Системи за съхранение от начално ниво. Системи за съхранение Разлики от HP MSA2040

  • Dell EMC Storage SC Series са автоматизирани, модерни инфраструктурни решения, изградени с хибридно съхранение и Flash масиви от висок клас.
  • Серията Dell EMC Equallogic PS са идеалните устройства за корпоративната информационна среда, позволяващи ефективно изпълнение на ежедневни информационни задачи.
  • Серията Dell POWERVAULT MD са мащабируеми системи с ниска цена, които поддържат консолидирането на големи количества данни и опростяват управлението на данните.
  • EMC VNXE Series са унифицирани решения за съхранение за нуждите на малкия бизнес от информация.

Съхранение на начално ниво

Системите за съхранение на Dell EMC от начално ниво осигуряват високопроизводителни платформи за малкия бизнес, както и за големи компании, които се отличават с обширната си клонова инфраструктура. Този клас хардуер е силно мащабируем от 6 до 150 устройства за максимален капацитет за съхранение от 450TB. Системите за съхранение на Dell EMC са идеални за предприятия с усъвършенствана инфраструктура на физически сървърни системи, както и за тези, които практикуват използването на виртуализирани сървърни системи. Практическото използване на съхранението на Dell EMC ще ви позволи да консолидирате големи количества информация, както и да подобрите ефективността на тяхната обработка. Използвайки тези устройства, ще бъде възможно да се разгръщат многофункционални системи за съхранение, базирани на IP мрежи, които поддържат протоколи за достъп до файлове и блок, съответно NAS и iSCSI.

Съхранение от среден клас

Dell EMC Midrange Storage е богата на функции платформа, която ви позволява да консолидирате блоково съхранение, файлови сървърни системи и директно свързано съхранение. Използването на това оборудване ще даде възможност на компаниите да развиват динамично файлови системи и да блокират ресурси с паралелна поддръжка на няколко протокола - NFS и CIFS. В допълнение, магазините за съхранение могат да предоставят достъп до информация, използвайки протоколи като Fibre Channel, iSCSI и FCoE. Това ще помогне да се поддържат блокови приложения, които изискват висока честотна лента и ниска латентност.

Kraftway представя нов продукт в хардуерно-ориентирания сегмент за съхранение на клъстери: надеждни системи за съхранение PROGRESS, които са базирани на контролери с интегрирани инструменти за информационна сигурност и руски софтуерни продукти за управление на дискови масиви. Отличителни характеристики на надеждната платформа за съхранение на Kraftway:

  • вградени функции за информационна сигурност, интегрирани в контролерите (схема на платката, BIOS и фърмуер код на ВМС);
  • софтуер (софтуер) за управление на системата за съхранение, вписан в регистъра на Министерството на съобщенията на Руската федерация. Софтуерът е произведен от Radix, NPO Baum и Aerodisk.

Довереното съхранение е предназначено за клиенти, които имат специфични изисквания за сигурност за своите ИТ системи. DWH PROGRESS съдържа модели с брой контролери 1,2,4 и 8 (*), работещи в режим Active-Active и осигуряващи висока отказоустойчивост на системата за съхранение. Към системните контролери са свързани рафтове за разширителни дискове с различни стандартни размери, осигуряващи капацитет за съхранение до няколко десетки PB. Максималният капацитет на съхранение с 2 контролера е 16 PB. Хост интерфейси за съхранение: iSCSI 1 до 100 Gb/s, FC 2 до 32 Gb/s, Infiniband до 100 Gb/s (*).

(*) Спецификациите може да варират за всеки производител на софтуер.



  • Д. Контрол на достъпа


    Прикачен файл

  • Доверени системи за съхранение Kraftway PROGRESS

    Задай въпрос
  • Доверени системи за съхранение Kraftway PROGRESS

  • Доверени системи за съхранение Kraftway PROGRESS

    Характеристики на софтуера за управление на съхранение на Kraftway PROGRESS

  • Доверени системи за съхранение Kraftway PROGRESS

    Основни сценарии за използване на VAZ

    A. Гарантиране, че само оторизиран персонал има достъп до контролера за съхранение

    За зареждане на операционната система на контролера е необходима двуфакторна автентификация. След като захранването се включи, VZZ спира процеса на изтегляне. Упълномощен потребител трябва да има устройство за идентификация (смарт карта, USB ключ) и парола, за да продължи с изтеглянето.
    VZZ има способността да разграничава правата за управление на настройките за сигурност в зависимост от ролята на потребителя. Нормален потребител, например, може да няма разрешение да влезе и да промени настройките на UEFI BIOS.

    Б. Контрол на целостта на хардуерната конфигурация

    След подаване на захранване, VZZ извършва самотестване, изчисляване на контролната сума и сравнение с референтните. Ако е успешен, целостта на оборудването се следи чрез сравняване на контролни суми и сигнализиране при открити промени. Ако целостта е нарушена, само потребител с права на администратор ще може да управлява VZ.

    Б. Контрол на целостта на файловата система

    Администраторът на VZ може да разреши проверка на целостта на критичните файлове за промени. В този случай, когато продуктът е включен преди зареждането на ОС, се изчисляват контролните суми на файловете, добавени към контролния списък. Ако целостта е нарушена, само потребител с права на администратор ще може да управлява интеграционната VIS

    D. Антивирусно сканиране преди стартиране на операционната система

    Търсенето на зловреден софтуер на етапа UEFI преди зареждането на операционната система ви позволява да неутрализирате заплахи, които са изключително трудни за откриване след стартиране на операционната система, така наречените "руткити" и "буткити". Те могат да променят секторите за зареждане на системата, както и да скрият следи от присъствието на нарушител или зловреден софтуер в системата. Търсенето се извършва от специализиран модул "Kaspersky Anti-Virus за UEFI". Ако бъде открит злонамерен код, скенерът спира зареждането на ОС и идентифицира заразения обект.

