Je hardversko i softversko rješenje za sigurno pohranjivanje podataka i pružanje brzog i pouzdanog pristupa njima.

Implementacija hardvera u sustavi za pohranu(Skladištenje) slično je implementaciji arhitekture osobnog računala. Zašto se onda općenito koriste sustavi za pohranu u arhitekturi lokalne mreže organizacije, zašto se ne mogu osigurati, za implementaciju sustava za pohranu koji se temelje na običnom računalu?

Skladištenje kao dodatni čvor lokalne mreže bazirane na osobnom računalu ili čak moćnom poslužitelju postoje već duže vrijeme.

Najjednostavnije pružanje pristupa podacima preko protokola FTP(protokol prijenosa datoteka) i SMB(protokol daljinskog pristupa mrežnim resursima) koji su podržani u svim modernim operativnim sustavima.

Zašto su se onda uopće pojavile Skladištenje?

Jednostavno je, izgled Skladištenje povezana s zaostajanjem u razvoju i brzinom trajnih uređaja za pohranu (tvrdih magnetskih diskova) od središnjeg procesora i memorije s slučajnim pristupom. Usko grlo u arhitekturi računala još uvijek se smatra tvrdim diskom, čak i unatoč snažnom razvoju SATA(serijsko sučelje) do tečaja od 600 MB/s ( SATA3), fizički uređaj pogona je ploča, podacima na kojoj se mora pristupiti pomoću čitača, što je vrlo sporo. Najnovije nedostatke trenutno rješavaju pogoni SSD(ne mehanička memorija) izgrađena na temelju memorijskih čipova. Osim visoke cijene od SSD oni imaju, po mom mišljenju, u trenutnom trenutku, nedostatak pouzdanosti. Inženjeri Skladištenje predložio je zamjenu uređaja za pohranu u zaseban element i korištenje RAM-a takvih uređaja za pohranu podataka koji se često mijenjaju pomoću posebnih algoritama, za koje je potrebna softverska komponenta proizvoda. Naposljetku sustavi za pohranu rade brže od tvrdih diskova na poslužiteljima, a utjecalo je na uklanjanje uređaja za pohranu (disk podsustav u zasebnom elementu) pouzdanost i centralizacija sustava u cjelini.

Pouzdanost osigurala činjenicu implementacije u zasebnom uređaju diskovnog sustava, koji, radeći sa softverskom komponentom, obavlja jednu funkciju - to su operacije ulaz izlaz i pohranu podataka.

Osim jednostavnog principa - jedan uređaj, jedna funkcija koja osigurava pouzdanost. Svi glavni čvorovi: napajanja, kontroleri dupliciraju se sustavi za pohranu podataka, što, naravno, dodatno povećava pouzdanost sustava, ali utječe na cijenu konačnog proizvoda.

Uklanjanje diskovnog sustava u zasebnu jedinicu omogućuje centralizirati uređaje za pohranu podataka... U pravilu, bez zasebne mrežne pohrane, kućne mape korisnika, pošta, baze podataka pohranjuju se na zasebnim čvorovima, u pravilu, na poslužiteljima u mreži, što je vrlo nezgodno i nije pouzdano. Morate napraviti sigurnosne kopije, duplicirati podatke na sigurnosnom poslužitelju u mreži, koji, osim troškova podrške i hardvera, softvera, zauzima dio mrežnog pojasa.

Ovako to izgleda:

Sa zasebnim sustavom za pohranu:

Ovisno o metodi, tehnologiji povezivanja Skladištenje na informacijsku mrežu. Skladištenje podijeljeno na: DAS, NAS, SAN

DAS (DirektnoU prilogupohrana)- način povezivanja koji se ne razlikuje od standardnog povezivanja tvrdog diska, diskovnih polja (RAID) na poslužitelj ili računalo. Obično je veza SAS.

SAS- zapravo, protokol dizajniran da zamijeni SCSI koristi serijsko sučelje za razliku od SCSI, ali naredbe su iste kao u SCSI. SAS ima veću propusnost zahvaljujući vezama na jednom sučelju.

NAS (MrežaU prilogupohrana)- diskovni sustav je spojen na zajedničku LAN mrežu, koristi se TCP transportni protokol, protokoli rade na vrhu modela SMB,NFS(daljinski pristup datotekama i pisačima).

SAN (SkladištenjePodručjeMreža) Je namjenska mreža koja povezuje uređaje za pohranu s poslužiteljima. Radi koristeći protokol Fiber Channel ili iSCSI.

S VlaknoKanal sve je jasno - optika. I ovdje iSCSI- inkapsulacija paketa u IP protokol, omogućuje stvaranje mreža za pohranu podataka temeljenih na Ethernet infrastrukturi, brzine prijenosa 1Gb i 10GB. Prema programerima, iSCSI brzina bi trebala biti dovoljna za gotovo sve poslovne aplikacije. Za povezivanje poslužitelja na Skladištenje na iSCSI potrebni adapteri s podrškom iSCSI... Kada koristite iSCSI, najmanje dvije rute su postavljene do svakog uređaja koji koristi VLAN, svaki uređaj i LUN(definira virtualnu particiju u nizu, koja se koristi za adresiranje) dodjeljuje se adresa ( SvijetŠirokIme).

Razlika NAS iz SAN u onome što ima na netu SAN I/O operacije čitaju i pišu podatke u blokovima. Skladištenje nema pojma o strukturi datotečnih sustava.

Najmarkiraniji dobavljači na tržištu uređaja za pohranu su: NetApp, IBM, HP, DELL, HITACHI, EMC.

Naš projekt zahtijeva sustav za pohranu sa sljedećim karakteristikama:

• Volumen 1TB za datoteke, 1TB za operacijske sustave poslužitelja i baza podataka, 300 - 500 GB, za backup poslužitelje + dionice. Ukupno najmanje 3TB prostora na disku
• Podrška za SMB i NFS protokole, za distribuciju zajedničkih datoteka korisnicima bez sudjelovanja poslužitelja
• Ako želimo učitati hipervizor iz Skladištenje, potreban vam je barem iSCSI protokol
• U teoriji, još uvijek morate uzeti u obzir tako važan parametar kao što je brzina ulaza/izlaza (IO) koju sustav za pohranu može pružiti. Ovaj parametar možete procijeniti mjerenjem IO-a na radnom hardveru, na primjer, pomoću programa IOMeter.

Treba imati na umu da klasteriranje iz Microsofta funkcionira samo kroz VlaknoKanal.

Ovdje je popis tvrtki i hardvera između kojih možete birati:

Asustor

Asustor AS 606T, AS 608T, 609 RD(osim mogućnosti instaliranja do 8 diskova od 4Tb, deklarirana je podrška za VMware, Citrix i Hyper-V.

