных. Используется для построения масштабируемой, отказоустойчивой и высокопроизводительной сети из СХД. Использование технологии Fibre Channel, как основной среды передачи данных в SAN, позволяет предприятиям решать важные задачи, включая следующие:
- Разделение вычислительных ресурсов (серверов) и ресурсов хранения данных. Разделение ресурсов по функциональному признаку позволяет гибко наращивать и независимо перераспределять имеющиеся ресурсы каждой из подсистем;
- Достижение наивысшей производительности (до 8 Гб/с) и отказоустойчивости системы хранения данных при сохранении впечатляющей масштабируемости;
- Централизация и простота управления всеми СХД, образующими SAN;
- Эффективное управление огромным объемом данных, размещенных на массивах SAN;
- Разгрузка сети общего пользования (LAN) путем переноса интенсивного трафика ввода-вывода в выделенную сеть (SAN);
- Эффективное резервное копирование и восстановление данных;
- Организация катастрофоустойчивых систем, благодаря присущей технологии SAN возможности построения географически распределенных хранилищ данных с расстоянием между ними до 100 км при использовании оптического кабеля.
NAS (network attached storage) – система хранения, подключаемая напрямую к сети Ethernet. Устройства NAS представляют собой комбинацию СХД и сервера со специализированной операционной системой, к которому она подключена. Устройства типа NAS предоставляют клиентам доступ только на уровне файловой системы с использованием различных протоколов доступа (TCP/IP, CIFS, NFS, FTP, TFTP и др.), а также могут выступать как iSCSI-target. Устройства NAS хорошо подходят для использования в гетерогенной среде, где необходим быстрый файловый доступ к данным множеству клиентов одновременно. Вдобавок архитектура NAS обеспечивает отличную надёжность и гибкость управления вместе с простотой обслуживания.
Несмотря на невысокую распространенность в сравнении с системами топологии DAS/SAS и SAN, доля инсталляций таких систем медленно, но растет, в основном за счет вытеснения устройств типа DAS/SAS.