    Д. Контрол на достъпа към хардуерни ресурси с помощта на "тънък хипервизор". Хипервизорът е част от UEFI и е софтуерен инструмент за ограничаване на достъпа до хардуерни ресурси на изчислително устройство.
    Хипервизорът функционира в режим на виртуализация на всички I/O устройства, физически присъстващи на дънната платка, както и I/O портове и канали за директен достъп до паметта. Хипервизорът осигурява контрол на достъпа до външни носители, включително забрана за тяхното използване, както и централизирано отчитане на свързани сменяеми носители.

    Функции на софтуера за управление на съхранение

    Прикаченият файл съдържа описание и характеристики на софтуера за управление на дискови масиви от всеки от производителите: Radix, NPO Baum и Aerodisk.

  • Infortrend ESDS 1000 серия

    Общ преглед Infortrend ESDS 1000

    Системите за съхранение EonStor DS 1000 осигуряват отлично съотношение цена/производителност. За потребители на малки средни...

    Infortrend ESDS 1000 Series Storage

    Серията Infortrend ESDS 1000 е достъпно съхранение с вграден iSCSI и опционални интерфейси FC/SAS за подобрена производителност и мащабируемост.

    Общ преглед Infortrend ESDS 1000

    Системите за съхранение EonStor DS 1000 осигуряват отлично съотношение цена/производителност. За потребителите на малък среден бизнес (SMB) се предоставя решение от начално ниво. Предлагат се модели за различен брой твърди дискове в различни форм фактори: 12-слот 2U, 16-слот 3U и 24-слот 2U под 2,5" кара. Всички те включват множество 1Gb/s iSCSI портове за мрежова свързаност, архитектура, изградена с приложения за наблюдение, които се нуждаят от бърза връзка с множество клиенти. До 444 устройства могат да бъдат свързани към разширителни корпуси. С поддръжка на 10TB устройство това означава, че наличният капацитет може да бъде до 4PB.

    Състав на поредицата EonStor DS 1000

    Модели за 2.5" HDD

    DS 1024B - 2U, 24 2,5" устройства със SAS или SATA интерфейс

    DS-1036B - 3U, 36 2,5" устройства със SAS или SATA интерфейс

    Модели за 3.5" HDD

    DS 1012 - 2U, 12 устройства 3,5" със SAS или SATA интерфейс

    DS 1016 - 3U, 16 устройства 3,5" със SAS или SATA интерфейс

    DS 1024 - 4U, 24 карам 3,5"със SAS или SATA интерфейс

    производителност

    • EonStor DS 1000осигурява до 550K IOPS (кеш операции) и 120K IOPS (пълен път, включително дискове), за да ускорите всички операции, свързани със съхранението.
    • Пропускателната способност достига 5500 MB/s за четене и 1900 MB/s.на записа, което го прави лесно справят се дори с интензивни натоварвания с висока ефективност.

    Работа със SSD кеш

    (по избор, изисква се лиценз)

    • Подобрена производителност при четене на горещи данни
    • До четири SSD на контролер
    • Голям капацитет на SSD пул: до 3,2TB

    Ориз. 1 Нарастване на IOPS, когато SSD кешът е наситен с горещи данни

    Комбинирани опции за хост интерфейс

    • Всички системи разполагат с четири 1Gb/s iSCSI порта, за да осигурят повече от достатъчно свързаност към клиенти, сървъри и други масиви за съхранение.
    • Добавя се по желание модулхост интерфейс с 8 Gb/s или 16 Gb/s Fibre Channel, iSCSI 10 Gb/s или 40 Gb/s iSCSI, 10 Gb/s FCoE или 12 Gb/s SAS, за да работи паралелно с iSCSI портове по подразбиране 1 Gbps.
    • По желание се добавя къмконвергентна хост платка с 4 опции за свързване за избор (16Gb/s FC, 8Gb/s FC и 10Gb/s iSCSI SFP+, 10Gb/s FCoE)

    Различни опции за запазване на кеша

    Суперкондензаторите без подмяна и флаш модулът, които не се нуждаят от поддръжка, осигуряват безопасен и надежден източник на захранване за поддържане на състоянието на кеш паметта, ако основното захранване се повреди

    Резервно устройство на батерията с възможност за гореща смяна (BBU) с флаш модул съхранява данни, ако системата внезапно се изключи или има прекъсване на захранването.

    Можеш да избираш BBU или суперкондензатори, за да отговарят на вашите нужди и бюджет

    Опционално налични и включени разширени функции:

    Локална репликацияЛокална репликация

    (Стандартният лиценз е включен по подразбиране, разширеният лиценз не е задължителен)

    Моментни снимки

    Стандартен лиценз Разширен лиценз
    Моментни снимки на оригинален том 64 256
    Моментни снимки в системата 128 4096

    Обемно копие/огледало

    Стандартен лиценз Разширен лиценз
    Изходни обеми в системата 16 32
    Репликационни двойки на изходен том 4 8
    Репликационни двойки на система 64 256

    Фина настройка (активирана по подразбиране)

    Разпределението на капацитета точно навреме оптимизира използването на хранилището и елиминира специалното, но неизползвано място за съхранение.