Hardverska komponenta

CPU Intel Atom 2.13

RAM 1GB (3GB) DDR3

Tvrdi 2.5, 3.5, SATA 3 ili SSD

Lan Gigabit Ethernet - 2

LCD ekran, HDMI

Mreža

Mreža protokoli

Sustav datoteka

Za ugrađene tvrde diskove: EXT4, Za vanjske tvrde diskove: FAT32, NTFS, EXT3, EXT4, HFS +

Skladištenje

Podrška za više volumena s rezervnim diskovima

Vrsta volumena: jedan disk, JBOD, RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10

Podrška za online migraciju razina RAID-a

Maksimalan broj meta: 256

Maksimalni broj LUN-ova: 256

Maskiranje ciljeva

LUN mapiranje

Montirajte ISO slike

MPIO i MCS podrška

Trajna redundancija (SCSI-3)

Upravljanje diskovima

Potražite loše blokove prema rasporedu

Planirano skeniranje S.M.A.R.T

Podržano OS

Windows XP, Vista, 7, 8, Server 2003, Server 2008, Server 2012

Mac OS X 10.6 i novije verzije

UNIX, Linux i BSD

Sigurnosna kopija

Podrška za način rada Rsync (daljinska sinkronizacija).

Sigurnosna kopija u oblaku

FTP sigurnosna kopija

Sigurnosno kopiranje na vanjski medij

Sigurnosno kopiranje jednim dodirom

Administracija sustava

Vrsta dnevnika: syslog, dnevnik veze, zapisnik pristupa datoteci

Snimač aktivnosti korisnika u stvarnom vremenu

Monitor sustava u stvarnom vremenu

Mrežna košarica

Diskovna kvota korisnika

Virtualni disk (montirajte ISO slike, maks. 16)

UPS podrška

Kontrola pristupa

Maksimalni broj korisnika: 4096

Maksimalan broj grupa: 512

Maksimalan broj dijeljenih mapa: 512

Maksimalan broj istodobnih veza: 512

Podrška za Windows Active Directory

Sigurnost

Vatrozid: Spriječite neovlašteni pristup

Zaštita od prenapona: Spriječite mrežne napade

Obavijesti o prijetnjama: e-mail, SMS

Zaštićene veze: HTTPS, FTP preko SSL / TLS, SSH, SFTP, Rsync preko SSH

Operacijski sustav ADM s mogućnošću povezivanja dodatnih modula preko app centrala

Modeli AS 604RD, AS 609RD Za razliku od AS 606T, AS 608T, ne uključuju LCD zaslon, dizajnirani su za instalaciju u stalak i imaju redundantno napajanje, deklarirana je podrška za platforme za virtualizaciju

Netgear

Spreman Nas 2100, Spreman Nas 3100, Spreman Nas Pro 6

Hardverska komponenta

CPU Intel SOC 1GHz

Tvrdi 2.5, 3.5, SATA 2 ili SSD

Lan Gigabit Ethernet - 2

Mreža

Mreža protokoli

CIFS / SMB, AFP, NFS, FTP, WebDAV, Rsync, SSH, SFTP, iSCSI, HTTP, HTTPS

Sustav datoteka

Za ugrađene tvrde diskove: BTRFS, Za vanjske tvrde diskove: FAT32, NTFS, EXT3, EXT4, HFS +

Skladištenje

Podržava online proširenje kapaciteta RAID-a

Maksimalan broj meta: 256

Maksimalni broj LUN-ova: 256

Maskiranje ciljeva

LUN mapiranje

Upravljanje diskovima

Kapacitet diska, performanse, praćenje opterećenja

Skeniranje radi pronalaženja loših blokova na diskovima

Podrška za HDD S.M.A.R.T

On-line korekcija podataka na diskovima

Podrška za čišćenje diska

Podrška za defragmentaciju

Poruke (sa SMTP usluge putem e-pošte, SNMP, syslog, lokalni dnevnik)

Automatsko isključivanje (HDD, ventilatori, UPS)

Obnavljanje performansi kada se napajanje vrati

Podržani OS

Microsoft Windows Vista (32/64-bit), 7 (32/64-bit), 8 (32/64-bit), Microsoft Windows Server 2008 R2 / 2012, Apple OS X, Linux / Unix, Solaris, Apple iOS, Google Android)

Sigurnosna kopija

Neograničene snimke za kontinuiranu zaštitu.

Oporavite snimke u bilo kojem trenutku. Putem grafičkog korisničkog sučelja (Admin Console), ReadyCLOUD-a ili Windows Explorera

Mogućnost izrade snimka ručno ili putem planera

Sinkroniziranje datoteka putem R-sync

Daljinska replikacija upravljanja oblakom (ReadyNAS to ReadyNAS). Ne zahtijeva licence za uređaje s operativnim sustavom Radiator OS v6.

Vruća redundantnost

ESATA podrška

Podržava sigurnosnu kopiju na vanjske diskove na e (USB / eSATA)

Podržava Remote Apple Time Machine sigurnosno kopiranje i vraćanje (putem ReadyNAS Remote)

Podrška za ReadyNAS Vault Cloud Service (izborno)

Podrška za ReadyDROP sinkronizaciju (Mac / Windows sinkronizacija datoteka na ReadyNAS)

Podrška za uslugu DropBox za sinkronizaciju datoteka (zahtijeva račun na usluzi DropBox)

Administracija sustava

ReadyCLOUD za otkrivanje i upravljanje uređajima

RAIDar - Agent za otkrivanje mrežnih uređaja (Windows / Mac)

Spremanje i vraćanje konfiguracijske datoteke

Dnevnik događaja

Podrška za slanje poruka Syslog poslužitelja

Podrška za SMB poruke

Grafičko korisničko sučelje na ruskom i engleskom jeziku

Genie + tržnica. Ugrađena trgovina aplikacija za poboljšanje funkcionalnosti uređaja

Podrška za Unicode znakove

Upravitelj diskova

Podrška za dionice i LUN-ove za tanke odredbe

Trenutna dodjela resursa

Kontrola pristupa

Maksimalni broj korisnika: 8192

Maksimalan broj grupa: 8192

Maksimalan broj mapa predviđenih za pristup mreži: 1024

Maksimalni broj priključaka: 1024

Pristup mapama i datotekama na temelju ACL-a

Proširene dozvole za mape i podmape temeljene na ACL-u za CIFS/SMB, AFP, FTP, provjeru autentičnosti kontrolera domene Microsoft Active Directory (AD)

Vlastiti pristupne liste

ReadyCLOUD pristupne liste temeljene na ACL-u

Operacijski sustav

ReadyNAS OS 6 temelji se na Linuxu 3.x

Spreman Nas 3100 razlikuje Spreman Nas 2100 2 GB ECC memorije

Spreman Nas Pro 6- 6 utora za pohranu, Intel Atom D510 procesor, 1 GB DDR2 memorije

Qnap

TS-869U-RP, TS-869 PRO

Hardverska komponenta

CPU Intel Atom 2,13 GHz

Tvrdi 2.5, 3.5, SATA 3 ili SSD

Lan Gigabit Ethernet - 2

Mreža

IPv4, IPv6, podržava 802.3ad i šest drugih načina za balansiranje opterećenja i/ili prelazak na grešku mreže, Vlan

Mreža protokoli

CIFS / SMB, AFP, NFS, FTP, WebDAV, Rsync, SSH, SFTP, iSCSI, HTTP, HTTPS

Sustav datoteka

Za ugrađene tvrde diskove: EXT3, EXT4, Za vanjske tvrde diskove: FAT32, NTFS, EXT3, EXT4, HFS +