    Дистанционна репликация (допълнителен лиценз)

    Репликация на том: 16
    Репликационни двойки на изходен обем: 4
    Репликационни партиди на система: 64

    Автоматизирана многостепенна система за съхранение (допълнителен лиценз)

    Две или четири нива на съхранение в зависимост от видовете устройства

    Поддръжка на SSD

    Автоматична миграция на данни с опции за планиране

    SSD кеширане (допълнителен лиценз)

    Ускоряване на достъпа до данни в среди с интензивно четене, като OLTP

    Поддържа до 4 SSD на контролер

    Препоръчителен DIMM капацитет на контролер за SSD кеш:

    DRAM: 2GB Макс. Размер на SSD кеш пул: 150 GB

    DRAM: 4 GB Макс. Размер на SSD кеш паметта: 400 GB

    DRAM: 8 GB Макс. Размер на SSD кеш пул: 800 GB

    DRAM: 16 GB Макс. Размер на SSD кеша: 1600 GB

    Не пасва на вашата система за съхранение от серия Infortrend DS 1000? Помислете за съхранението на друга серия или линия, отидете на раздела:

    Скромната система за съхранение DotHill 4824 ще бъде героят на този преглед. Със сигурност много от вас са чували, че DotHill, като OEM партньор, произвежда системи за съхранение от начално ниво за Hewlett-Packard - тези много популярни HP MSA (Modular Storage Array) вече в четвърто поколение. Линията DotHill 4004 съвпада с HP MSA2040 с малки разлики, които ще бъдат описани подробно по-долу.

    DotHill е класическо решение за съхранение от начално ниво. Форм-фактор, 2U, две опции за различни устройства и с голямо разнообразие от хост интерфейси. Огледален кеш, два контролера, асиметричен активен-активен с ALUA. Миналата година беше добавена нова функционалност: дискови пулове с тристепенно подреждане (диференцирано съхранение на данни) и SSD кеш.

    Характеристики

    • Форм фактор: 2U 24x 2.5" или 12x 3.5"
    • Интерфейси (на контролер) 4524C/4534C - 4x SAS3 SFF-8644
    • Мащабиране: 192 2,5" устройства или 96 3,5" устройства поддържат до 7 допълнителни DAE
    • Поддръжка на RAID: 0, 1, 3, 5, 6, 10, 50
    • Кеш (на контролер): 4GB със защита от флаш памет
    • Характеристики: моментни снимки, клониране на обем, асинхронна репликация (с изключение на SAS), тънко обезпечаване, SSD кеш, 3-степенно подреждане (SSD, 10/15k HDD, 7,2k HDD)
    • Конфигурационни граници: 32 масива (vDisk), до 256 тома на масив, 1024 тома на система
    • Управление: CLI, уеб интерфейс, поддръжка на SMI-S

    Дискови пулове в DotHill

    За тези, които не са запознати с теорията, си струва да говорим за принципите на дисковите пулове и многостепенното съхранение. По-точно за конкретна реализация в системата за съхранение на DotHill.

    Преди появата на басейните имахме две ограничения:

    • Максималният размер на дисковата група. RAID-10, 5 и 6 могат да имат максимум 16 устройства. RAID-50 - до 32 диска. Ако имате нужда от том с голям брой шпиндели (за по-голяма производителност и/или обем), тогава трябваше да комбинирате LUN ​​от страната на хоста.
    • Неоптимално използване на бързи дискове. Можете да създадете голям брой дискови групи за няколко профила на натоварване, но с голям брой хостове и услуги върху тях става трудно постоянно да наблюдавате производителността, обема и периодично да правите промени.

    Дисковият пул в хранилището на DotHill е колекция от няколко дискови групи с разпределение на натоварването между тях. По отношение на производителността, можете да разглеждате пула като RAID-0 от няколко подмасива, т.е. вече решаваме проблема с късите дискови групи. Общо в системата за съхранение се поддържат само два дискови пула, A и B, по един на контролер), всеки пул може да има до 16 дискови групи. Основната архитектурна разлика е максималното използване на свободното поставяне на ивици върху дискове. Няколко технологии и функции се основават на тази функция:

    Разлики от HP MSA2040

    производителност

    Конфигурация за съхранение
    • DotHill 4824 (2U, 24x2.5")
    • Версия на фърмуера: GL200R007 (последна към момента на тестване)
    • Активиран лиценз RealTier 2.0
    • Два контролера с CNC портове (FC/10GbE), 4 x 8Gb FC трансивъра (инсталирани в първия контролер)
    • 20x 146GB 15Krpm SAS HDD (Seagate ST9146852SS)
    • 4x 400GB SSD (HGST HUSML4040ASS600)

    Конфигурация на хост

    • Платформа Supermicro 1027R-WC1R
    • 2x Intel Xeon E5-2620v2
    • 8x 8GB DDR3 1600MHz ECC RDIMM
    • 480GB SSD Kingston E50
    • 2x Qlogic QLE2562 (2-портова 8Gb FC HBA)
    • CentOS 7, fio 2.1.14
    Връзката се осъществява чрез един контролер, директен, през 4 8Gb FC порта. Естествено, картографирането на томовете към хоста беше чрез 4 порта, а на хоста беше конфигуриран multipath.

    Пул с ниво 1 и кеш на SSD

    Този тест е тричасово (180 цикъла по 60 секунди) натоварване с произволен достъп в 8KiB блокове (8 нишки с дълбочина на опашката от 16 всяка) с различни съотношения четене/запис. Цялото натоварване е съсредоточено върху областта 0-20GB, което гарантирано е по-малко от обема на нивото на производителност "и или кеша на SSD (800GB) - това се прави, за да се попълни бързо кеша или нивото в приемливо време.

    Преди всяко тестово стартиране обемът беше създаден отново (за изчистване на кеша на SSD ниво "a или SSD), попълнен с произволни данни (последователно записване в 1MiB блокове), предварителното четене беше изключено на обема. IOPS, средно и максималните стойности на латентност се определят в рамките на всеки 60-секунден цикъл.

    Тестове със 100% четене и 65/35 четене + запис бяха проведени както със SSD-ниво (дискова група от 4x400GB SSD в RAID-10 беше добавена към пула), така и с SSD кеш (2x400GB SSD в RAID-0, съхранението не позволява да се добавят повече от два SSD диска към кеша за всеки пул.) Томът е създаден на пул от две дискови групи RAID-6 от 10 46GB 15K RPM SAS диска всяка (т.е. всъщност е 2x10 RAID- 60). Защо не 10 или 50? За умишлено затрудняване на записа на случаен принцип за съхранение.

    IOPS

    Резултатите бяха доста предвидими. Както твърди продавачът, предимството на SSD кеша пред SSD-ниото "ом е по-бързото запълване на кеша, т.е. системата за съхранение реагира по-бързо на появата на "горещи" зони с интензивно натоварване при произволен достъп: IOPS растат със 100% четене заедно със забавяне пада по-бързо, отколкото в случай на използване на ниво "ing.

    Това предимство приключва веднага щом се добави значително натоварване при запис. RAID-60, меко казано, не е много подходящ за произволни записи в малки блокове, но тази конфигурация е избрана специално, за да покаже същността на проблема: системата за съхранение не може да се справи с писането, т.к. той заобикаля кеша на бавен RAID-60, опашката се запълва бързо и остава малко време за обслужване на заявките за четене дори с кеширане. Някои блокове все още стигат до там, но бързо стават невалидни, защото записът е в ход. Този порочен кръг кара кеша само за четене да стане неефективен при този профил на зареждане. Точно същата ситуация може да се наблюдава при ранните версии на SSD кеша (преди появата на обратното записване) в LSI и Adaptec PCI-E RAID контролери. Решение - първоначално използвайте по-продуктивен обем, т.е. RAID-10 вместо 5/6/50/60 и/или SSD ниво вместо кеш.

    Средно забавяне


    Максимално забавяне

    Тази графика използва логаритмична скала. В случай на 100% и използване на SSD кеша, можете да видите по-стабилна стойност на латентност - след като кешът е пълен, пиковите стойности не надвишават 20ms.


    Какво може да се обобщи в дилемата „кеширане срещу подреждане“?
    Какво да избера?
    • Попълването на кеша е по-бързо. Ако работното ви натоварване се състои предимно от произволни четения и в същото време областта на „горещите“ периодично се променя, тогава трябва да изберете кеш.
    • Спестяване на "бърз" обем. Ако "горещите" данни се побират изцяло в кеша, но не и в SSD-ниото, тогава кешът вероятно ще бъде по-ефективен. SSD кешът в DotHill 4004 е само за четене, така че за него се създава дискова група RAID-0. Например, като имате 4 SSD по 400 GB всеки, можете да получите 800 GB кеш за всеки от двата пула (общо 1600 GB) или 2 пъти по-малко, когато използвате подреждане "и (800 GB за един пул или 400 GB за двама). Разбира се, има още 1200GB опция в RAID-5 за единия пул, ако вторият не се нуждае от SSD.

      От друга страна, общият полезен размер на пула при използване на подреждане ще бъде по-голям поради съхранението само на едно копие на блоковете.

    • Кешът няма влияние върху производителността върху последователния достъп. При кеширане блоковете не се преместват, а само се копират. С подходящ профил на натоварване (произволно четене в малки блокове с многократен достъп до един и същ LBA), системата за съхранение издава данни от SSD кеша, ако е там, или от HDD и ги копира в кеша. Когато има сериен достъп, данните ще бъдат прочетени от твърдия диск. Пример: пул от 20 10 или 15k HDD може да даде около 2000MB/s с последователно четене, но ако необходимите данни се озоват на дискова група от чифт SSD, тогава ще получим около 800MB/s. Дали това е критично или не зависи от реалния сценарий за използване на системи за съхранение.

    4x SSD 400GB HGST HUSML4040ASS600 RAID-10

    Обемът е тестван на линейна дискова група - RAID-10 от четири 400GB SSD. В тази пратка на DotHill HGST HUSML4040ASS600 се оказа абстрактно „400GB SFF SAS SSD“. Това е SSD от серията Ultrastar SSD400M с доста висока декларирана производителност (56000/24000 IOPS за четене / запис на 4KiB) и най-важното, ресурс от 10 презаписвания на ден в продължение на 5 години. Разбира се, сега HGST има по-продуктивни SSD800MM и SSD1600MM в арсенала си, но те са достатъчни за DotHill 4004.

    Използвахме тестове, предназначени за единични SSD дискове - "IOPS Test" и "Latency Test" от SNIA Solid State Storage Performance Test Specification Enterprise v1.1:

    • IOPS тест. Броят на IOPS "s (IOPS) се измерва за блокове с различни размери (1024KiB, 128KiB, 64KiB, 32KiB, 16KiB, 8KiB, 4KiB) и произволен достъп с различни съотношения на четене/запис (100/0, 65/5 /35, 50/50, 35/65, 5/95, 0/100) Използвани са 8 нишки с дълбочина на опашката 16.
    • Тест за латентност. Стойността на средното и максималното забавяне се измерва за различни размери на блокове (8KiB, 4KiB) и съотношения четене/запис (100/0, 65/35, 0/100) с минимална дълбочина на опашката (1 нишка с QD=1) .
    Тестът се състои от серия от измервания - 25 кръга по 60 секунди. Предварително зареждане - Последователно записване в блокове от 128KiB, докато се достигне 2x капацитет. Прозорецът на стационарно състояние (4 кръга) се проверява чрез начертаване. Критерии за стабилно състояние: Линейното прилягане в рамките на прозореца не трябва да надвишава 90%/110% от средната стойност.