Skladištenje

Vrsta volumena: RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10

Podržava online proširenje kapaciteta RAID-a

Maksimalan broj meta: 256

Maksimalni broj LUN-ova: 256

Maskiranje ciljeva

LUN mapiranje

ISCSI inicijator (virtualni disk)

Master lančanja steka

Do 8 virtualnih diskova

Upravljanje diskovima

Povećajte kapacitet pohrane RAID polja bez gubitka podataka

Loše skeniranje bloka

RAID funkcija oporavka

Podrška za bitmape

Podržano OS

Sigurnosna kopija

Replikacija u stvarnom vremenu (RTRR)

Radi i kao RTRR poslužitelj i kao klijent

Podržava sigurnosne kopije u stvarnom vremenu i po rasporedu

Moguće filtriranje datoteka, kompresija i šifriranje

Gumb za kopiranje podataka sa / na vanjski uređaj

Apple Time Machine podrška s upravljanjem rezervacijama

Replikacija resursa na razini bloka (Rsync)

Radi i kao server i kao klijent

Sigurna replikacija između QNAP poslužitelja

Sigurnosno kopiranje na vanjski medij

Sigurnosno kopiranje na sustave za pohranu u oblaku

NetBak Replicator za Windows

Podrška za Apple Time Machine

Administracija sustava

Web sučelje temeljeno na AJAX-u

HTTP / HTTPS veza

Trenutne obavijesti putem e-pošte i SMS-a

Upravljanje rashladnim sustavom

DynDNS i namjenska usluga MyCloudNAS

Podržava SNMP UPS (USB)

Podrška za mrežni UPS

Monitor resursa

Mrežni spremnik za CIFS / SMB i AFP

Detaljni zapisnici događaja i povezivanja

Popis aktivnih korisnika

Syslog klijent

Ažuriranje firmvera

Spremanje i vraćanje postavki sustava

Vraćanje tvorničkih postavki

Kontrola pristupa

Do 4096 korisničkih računa

Do 512 korisničkih grupa

Do 512 mrežnih resursa

Grupno dodavanje korisnika

Uvoz/izvoz korisnika

Postavljanje parametara kvote

Upravljanje pravima pristupa podmapama

Operacijski sustav

TS - 869 Pro- model bez rezervnog napajanja, kapacitet memorije 1GB

Synology

RS 2212, DS1813

Hardverska komponenta

CPU Intel Core 2,13 GHz

Tvrdi 2.5, 3.5, SATA 2 ili SSD

Lan Gigabit Ethernet - 2

Mreža

IPv4, IPv6, podržava 802.3ad i šest drugih načina za balansiranje opterećenja i/ili prebacivanje mreže

Mreža protokoli

CIFS / SMB, AFP, NFS, FTP, WebDAV, SSH

Sustav datoteka

Za ugrađene tvrde diskove: EXT3, EXT4, Za vanjske tvrde diskove: NTFS, EXT3, EXT4

Skladištenje

Vrsta volumena: RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10

Maksimalan broj meta: 512

Maksimalni broj LUN-ova: 256

Upravljanje diskovima

Promjena razine RAID-a bez gašenja sustava

Podržani OS

Windows 2000 i noviji, Mac OS X 10.3 i noviji, Ubuntu 9.04 i noviji

Sigurnosna kopija

Mrežna redundantnost

Lokalni višak

Sinkroniziranje zajedničkih mapa

Rezervacija stola

Administracija sustava

Obavijest o događaju sustava SMS-om, e-poštom

Korisnička kvota

Praćenje resursa

Kontrola pristupa

Do 2048 korisničkih računa

Do 256 grupa korisnika

Do 256 mrežnih resursa

Operacijski sustav

DS1813- 2 GB RAM-a, 4 Gigabita, podrška za HASP 1C, podrška za 4TB disk

Thecus

N8800PRO v2, N7700PRO v2, N8900

Hardverska komponenta

CPU Intel Core 2 1,66 GHz

Lan Gigabit Ethernet - 2

Mogućnost LAN-a 10 GB

Mreža

IPv4, IPv6, podržava 802.3ad i šest drugih načina za balansiranje opterećenja i/ili prebacivanje mreže

Mreža protokoli

CIFS / SMB, NFS, FTP

Sustav datoteka

Za interne tvrde diskove: EXT3, EXT4, Za vanjske tvrde diskove: EXT3, EXT4, XFS

Skladištenje

Vrsta volumena: RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10, RAID 50, RAID 60

Podržava online proširenje kapaciteta RAID-a

Maskiranje ciljeva

LUN mapiranje

Upravljanje diskovima

Praćenje zdravlja diska (S.M.A.R.T)

Loše skeniranje bloka

Mogućnost montiranja ISO slika

Podržano OS

Microsoft Windows 2000, XP, Vista (32/64 bit), Windows 7 (32/64 bit), Server 2003/2008

Sigurnosna kopija

Acronis True Image

Thecus Backup Utility

Čitanje s optičkog diska na Nas

Administracija sustava

Administrativno sučelje poslužitelja web-based

Kontrola pristupa

ADS podrška

Operacijski sustav

N7700PRO v2- model bez rezervnog napajanja

N8900- novi model s podrškom za SATA 3 i SAS

Na temelju gornjih podataka, trenutno je potrebno najmanje 3-x Tb, a prilikom ažuriranja OS-a i programa ova se brojka može pomnožiti s dva, tada vam je potrebna pohrana na disku kapaciteta najmanje 6Tb, te uz mogućnost rasta. Stoga, uz oznaku za budućnost i organizaciju RAID 5 polja, konačna brojka je potreba za 12 Tb... Kada podržavate sustav pogona tvrdog diska od 4 Tb, potreban je sustav s najmanje šest ležišta za pogone.

Izbor je značajno smanjen sljedećim modelima: AS 609RD, Spreman NAS 3200, TS-869U-RP, RS-1212RP +, N8900... Svi modeli uključuju dodatno napajanje... I proizvođač je deklarirao podršku za dobro poznate platforme za virtualizaciju... Najzanimljiviji je bio model iz NetGeara - Spreman NAS 3200, budući da je samo ovaj model, osim SMART-a, podržavao barem neke dodatne tehnologije za rad s diskovima osim SMART-a i memorije s ECC-om, ali je cijena izletjela za 100.000 rubalja, osim toga bilo je sumnje u mogućnost rada s 4Tb i SATA3 diskovima u to. Cijena po RS-1212RP +, također je letio iznad 100 tisuća. AS 609RD- igrač na tržištu sustava za pohranu je vrlo nov, pa se ne zna kako će se to ponašati Skladištenje.

Od kojih je bilo samo dva sustava na izbor: TS-869U-RP, N8900.

TS-869U-RP- u ovom trenutku košta oko 88.000 rubalja.