    SNIA PTS: IOPS тест



    Както се очакваше, беше достигната декларираната граница на производителност на един контролер по отношение на IOPS с малки блокове. По някаква причина DotHill посочва 100 000 IOPS за четене, а HP за MSA2040 - по-реалистични 80 000 IOPS (получават се 40 хиляди на контролер), които виждаме на графиката.

    За проверка беше тестван един SSD HGST HGST HUSML4040ASS600 с връзка към SAS HBA. На блок 4KiB бяха получени около 50 хиляди IOPS за четене и запис, като насищането (SNIA PTS Write Saturation Test) записът спадна до 25-26 хиляди IOPS, което съответства на характеристиките, декларирани от HGST.

    SNIA PTS: Тест за латентност

    Средно забавяне (ms):


    Максимално забавяне (ms):


    Средните и пиковите стойности на латентност са само 20-30% по-високи от тези за един SSD, когато е свързан към SAS HBA.

    Заключение

    Разбира се, статията се оказа донякъде хаотична и не отговаря на няколко важни въпроса:
    • Сравнение в подобна конфигурация с продукти на други доставчици: IBM v3700, Dell PV MD3 (и други наследници на LSI CTS2600), Infrotrend ESDS 3000 и др. Системите за съхранение идват при нас в различни конфигурации и като правило не за дълго - трябва да заредите и/или разположите.
    • Ограничението на честотната лента за съхранение не е тествано. Успяхме да видим около 2100MiB/s (RAID-50 от 20 диска), но не тествах последователно натоварване в детайли поради недостатъчния брой дискове. Сигурен съм, че декларираните 3200/2650 MB/s за четене/запис могат да бъдат получени.
    • Няма графика на IOPS спрямо латентността, полезна в много случаи, където, като променяте дълбочината на опашката, можете да видите колко IOPS могат да бъдат получени с приемлива стойност на латентност. Уви, нямаше достатъчно време.
    • Най-добри практики. Не исках да преоткривам колелото, защото има
    До преди няколко години скъпите специализирани системи за съхранение на твърди дискове бяха фокусирани главно върху критични корпоративни приложения или някои специфични задачи. Днес, благодарение на бързото развитие на концепцията NAS (Network Attached Storage) и редица други решения, базирани на ATA твърди дискове, подобни системи от начално ниво се превръщат в обект на внимание за средните предприятия, което е особено важно за чувствителният към цената украински пазар.
    Има доста сериозни причини за интереса на купувачите към системите за съхранение на данни - например необходимостта от консолидиране на информационни масиви, необходимостта от решаване на проблеми с архивирането на данни в големи мрежи и т.н. От друга страна, те се появяват по време на работа на системи от високо и средно ниво.

    Според проучване на няколко киевски компании днес най-често (в низходящ ред) се срещат следните мотиви за придобиване на дискове.

    1. Невъзможно или нерентабилно е инсталирането на допълнителни дискове в сървъра (обикновено поради липса на място в кутията, или високата цена на оригиналните дискове, или немасова конфигурация на ОС и платформа - например Silicon Graphics или Compaq Alpha Server, Mac и др.).

    2. Трябва да изградите отказен клъстер със споделен дисков масив. В такава ситуация понякога можете да правите без система за съхранение, например, като използвате PCI-SCSI RAID контролери с поддръжка на клъстерни системи, но тази конфигурация е по-малко функционална и освен това не ви позволява да активирате кеширане на запис на данни в контролерите. При работа с бази данни производителността на решенията с независимо устройство за съхранение понякога превъзхожда системите, базирани на PCI-SCSI RAID контролери с порядък.

    3. Невъзможно е да се получи качествено решение за съхранение в рамките на стандартен сървър. Външна система в този случай ви позволява да внедрите RAIS (Redundant Array of Independent Servers - устойчив на грешки масив от независими сървъри). Той съхранява всичко, включително системни данни, достъпни от сървърите, които го обработват. В същото време се предоставя резервен сървър, който замества неуспешния. Този подход е донякъде подобен на клъстерирането, но не използва специализиран софтуер и приложенията не мигрират автоматично.

    Общоприетата класификация на системите за съхранение на данни се основава на принципа на организиране на достъпа до тях.


    SAS (Прикачено към сървъра съхранение)-- устройство, свързано към сървъра. Понякога се използва терминът "Direct Attached Storage" - DAS (Direct Attached Storage).

    Основното предимство на свързаното със сървър устройство пред другите опции е ниската цена и високата производителност.


    NAS (мрежово прикачено хранилище)-- устройство, свързано към мрежата.

    Основното предимство на това решение е бързината на внедряване и внимателното организиране на достъпа до файлове.

    SAN (Storage Area Network) - мрежа за съхранение. Най-скъпото решение, в същото време осигуряващо много предимства - независимост на топологията на SAN от системите за съхранение и сървърите, удобно централизирано управление, липса на конфликт с LAN / WAN трафик, удобно архивиране и възстановяване на данни без натоварване на локалната мрежа и сървъри, висока производителност, мащабируемост, гъвкавост, наличност и устойчивост.

    Системи за съхранение или самостоятелни устройства

    Разбира се, много различни устройства могат да се нарекат устройство или система за съхранение на данни. Но щом заговорим за дискови системи, които осигуряват съхранение на информация и достъп до нея, ще ги имаме предвид с термина „диск“. Като цяло те се състоят от твърди дискове, I/O контролер и гръбначна система. Дисковете обикновено могат да се сменят горещо, което означава, че могат да се включват и изключват в движение, без да се изключва устройството. Това прави възможно подмяната на повреден твърд диск без никакви проблеми за потребителя. Основното и резервното захранване на устройството са много надеждни и също така могат да се сменят горещо. Да, и I / O контролерите понякога се използват два. Диаграма на типична дискова система за съхранение с един контролер може да се види на фиг. един.

    Контролерът на системата за съхранение на диска е нейният център. Той отговаря за въвеждане/извеждане на данни в системата и към външни канали, както и за организиране на съхранението и достъпа до информация. За да комуникират с външния свят, контролерите на устройства обикновено използват SCSI, Fibre Channel или Ethernet интерфейси.

    В зависимост от предназначението на системата, контролерите могат да реализират различна логика на работа и да използват различни протоколи за обмен на данни. Те предоставят на потребителските системи данни на ниво блок, като твърди дискове или файлови услуги, използващи NFS, CIFS протоколи, както и мрежова файлова система, обща интернет файлова система като файлови сървъри (вижте страничната лента „Файлови протоколи в NAS – CIFS, NFS, DAFS"). Такъв контролер обикновено поддържа стандартни нива на RAID, за да увеличи производителността на системата и да осигури устойчивост на грешки.

    NAS файлови протоколи -- CIFS, NFS, DAFS CIFS (Common Internet File System) е стандартен протокол, който осигурява достъп до файлове и услуги на отдалечени компютри (включително Интернет). Протоколът използва модел на взаимодействие клиент-сървър.

    Клиентът отправя заявка към сървъра за достъп до файлове или изпращане на съобщение до програма на сървъра. Сървърът изпълнява заявката на клиента и връща резултата от работата си. CIFS е отворен стандарт, разработен от протокола SMB (Server Message Block Protocol) на Microsoft, който традиционно се използва в Windows LAN за достъп до файлове и печат. За разлика от последния, CIFS е ориентиран и за използване в разпределени мрежи – например отчита възможността за големи изчаквания.

    CIFS използва TCP/IP за транспортиране на данни. Той предоставя функционалност, подобна на FTP (протокол за прехвърляне на файлове), но предоставя на клиентите подобрен (директен) контрол на файловете. Той също така ви позволява да споделяте достъп до файлове между клиенти, като приложите блокиране и автоматично повторно свързване към сървъра в случай на мрежова повреда.

    NFS (Мрежова файлова система) е IETF стандарт, който включва разпределена файлова система и мрежов протокол. NFS е разработен от Sun и първоначално е бил използван само в Unix системи. По-късно реализациите на клиентската и сървърната част се разпространиха и в други системи.

    NFS, подобно на CIFS, се основава на модел на взаимодействие клиент-сървър. Той осигурява достъп до файлове на отдалечен компютър (сървър) за писане и четене, сякаш са на компютъра на потребителя. Ранните версии на NFS използваха UDP за транспортиране на данни, докато съвременните версии използват TCP/IP. За да работи NFS в Интернет, Sun разработи протокола WebNFS, който използва разширения на функционалността на NFS, за да работи правилно в световната мрежа.

    DAFS (Файлова система с директен достъп) е стандартен протокол за достъп до файлове, базиран на NFSv4. Той позволява на задачите на приложението да прехвърлят данни, заобикаляйки операционната система и нейното буферно пространство, директно към транспортните ресурси, запазвайки семантиката на файловите системи. DAFS се възползва от най-новите технологии за пренос на данни от памет към памет. Той осигурява висока скорост на вход/изход на файлове, минимално натоварване на процесора и цялостно натоварване на системата чрез значително намаляване на броя на операциите и прекъсванията, които обикновено се изискват при обработка на мрежови протоколи. Особено ефективно е използването на хардуерна поддръжка за VI (виртуален интерфейс).

    DAFS е проектиран за непрекъснато работещи бази данни и различни интернет приложения в клъстерна и сървърна среда. Той осигурява най-ниските забавяния на достъпа до споделяне на файлове и информация, а също така поддържа интелигентни механизми за възстановяване на системи и данни, което го прави много привлекателен за използване в NAS устройства от висок клас.



    Защо ATA Днес разликата в цената на единица обем между големите ATA и SCSI устройства е повече от шест пъти и това съотношение е напълно оправдано. Скъпите SCSI устройства са предназначени предимно за корпоративни информационни системи и обикновено работят по-добре при обработка на голям брой заявки. Те използват по-надеждни компоненти, те са по-добре тествани и отговорността на производителя за тези устройства е много по-висока.

    Но ако цената на данните не е толкова висока или е необходимо само междинно устройство, когато се архивира, защо да плащате шест пъти повече? Като се има предвид, че повредата на един от дисковете в масива не е критичен, е напълно приемливо да се използва устройство с ATA дискове. Разбира се, има редица противопоказания за използване на ATA устройства в големи системи за съхранение, но има и редица приложения, за които те са отлични.