N8900- cijena je 95 400 rubalja, ima puno prednosti u usporedbi s TS-869U-RP- ovo je podrška za oba SATA pogona i SAS, mogućnost dodatne ugradnje adaptera 10 Gb, snažniji dvojezgreni procesor, podrška za SATA3 4Tb pogone. Osim toga, postoji sigurnosna kopija firmvera za rezervni mikro krug, što daje povoljniju pouzdanost u usporedbi s drugim sustavima.

• leđa

Škera

Uz svakodnevnu kompliciranje umreženih računalnih sustava i globalnih korporativnih rješenja, svijet je počeo tražiti tehnologije koje bi dale poticaj oživljavanju korporativnih sustava za pohranu podataka (storage systems). I tako, jedna jedina tehnologija donosi performanse bez presedana, ogromnu skalabilnost i iznimne TCO prednosti u svjetsku riznicu napretka pohrane. Okolnosti koje su nastale pojavom standarda FC-AL (Fiber Channel - Arbitrated Loop) i SAN (Storage Area Network) koji se razvija na njegovoj osnovi obećavaju revoluciju u podatkovno orijentiranim računalnim tehnologijama.

"Najznačajniji razvoj skladišta koji smo" vidjeli u 15 godina"

Data Communications International, 21. ožujka 1998

Formalna definicija SAN-a kako je definirano od strane Udruge industrije pohrane podataka (SNIA):

“Mreža čija je glavna zadaća prijenos podataka između računalnih sustava i uređaja za pohranu podataka, kao i između samih sustava za pohranu podataka. SAN se sastoji od komunikacijske infrastrukture koja pruža fizičku povezanost i također je odgovorna za sloj upravljanja koji integrira komunikacijske, pohranu i računalne sustave za siguran i pouzdan prijenos podataka.”

SNIA Technical Dictionary, autorska prava Udruga industrije pohrane podataka, 2000

Opcije za organiziranje pristupa sustavima za pohranu

Postoje tri glavne opcije za organiziranje pristupa sustavima za pohranu:

• SAS (Server Attached Storage), pohrana spojena na poslužitelj;
• NAS (Network Attached Storage), pohrana spojena na mrežu;
• SAN (Storage Area Network), mreža za skladištenje podataka.

Razmotrite topologije odgovarajućih sustava pohrane i njihove značajke.

SAS

Sustav za pohranu povezan s poslužiteljem. Poznati, tradicionalni način povezivanja sustava za pohranu na sučelje velike brzine na poslužitelju, obično paralelno SCSI sučelje.

Slika 1. Pohrana priložena poslužitelju

Upotreba zasebnog kućišta za pohranu za SAS topologiju nije obavezna.

Glavna prednost pohrane povezane s poslužiteljem u usporedbi s drugim opcijama je niska cijena i visoka izvedba po stopi jedne pohrane za jedan poslužitelj. Ova topologija je najoptimalnija u slučaju korištenja jednog poslužitelja preko kojeg je organiziran pristup nizu podataka. Ali ona još uvijek ima niz problema koji su potaknuli dizajnere da potraže druge mogućnosti za organiziranje pristupa sustavima za pohranu.

Značajke SAS-a uključuju:

• Pristup podacima ovisi o OS-u i datotečnom sustavu (općenito);
• Složenost organiziranja sustava visoke dostupnosti;
• Niska cijena;
• Visoke performanse unutar jednog čvora;
• Smanjenje brzine odgovora pri učitavanju poslužitelja koji opslužuje trgovinu.

NAS

Sustav za pohranu povezan s mrežom. Ova opcija za organiziranje pristupa pojavila se relativno nedavno. Njegova glavna prednost je praktičnost integracije dodatne pohrane u postojeće mreže, ali sama po sebi ne donosi nikakva radikalna poboljšanja arhitekture pohrane. Zapravo, NAS je čisti poslužitelj datoteka, a danas možete pronaći mnoge nove implementacije pohrane kao što je NAS baziran na tehnologiji Thin Server.

Slika 2. Mrežna pohrana.

NAS značajke:

• Namjenski poslužitelj datoteka;
• Pristup podacima je neovisan o OS-u i platformi;
• Pogodnost administracije;
• Maksimalna jednostavnost instalacije;
• Niska skalabilnost;
• Sukob s LAN/WAN prometom.

Pohrana temeljena na NAS-u idealna je za jeftine poslužitelje s minimalnim značajkama.

SAN

Mreže za pohranu podataka počele su se intenzivno razvijati i uvedene su tek 1999. godine. SAN se temelji na mreži odvojenoj od LAN/WAN-a, koja služi za organiziranje pristupa podacima s poslužitelja i radnih stanica uključenih u njihovu izravnu obradu. Ova mreža je izgrađena na standardu Fibre Channel, što sustavima za pohranu daje prednosti LAN/WAN tehnologija i mogućnost organiziranja standardnih platformi za sustave visoke dostupnosti i velike potražnje. Gotovo jedini nedostatak današnjeg SAN-a je relativno visoka cijena komponenti, ali ukupni trošak vlasništva za poslovne sustave izgrađene pomoću SAN tehnologije je prilično nizak.

Slika 3. Mreža za pohranu podataka.

Glavne prednosti SAN-a uključuju gotovo sve njegove značajke:

• Neovisnost topologije SAN-a od sustava pohrane i poslužitelja;
• Praktično centralizirano upravljanje;
• Nema sukoba s LAN / WAN prometom;
• Pogodno sigurnosno kopiranje podataka bez učitavanja lokalne mreže i poslužitelja;
• Visoke performanse;
• Visoka skalabilnost;
• Visoka fleksibilnost;
• Visoka dostupnost i tolerancija grešaka.

Također treba napomenuti da je ova tehnologija još uvijek prilično mlada te bi u bliskoj budućnosti trebala doživjeti mnoga poboljšanja u području standardizacije upravljanja i načina interakcije SAN podmreža. No, može se nadati da to pionirima samo prijeti dodatnim izgledima za vodstvo.

FC kao temelj za izgradnju SAN-a

Poput LAN-a, SAN se može izgraditi korištenjem raznih topologija i medija. Prilikom izgradnje SAN-a mogu se koristiti i paralelno SCSI sučelje i Fibre Channel ili, recimo, SCI (Scalable Coherent Interface), ali Fibre Channel svoju sve veću popularnost duguje SAN-u. U dizajnu ovog sučelja sudjelovali su stručnjaci sa značajnim iskustvom u razvoju i kanalnih i mrežnih sučelja, koji su uspjeli spojiti sve bitne pozitivne osobine obje tehnologije kako bi dobili nešto uistinu revolucionarno. Što točno?

Glavne ključne karakteristike kanala:

• Niska latencija
• Velike brzine
• Visoka pouzdanost
• Topologija od točke do točke
• Male udaljenosti između čvorova
• Ovisnost o platformi

i mrežna sučelja:

• Topologije s više točaka
• Velika udaljenost
• Visoka skalabilnost
• Male brzine
• Velika kašnjenja

spojeno u Fibre Channel:

• Velike brzine
• Neovisnost protokola (0-3 razine)
• Velika udaljenost
• Niska latencija
• Visoka pouzdanost
• Visoka skalabilnost
• Topologije s više točaka

Tradicionalno, sučelja za pohranu (ono što se nalazi između glavnog računala i uređaja za pohranu) bila su prepreka performansama i rastu pohrane. Istodobno, primijenjeni zadaci zahtijevaju značajno povećanje hardverskih kapaciteta, što zauzvrat dovodi do potrebe za povećanjem propusnosti sučelja za komunikaciju sa sustavima za pohranu podataka. Fibre Channel pomaže riješiti probleme izgradnje fleksibilnog pristupa podacima velike brzine.

Standard Fibre Channel konačno je definiran tijekom proteklih nekoliko godina (od 1997. do 1999.), tijekom kojih je obavljen golemi rad na usklađivanju interakcije proizvođača različitih komponenti, a učinjeno je sve da se Fibre Channel okrene od čisto konceptualne tehnologije. u stvarnu, koja je dobila podršku u obliku instalacija u laboratorijima i računskim centrima. Godine 1997. dizajnirani su prvi komercijalni uzorci temeljnih komponenti za izgradnju SAN-ova baziranih na FC-u, kao što su adapteri, čvorišta, prekidači i mostovi. Tako se od 1998. FC koristi komercijalno u poslovnom sektoru, u proizvodnji i u velikim projektima za implementaciju sustava koji su kritični za kvarove.

Fibre Channel je otvoreni industrijski standard za serijsku komunikaciju velike brzine. Povezuje poslužitelje i sustave za pohranu na udaljenosti do 10 km (koristeći standardnu ​​opremu) brzinom od 100 MB/s (na Cebitu 2000 predstavljeni su uzorci proizvoda koji koriste novi standard Fibre Channel pri brzinama od 200 MB/ s po prstenu, a u laboratorijskim uvjetima već se iskorištavaju implementacije novog standarda s brzinama od 400 MB/s, što je 800 MB/s kada se koristi dvostruki prsten.) (U trenutku objave članka, a broj proizvođača već je počeo isporučivati ​​mrežne kartice i prekidače temeljene na FC 200 MB/s.) Fibre Channel istovremeno podržava niz standardnih protokola (uključujući TCP/IP i SCSI-3) preko jednog fizičkog medija, što potencijalno pojednostavljuje mrežnu infrastrukturu dok također nudi mogućnosti za smanjenje troškova instalacije i održavanja Korištenje zasebnih podmreža za LAN/WAN i SAN ima nekoliko prednosti i preporučeno je zadano.

Jedna od najvažnijih prednosti Fibre Channela, uz parametre brzine (koji, inače, nisu uvijek glavni za korisnike SAN-a i mogu se implementirati pomoću drugih tehnologija) je mogućnost rada na velikim udaljenostima i fleksibilnost topologije, koji je do novog standarda došao iz mrežnih tehnologija. Dakle, koncept izgradnje SAN topologije temelji se na istim principima kao i tradicionalne mreže, obično temeljene na čvorištima i prekidačima, koji pomažu spriječiti pad brzine s povećanjem broja čvorova i stvaraju mogućnost prikladne organizacije sustava bez jedna točka kvara.

Za bolje razumijevanje prednosti i značajki ovog sučelja prikazujemo usporedne karakteristike FC i Parallel SCSI u obliku tablice.

Tablica 1. Usporedba Fiber Channel i paralelnih SCSI tehnologija

Standard Fibre Channel pretpostavlja korištenje raznih topologija, kao što su točka-točka, prstenasto ili FC-AL čvorište (Loop ili Hub FC-AL), glavni prekidač (Fabric / Switch).

Topologija od točke do točke koristi se za povezivanje jednog sustava pohrane s poslužiteljem.

Petlja ili čvorište FC-AL - za povezivanje više uređaja za pohranu na više hostova. Prilikom organiziranja dvostrukog prstena povećava se brzina i tolerancija kvarova sustava.

Prekidači se koriste za pružanje maksimalnih performansi i otpornosti za složene, velike i razgranate sustave.

Zbog mrežne fleksibilnosti, SAN ima iznimno važnu značajku - prikladnu mogućnost izgradnje sustava otpornih na greške.

Nudeći alternative za pohranu i mogućnosti agregiranja u više trgovina za hardversku redundantnost, SAN-ovi pomažu u zaštiti hardverskih i softverskih sustava od hardverskih kvarova. Za demonstraciju navest ćemo primjer stvaranja sustava s dva načina rada bez točaka kvara.

Slika 4. Nema jedne točke kvara.

Izgradnja sustava s tri ili više čvorova provodi se jednostavnim dodavanjem dodatnih poslužitelja u FC mrežu i njihovim povezivanjem na oba čvorišta/sklopke).

Uz FC, izgradnja sustava tolerantnih na katastrofe postaje transparentna. Mrežni kanali za pohranu i lokalne mreže mogu se polagati na temelju optičkih vlakana (do 10 km ili više uz pomoć pojačala signala) kao fizičkog nosača za FC, uz korištenje standardne opreme, što omogućuje značajno smanjenje troškova takve sustave.

Uz mogućnost pristupa svim komponentama SAN-a s bilo kojeg mjesta, dobivamo iznimno fleksibilnu podatkovnu mrežu. Treba napomenuti da SAN pruža transparentnost (mogućnost uvida) svih komponenti, do diskova u sustavima za pohranu podataka. Ova značajka natjerala je proizvođače komponenti da iskoriste svoje značajno iskustvo u izgradnji sustava upravljanja za LAN/WAN kako bi u sve SAN komponente uključili opsežne mogućnosti nadzora i upravljanja. Te mogućnosti uključuju praćenje i upravljanje pojedinačnim čvorovima, pohranom komponenti, kućištima, mrežnim uređajima i mrežnim podstrukturama.

Sustav upravljanja i nadzora SAN-a koristi otvorene standarde kao što su:

• Skup SCSI naredbi
• SCSI Enclosure Services (SES)
• SCSI tehnologija samonadzorne analize i izvješćivanja (S.M.A.R.T.)
• SAF-TE (SCSI pristupna kućišta otporna na greške)
• Jednostavni protokol za upravljanje mrežom (SNMP)
• Web-based Enterprise Management (WBEM)

Sustavi izgrađeni korištenjem SAN tehnologija ne samo da administratoru pružaju mogućnost praćenja razvoja i stanja resursa za pohranu, već i otvaraju mogućnosti za praćenje i kontrolu prometa. S tim resursima, softver za upravljanje SAN-om implementira najučinkovitije planiranje pohrane i sheme uravnoteženja opterećenja komponenti.

SAN-ovi se dobro integriraju s postojećim informacijskim infrastrukturama. Njihova implementacija ne zahtijeva nikakve promjene u postojećim LAN i WAN mrežama, već samo proširuje mogućnosti postojećih sustava, oslobađajući ih od zadataka usmjerenih na prijenos velikih količina podataka. Štoviše, kod integracije i administriranja SAN-a vrlo je važno da ključni elementi mreže budu zamjenjivi i instalirani, s mogućnostima dinamičke konfiguracije. Tako administrator može dodati jednu ili drugu komponentu ili je zamijeniti bez isključivanja sustava. I cijeli ovaj proces integracije može se vizualno prikazati u grafičkom sustavu upravljanja SAN-om.