    IDE устройствата се използват най-широко в NAS системите от начално ниво. При използване на два или четири диска, организирани в RAID 1 или 0+1 масив, вероятността от повреда на цялата система е приемливо ниска, а скоростта е достатъчна в същото време - файловите сървъри от начално ниво не изпълняват твърде много дискове операции всяка секунда, а потоците от данни са ограничени до външни интерфейси Fast Ethernet или Gigabit Ethernet.

    Когато се изисква блоков достъп до данни при минимална цена на решението и броят на операциите за единица време не е критичен параметър, се използват системи с външен паралелен SCSI или Fibre Channel интерфейс и ATA дискове вътре (фиг. 2) .

    Днес водещите производители предлагат ATA устройства, които са близки по всички характеристики, включително MTBF, до индустриалните SCSI устройства. В същото време цената им става сравнима и съответно използването на ATA дискове осигурява само малка печалба в цената на устройствата.

    За сървъри и работни станции от начално ниво, които съхраняват доста важни данни, използването на евтини PCI ATA контролери, както показва практиката, не винаги дава желания резултат поради относителната им примитивност и ниска функционалност. Използването на скъпи външни устройства не винаги е оправдано. В този случай можете да използвате ATA-към-ATA устройство, което е намалено копие на външна дискова система за съхранение и е предназначено само за два диска с ATA интерфейс. Той обаче има доста качествен вграден контролер и поддържа дискове с "гореща смяна" (фиг. 3).


    Serial ATA - нов дъх на ATA интерфейса

    С появата на интерфейса Serial ATA трябва да има повече системи за съхранение на ATA дискове. Почти всички производители на устройства от начално ниво говорят за това. Днес новите им модели вече са оборудвани с нов интерфейс. Защо интерфейсът Serial ATA е интересен за производителите на системи за съхранение на данни?

    Той поддържа набора от инструкции за Native Command Queuing (командни тръбопроводи) - контролерът анализира I/O заявки и оптимизира реда, в който те се изпълняват. Вярно е, че за разлика от традиционната Native Command Queuing в SCSI устройствата, която предоставя опашка от до 256 команди, Serial ATA ще поддържа опашка от до 32 команди. "Гореща смяна" на Serial ATA устройства, която преди изискваше определени технически трикове, сега е записана директно в стандарта, което ще позволи създаването на корпоративни решения на високо ниво. Новият дизайн също е важен: кабелът в новия интерфейс е станал кръгъл, а конекторът му е малък и тесен, което улеснява проектирането и сглобяването на системите.

    В новите версии скоростта на Serial ATA ще се увеличи и няма съмнение, че делът на ATA решенията в системите за съхранение от начално ниво ще се увеличи именно поради новите устройства с този интерфейс, докато развитието на Parallel ATA ще се забави, което се наблюдава наскоро.

    RAID (излишен масив от независими дискове)Дисковете от начално ниво обикновено използват нива на RAID 0, 1, 5 и комбинации от тях.

    Ивичест дисков масив без отказоустойчивост. В този случай данните се разделят на блокове, записани успоредно на различни дискове, които участват съвместно във всяка I/O операция.

    Предимствата на този подход са висока производителност за приложения с интензивни I/O, лекота на внедряване и ниска цена на обем. Основният недостатък не е отказоустойчиво решение: повредата на всеки един диск води до загуба на всички данни в масива.

    Дисков масив с дублиране. Огледалното копиране е традиционен начин за повишаване на надеждността на малък дисков масив. В най-простата версия се използват два диска, на които се записва една и съща информация. В случай на повреда на един от тях остава двойник, който продължава да работи в същия режим.

    Предимствата са лекотата на внедряване и възстановяване на масива от данни, както и достатъчно висока производителност за приложения с висок интензитет на търсене. Недостатъци - ниска скорост на предаване на данни при двойна цена за единица обем, тъй като има 100% излишък. За повече дискове може да се използва RAID 0+1 или RAID 10, комбинации от RAID 0 и RAID 1, вместо RAID 1, за да се постигне по-добра производителност и надеждност на системата.

    RAID 5

    Устойчив на грешки масив от независими дискове с разпределен паритет (Независими дискове с данни с разпределени блокове за четност).

    Данните се разделят на ниво блок. Всеки блок данни се записва на конкретен диск и може да се чете отделно. За блоковете данни паритетът се изчислява и разпределя циклично между всички дискове в масива. Ако операциите по запис са правилно планирани, става възможно да се обработват до N/2 блока паралелно, където N е броят на дисковете в групата. Това подобрява производителността и използва само едно излишно устройство, за да осигури устойчив на грешки масив.

    RAID 5 осигурява висока скорост на запис и четене, което подобрява производителността при тежки заявки за четене/запис, като същевременно намалява излишните разходи. В същото време организацията му е доста сложна и възстановяването на данни може да представлява определен проблем.



    Серийно прикрепеният SCSISCSI интерфейс има висока скорост и надеждност, но такива решения са доста скъпи. SAS (Serial Attached SCSI) е интересна еволюция на SCSI и вероятно ще се използва и в евтини системи от начално и средно ниво.

    Днес много производители на хранилища използват интерфейса Ultra 320 SCSI, когато проектират сравнително прости устройства. Това поколение на паралелен SCSI интерфейс в момента е последното в линията. Дисковете с предварително обявения Ultra 640 SCSI интерфейс най-вероятно няма да бъдат масово произвеждани или ще изчезнат напълно от сцената. На неотдавнашна среща с партньори, Seagate, лидерът в твърдите дискове на корпоративно ниво, обяви, че новите устройства за системи от висок клас ще разполагат с Fibre Channel, а по-малките корпоративни системи ще включват Serial SCSI. В същото време обичайният паралелен Ultra 320 SCSI няма да изчезне веднага. Окончателната му подмяна се очаква не по-рано от пет години.