Uzimajući u obzir gore navedene prednosti, možemo istaknuti niz ključnih točaka koje izravno utječu na jednu od glavnih prednosti Storage Area Network - ukupni trošak vlasništva (Total Cost Ownership).

Nevjerojatna skalabilnost omogućuje poduzeću koje koristi SAN da ulaže u poslužitelje i pohranu prema potrebi. I zadržite svoja ulaganja u već instaliranu opremu prilikom promjene tehnoloških generacija. Svaki novi poslužitelj imat će brzi pristup pohrani, a svaki dodatni gigabajt pohrane bit će dostupan svim poslužiteljima na podmreži na naredbu administratora.

Izvrsne sposobnosti za izgradnju otpornih sustava mogu pružiti izravnu komercijalnu korist od minimiziranja zastoja i spašavanja sustava u slučaju prirodne katastrofe ili druge katastrofe.

Upravljivost komponenti i transparentnost sustava pružaju mogućnost centralizirane administracije svih resursa za pohranu, a to zauzvrat značajno smanjuje troškove njihove podrške, čiji je trošak u pravilu veći od 50% cijene opreme.

Utjecaj SAN-a na aplikacije

Kako bi naši čitatelji razumjeli koliko su tehnologije o kojima se govori u ovom članku praktično korisne, navest ćemo nekoliko primjera primijenjenih problema koji bi bili neučinkovito riješeni bez korištenja skladišnih mreža, zahtijevali bi kolosalna financijska ulaganja ili se ne bi riješili na sve standardnim metodama.

Sigurnosno kopiranje i oporavak podataka

Koristeći tradicionalno SCSI sučelje, korisnik se prilikom izgradnje sustava za sigurnosnu kopiju i oporavak podataka suočava s nizom složenih problema koji se vrlo lako mogu riješiti korištenjem SAN i FC tehnologija.

Dakle, korištenje mreža za pohranu podiže rješenje problema sigurnosnog kopiranja i oporavka na novu razinu i pruža mogućnost izvođenja sigurnosne kopije nekoliko puta brže nego prije, bez opterećenja lokalne mreže i poslužitelja backupom podataka.

Grupiranje poslužitelja

Jedan od tipičnih zadataka za koje se SAN učinkovito koristi je klasteriranje poslužitelja. Budući da je jedna od ključnih točaka u organizaciji brzih klaster sustava koji rade s podacima pristup pohrani, onda se s pojavom SAN-a izgradnja klastera s više čvorova na hardverskoj razini rješava jednostavnim dodavanjem povezanog poslužitelja. na SAN (to se može učiniti čak i bez isključivanja sustava, budući da FC prekidači podržavaju hot-plug). Kada se koristi paralelno SCSI sučelje, čija je povezanost i skalabilnost mnogo lošija od FC-a, klasteri usmjereni na podatke bilo bi teško napraviti s više od dva čvora. Paralelni SCSI prekidači su složeni i skupi i standardni su za FC-ove. Za stvaranje klastera koji neće imati niti jednu točku kvara, dovoljno je integrirati zrcaljeni SAN u sustav (DUAL Path tehnologija).

Unutar klasteriranja, jedna od tehnologija RAIS (Redundant Array of Inexpensive Servers) čini se posebno privlačnom za izgradnju moćnih skalabilnih sustava e-trgovine i drugih vrsta zadataka s povećanim zahtjevima za energijom. Prema Alistairu A. Crollu, suosnivaču Networkshop Inc., korištenje RAIS-a je prilično učinkovito: „Na primjer, za 12.000-15.000 dolara možete kupiti oko šest jeftinih jedno- ili dva procesora (Pentium III) Linux / Apache poslužitelja . Snaga, skalabilnost i otpornost takvog sustava bit će znatno veća od, na primjer, jednog četverosmjernog poslužitelja baziranog na Xeon procesorima, a cijena je ista."

Istodobni video streaming, dijeljenje podataka

Zamislite zadatak kada trebate uređivati ​​video na nekoliko (recimo> 5) postaja ili samo raditi na ogromnim podacima. Prijenos datoteke od 100 GB preko lokalne mreže oduzet će vam nekoliko minuta, a cjelokupni rad na njoj bit će vrlo težak. Uz SAN, svaka radna stanica i poslužitelj na mreži mogu pristupiti datoteci na ekvivalentu lokalnog diska velike brzine. Ako trebate drugu stanicu/poslužitelj za obradu podataka, možete je dodati u SAN bez isključivanja mreže jednostavnim povezivanjem stanice na SAN prekidač i dopuštanjem pristupa trgovini. Ako više niste zadovoljni performansama podatkovnog podsustava, možete jednostavno dodati još jednu pohranu i koristiti tehnologiju distribucije podataka (na primjer, RAID 0) kako biste dobili dvostruko bolje performanse.

Glavne SAN komponente

srijeda

Fibre Channel koristi bakar i vlakna za povezivanje komponenti. Obje vrste kabela mogu se koristiti istovremeno pri izgradnji SAN-a. Pretvorba sučelja vrši se pomoću GBIC (Gigabit Interface Converter) i MIA (Media Interface Adapter). Obje vrste kabela danas pružaju istu brzinu prijenosa podataka. Bakreni kabel koristi se za kratke udaljenosti (do 30 metara), optički - i za kratke i za udaljenosti do 10 km i više. Koristi višemodne i singlemode optičke kabele. Višemodni kabel koristi se za kratke udaljenosti (do 2 km). Unutarnji promjer vlakna višemodnog kabela je 62,5 ili 50 mikrona. Za brzinu prijenosa od 100 MB/s (200 MB/s full duplex) pri korištenju višemodnog vlakna, duljina kabela ne smije biti veća od 200 metara. Jednostruki kabel se koristi za velike udaljenosti. Duljina takvog kabela ograničena je snagom lasera koji se koristi u odašiljaču signala. Jednomodni kabel ima unutarnji promjer od 7 ili 9 mikrona i omogućuje prolazak jednog snopa.

Priključci, adapteri

Za spajanje bakrenih kabela koriste se DB-9 ili HSSD konektori. HSSD se smatra pouzdanijim, ali DB-9 se koristi jednako često jer je jednostavniji i jeftiniji. Standardni (najčešći) konektor za optičke kabele je SC konektor, pruža kvalitetnu, jasnu vezu. Za normalno povezivanje koriste se višemodni SC konektori, a za udaljene veze jednomodni. Mikro-konektori se koriste u multiport adapterima.

Najčešći adapteri za FC za PCI 64 bitnu sabirnicu. Također, razvijeni su mnogi FC adapteri za S-BUS sabirnicu, adapteri za MCA, EISA, GIO, HIO, PMC, Compact PCI se proizvode za specijaliziranu upotrebu. Najpopularnije su kartice s jednim portom, postoje kartice s dva i četiri priključka. Na PCI adapterima u pravilu se koriste priključci DB-9, HSSD, SC. Također, često postoje adapteri temeljeni na GBIC-u koji dolaze sa ili bez GBIC modula. Fibre Channel adapteri razlikuju se po klasama koje podržavaju i po raznim značajkama. Da bismo razumjeli razlike, predstavljamo usporednu tablicu adaptera koje proizvodi QLogic.

Obiteljska tablica adaptera sabirnice domaćina Fiber Channel
SANblade	64 bit	FCAL Publ. Pvt petlja	FL luka	3. razred	F priključak	Razred 2	Od točke do točke	IP / SCSI	Puni duplex	FC traka	PCI 1.0 Hot Plug Spec	Solaris dinamička rekonfiguracija	VIV	2Gb
Serija 2100	33 & 66MHz PCI	x	x	x
Serija 2200	33 & 66MHz PCI	x	x	x	x	x	x	x	x	x
	33MHz PCI	x	x	x	x	x	x	x	x	x	x
	25 MHZ Sbus	x	x	x	x	x	x	x	x	x		x
Serija 2300	66 MHZ PCI / 133 MHZ PCI-X	x	x	x	x	x	x	x	x	x			x	x

Koncentratori

Fibre Channel HUB-ovi (hubovi) koriste se za povezivanje čvorova na FC prsten (FC Loop) i imaju strukturu sličnu Token Ring čvorištima. Budući da prekid prstena može uzrokovati da mreža prestane funkcionirati, moderna FC čvorišta koriste PBC-port zaobilaznice kruga, koji automatski otvaraju/zatvaraju prsten (priključuju/isključuju sustave spojene na čvorište). Obično FC HUBovi podržavaju do 10 veza i mogu slagati do 127 portova po prstenu. Svi uređaji povezani na HUB dobivaju zajedničku propusnost koju mogu međusobno dijeliti.

Prekidači

Prekidači (prekidači) Fibre Channel imaju iste funkcije kao i LAN prekidači poznati čitatelju. Oni pružaju punu brzinu, neblokirajuću povezanost između čvorova. Svaki čvor spojen na FC prekidač prima punu (skalabilnu) širinu pojasa. Kako se broj portova na komutiranoj mreži povećava, povećava se i njezina propusnost. Prekidači se mogu koristiti zajedno s čvorištima (koja se koriste za stranice koje ne zahtijevaju namjensku propusnost za svaki čvor) kako bi se postigao najbolji omjer cijene i performansi. Zahvaljujući kaskadi, prekidači se potencijalno mogu koristiti za stvaranje FC mreža s brojem adresa od 2 do 24 (preko 16 milijuna).

Mostovi

FC mostovi (mostovi ili multiplekseri) koriste se za povezivanje paralelnih SCSI uređaja na mrežu temeljenu na FC. Oni pružaju prijevod SCSI paketa između Fibre Channel i Parallel SCSI uređaja, primjeri kojih su Solid State Disk (SSD) ili knjižnice traka. Treba napomenuti da u posljednje vrijeme gotovo sve uređaje koji se mogu koristiti unutar SAN-a proizvođači počinju proizvoditi s ugrađenim FC sučeljem za njihovo izravno povezivanje s mrežama za pohranu podataka.

Poslužitelji i pohrana

Unatoč činjenici da su poslužitelji i pohrana daleko od najmanje važnih komponenti SAN-a, nećemo se zadržavati na njihovom opisu, jer smo sigurni da su svi naši čitatelji upoznati s njima.

Na kraju bih želio dodati da je ovaj članak tek prvi korak prema mrežama za pohranu podataka. Kako bi u potpunosti razumio temu, čitatelj bi trebao obratiti puno pažnje na značajke implementacije komponenti od strane proizvođača SAN-a i softvera za upravljanje, budući da je bez njih Storage Area Network samo skup elemenata za prebacivanje sustava pohrane koji vam neće donijeti pune prednosti implementacije mreže skladišnih područja.

Zaključak

Danas je Storage Area Network prilično nova tehnologija koja bi uskoro mogla postati mainstream među korporativnim korisnicima. U Europi i Sjedinjenim Državama, tvrtke s prilično velikom flotom instaliranih sustava za pohranu već počinju migrirati na mreže skladišnih područja s najboljim ukupnim troškom vlasništva (TCO).

Analitičari predviđaju da će u 2005. značajan broj poslužitelja srednje i visoke klase isporučivati ​​s unaprijed instaliranim Fibre Channel-om (ovaj trend se može vidjeti i danas), a samo za interne diskovne pogone u poslužiteljima će se koristiti paralelno SCSI sučelje. Već danas, prilikom izgradnje sustava za pohranu i kupnje poslužitelja srednje i više razine, treba obratiti pozornost na ovu obećavajuću tehnologiju, pogotovo jer danas omogućuje provedbu niza zadataka mnogo jeftinije od korištenja specijaliziranih rješenja. Osim toga, ulaganjem u SAN tehnologiju danas, nećete izgubiti svoje ulaganje sutra, jer značajke Fibre Channela stvaraju sjajnu priliku da iskoristite svoje ulaganje u budućnosti.

p.s.

Prethodna verzija ovog članka napisana je u lipnju 2000., ali zbog nedostatka interesa javnosti za mrežnu tehnologiju prostora za pohranu, objavljivanje je odgođeno za budućnost. Ova budućnost je došla danas i nadam se da će ovaj članak potaknuti čitatelja da shvati potrebu za prelaskom na tehnologiju mreže za skladištenje podataka kao naprednu tehnologiju za izgradnju sustava za pohranu i organiziranje pristupa podacima.

Pokrećemo novu rubriku pod nazivom "Obrazovni program". Ovdje će biti opisane naizgled poznate stvari, ali, kako se često pokaže, ne svima, i ne tako dobro. Nadamo se da će ovaj odjeljak biti koristan.

Dakle, broj 1 - "Sustavi za pohranu podataka".

Sustavi za pohranu podataka.

Na engleskom se zovu jednom riječju - skladištenje, što je vrlo zgodno. Ali ova je riječ na ruski prevedena prilično nespretno - "skladištenje". Često u slengu "IT-Schnikov" koriste riječ "storaj" u ruskoj transkripciji ili riječ "khranilka", ali to je prilično loše ponašanje. Stoga ćemo koristiti pojam "sustavi za pohranu", skraćeno sustavi za pohranu podataka ili jednostavno "sustavi za pohranu".

U uređaje za pohranu podataka spada svaki uređaj za snimanje podataka: tzv. "Flash diskovi", kompaktni diskovi (CD, DVD, ZIP), trake (traka), tvrdi diskovi (tvrdi diskovi, zovu se i na starinski "tvrdi diskovi", budući da su njihovi prvi modeli nalikovali na isječak s patronama od istoimena puška iz 19. stoljeća) i sl. Tvrdi diskovi se koriste ne samo unutar računala, već i kao vanjski USB-uređaji za snimanje informacija, pa čak i, na primjer, jedan od prvih iPod modela je mali tvrdi disk s promjera 1,8 inča, s izlazom za slušalice i ugrađenim zaslonom ...