    Серийният SCSI съчетава някои от характеристиките на Serial ATA и Fibre Channel. Той е разработен от серийните ATA спецификации и подобрен. И така, нивото на сигнала се е увеличило, което ви позволява съответно да увеличите максималната дължина на четирижилния кабел до 10 м. Този двуканален интерфейс точка до точка работи в пълен дуплекс режим, може да обслужва до 4096 дискови устройства в домейна и поддържа стандартния набор от SCSI команди на ниво протокол.

    В същото време, въпреки всичките си предимства, Serial Attached SCSI е малко вероятно да замени конвенционалния паралелен интерфейс в близко бъдеще. В света на корпоративните решения разработването се извършва много внимателно и, разбира се, по-дълго, отколкото при настолните системи. Да, и старите технологии не изчезват много бързо, тъй като жизненият им цикъл е няколко години. Първите устройства със SAS интерфейс трябва да се появят на пазара през 2004 г. Естествено, в началото това ще бъдат основно дискове и PCI контролери, но системите за съхранение на данни ще се появят доста бързо. Сравнителните характеристики на интерфейсите са дадени в таблицата "Сравнение на съвременните дискови интерфейси".


    SAN -- мрежи за съхранение

    Fibre Channel SAN (вижте страничната лента "Класификация на системите за съхранение на данни - DAS/SAS, NAS, SAN"), базирани на Fibre Channel, ви позволяват да решавате почти всякакви задачи за съхранение на данни и достъп. Но има няколко недостатъка, които влияят негативно върху разпространението на тези технологии, преди всичко високата цена на решенията и сложността на изграждането на географски разпределени системи.

    Има ожесточен дебат около използването на IP протокол като транспорт за SCSI команди и данни в SAN, но всеки разбира, че решенията за IP съхранение определено ще намерят своята ниша в областта на системите за съхранение и това няма да закъснее.

    Като част от подобряването на технологиите за мрежово съхранение, Internet Engineering Task Force (IETF) организира работна група и форум за IP съхранение (IPS) в следните области:

    FCIP -- Fibre Channel през TCP/IP, протокол за тунелиране, базиран на TCP/IP, предназначен да свързва географски разпръснати FC SAN без никакво въздействие върху FC и IP протоколите;

    IFCP -- Internet Fibre Channel Protocol, протокол за свързване на FC системи или мрежи за съхранение, базирани на TCP/IP, използващ IP инфраструктура във връзка със или вместо FC комутационни и маршрутни елементи;

    ISNS -- Интернет услуга за имена на съхранение, протокол за поддръжка на имена за съхранение;

    ISCSI – Интерфейс за интернет малки компютърни системи, TCP/IP-базиран протокол, предназначен да комуникира и управлява системи за съхранение, сървъри и клиенти.

    Най-бързо развиващата се и интересна от тези области е iSCSI, който стана официален стандарт на 11 февруари 2003 г. Развитието му трябва значително да повлияе на разпространението на SAN в малкия и средния бизнес, поради факта, че мрежите за съхранение ще станат много по-евтини. Що се отнася до използването на iSCSI в Интернет, днес FCIP вече се е вкоренил добре тук и конкуренцията с него ще бъде доста ожесточена, но поради интегриран подход, той трябва да работи в полза на iSCSI.

    Благодарение на технологиите за IP съхранение, включително iSCSI, мрежите за съхранение имат нови възможности за изграждане на географски разпределени системи за съхранение. В допълнение, новите системи за съхранение, които използват iSCSI, ще осигурят много други предимства, като поддръжка на QoS, високи нива на сигурност и възможност за използване на Ethernet специалисти за поддръжка на мрежи.

    Една от много интересните характеристики на iSCSI е, че можете да използвате не само носители, комутатори и рутери на съществуващи LAN/WAN мрежи, но и обикновени Fast Ethernet или Gigabit Ethernet мрежови адаптери от страна на клиента, за да прехвърляте данни на iSCSI устройство. Но всъщност поради някои трудности е по-добре да използвате специализирано оборудване, което ще доведе до факта, че цената на решенията ще започне да настига традиционните SAN на Fibre Channel.

    Бързото развитие на мрежите за съхранение се превърна в основа за формирането на концепцията за световната мрежа за съхранение. WWSAN предвижда създаването на инфраструктура, която ще осигури високоскоростен достъп и съхранение на данни, разпределени по целия свят.

    Сравнение на съвременните дискови интерфейси

    Параметри Сериен ATA SCSI SAS ФК
    Брой поддържани устройства 16 16 4096 2 24
    Максимална дължина на кабела, m 1 12 10 мед: 30
    Оптика: 10 000*
    Поддържани топологии точка-точка Автомобилна гума точка-точка пръстен**
    точка-точка
    Скорост, MBps 150, 300 320 150, 300 100, 200, 400
    пълен дуплекс - - + +
    Интерфейси ATA, SCSI SCSI ATA, SCSI независим***
    Поддръжка на устройства с два порта - - + +

    * Стандартът определя разстояние до 10 км за едномодово влакно, има реализации за предаване на данни на разстояние над 100 км.
    ** Като част от вътрешната топология на пръстена, хъбовете и FC превключвателите работят, а има и реализации на комутатори, които осигуряват връзка от точка до точка на всякакви устройства, свързани към тях.
    *** Има реализации на устройства за SCSI, FICON, ESCON, TCP/IP, HIPPI, VI интерфейси и протоколи.
    0