U posljednje vrijeme tzv. "Solid State" sustavi za pohranu SSD (Solid State Disk, ili Solid State Drive), koji su u principu slični "flash driveu" za kameru ili pametni telefon, imaju samo kontroler i veću količinu pohranjenih podataka. Za razliku od tvrdog diska, SSD nema mehanički pokretnih dijelova. Iako su cijene takvih sustava za pohranu prilično visoke, one brzo padaju.

Sve su to potrošački uređaji, a među industrijskim sustavima treba istaknuti prije svega hardverske sustave za pohranu: polja tvrdog diska, tzv. RAID kontroleri za njih, sustavi za pohranu na trakama za dugotrajnu pohranu podataka. Osim toga, zasebna klasa: kontroleri za sustave pohrane, za upravljanje sigurnosnom kopijom podataka, stvaranje "snimki" (Snapshots) u sustavu za pohranu za njihov naknadni oporavak, replikaciju podataka, itd.). Sustavi za pohranu također uključuju mrežne uređaje (HBA, Fibre Channel Switches, FC / SAS kabeli, itd.). Konačno, razvijena su rješenja velikih razmjera za pohranu podataka, arhiviranje, oporavak podataka i oporavak u slučaju katastrofe.

Odakle potječu podaci koje treba pohraniti? Od nas, dragih osoba, korisnika, od aplikativnih programa, e-pošte, kao i od razne opreme - servera datoteka, poslužitelja baza podataka. Osim toga, davatelj velikih količina podataka – tzv. M2M uređaji (machine-to-machine communication) - sve vrste senzora, senzora, kamera itd.

Prema učestalosti korištenja pohranjenih podataka, sustavi za pohranu podataka mogu se podijeliti na sustave kratkoročne pohrane (online pohranu), srednje dugotrajne pohrane (near-line storage) i sustave za dugotrajnu pohranu (offline storage).

Prvi se može pripisati tvrdom disku (ili SSD-u) bilo kojeg osobnog računala. Drugi i treći su vanjski sustavi za pohranu DAS (Direct Attached Storage), koji mogu biti niz diskova izvan računala (Disk Array). Oni se, pak, također mogu podijeliti na samo hrpu diskova (JBOD) i kontroler inteligentnog diskovnog niza (iDAS).

Vanjski sustavi za pohranu dolaze u tri vrste: DAS (Direct Attached Storage), SAN (Storage Area Network) i NAS (Network attached Storage). Nažalost, ni mnogi iskusni informatičari ne mogu objasniti razliku između SAN-a i NAS-a, govoreći da je ta razlika nekada postojala, a sada navodno više ne postoji. Zapravo, postoji razlika, i to značajna (vidi sliku 1).

Slika 1. Razlika između SAN-a i NAS-a.

U SAN-u, sami poslužitelji su učinkovito povezani sa sustavom za pohranu putem SAN-a. U slučaju NAS-a, mrežni poslužitelji su povezani putem lokalne mreže (LAN) na zajednički datotečni sustav u RAID-u.

Osnovni protokoli povezivanja pohrane

SCSI protokol(Small Computer System Interface), izgovara se skazi, je protokol razvijen sredinom 1980-ih za povezivanje vanjskih uređaja s mini-računalima. Njegova SCSI-3 verzija je osnova za sve komunikacijske protokole za pohranu i koristi zajednički skup SCSI naredbi. Njegove glavne prednosti su: neovisnost o korištenom poslužitelju, mogućnost paralelnog rada više uređaja, visoka brzina prijenosa podataka. Nedostaci: ograničen broj priključenih uređaja, domet veze je vrlo ograničen.

FC protokol(Fiber Channel), interni protokol između poslužitelja i dijeljene pohrane, kontrolera, diskova. To je široko korišten serijski komunikacijski protokol koji radi na 4 ili 8 Gigabita u sekundi (Gbps). Kao što mu ime govori, radi preko vlakana, ali može raditi i preko bakra. Fibre Channel je primarni protokol za FC SAN sustave pohrane.

ISCSI protokol(Internet Small Computer System Interface), standardni protokol za prijenos blokova podataka preko dobro poznatog TCP/IP protokola tj. SCSI preko IP-a. iSCSI se može promatrati kao brzo, jeftino rješenje za pohranu za daljinski povezane sustave za pohranu putem Interneta. iSCSI enkapsulira SCSI naredbe u TCP/IP pakete za prijenos preko IP mreže.

SAS protokol(Serial Attached SCSI). SAS koristi serijski prijenos podataka i kompatibilan je sa SATA tvrdim diskovima. Trenutno SAS može prenositi podatke brzinom od 3 Gbps ili 6 Gbps, a podržava full duplex mod, tj. može prenositi podatke u oba smjera istom brzinom.

Vrste sustava za pohranu.

Mogu se razlikovati tri glavne vrste sustava za pohranu:

• DAS (Direct Attached Storage)
• NAS (mrežna pohrana)
• SAN (Storage Area Network)

Sustavi za pohranu s izravnim povezivanjem DAS diskova razvijeni su još kasnih 70-ih godina, zbog eksplozivnog povećanja korisničkih podataka, koji se jednostavno fizički nisu uklapali u internu dugoročnu memoriju računala, već velika računala, tzv. nazivaju glavnim računalima). Brzina prijenosa podataka u DAS-u nije bila velika, od 20 do 80 Mbit/s, ali je bila sasvim dovoljna za potrebe tog vremena.

Slika 2. DAS

NAS mrežna pohrana pojavila se početkom 90-ih. Razlog je bio brz razvoj mreža i kritični zahtjevi za dijeljenjem velikih količina podataka unutar mreže poduzeća ili operatera. NAS je koristio poseban mrežni datotečni sustav CIFS (Windows) ili NFS (Linux), tako da su različiti poslužitelji različitih korisnika mogli čitati istu datoteku s NAS-a u isto vrijeme. Brzina prijenosa podataka već je bila veća: 1 - 10 Gbps.

Slika 3. NAS

Sredinom 90-ih pojavile su se mreže za povezivanje FC SAN uređaja za pohranu. Njihov je razvoj bio potaknut potrebom organiziranja podataka rasutih po mreži. Jedan uređaj za pohranu na SAN-u može se podijeliti na nekoliko malih čvorova koji se nazivaju logički broj jedinice (LUN), od kojih svaki pripada jednom poslužitelju. Brzina prijenosa podataka porasla je na 2-8 Gbps. Takvi sustavi za pohranu mogli bi osigurati tehnologije za zaštitu podataka od gubitka (snimka, sigurnosna kopija).

Slika 4. FC SAN

Druga vrsta SAN-a je IP SAN (IP Storage Area Network), razvijena početkom 2000-ih. FC SAN-ovi bili su skupi, teški za upravljanje, a IP mreže su bile na vrhuncu, zbog čega je i rođen ovaj standard. Sustavi za pohranu su povezani na poslužitelje pomoću iSCSI kontrolera preko IP prekidača i osiguravaju brzinu prijenosa podataka od 1-10 Gb/s.

Slika 5. IP SAN.

Tablica u nastavku prikazuje neke usporedne karakteristike svih razmatranih sustava za pohranu:

Vrsta	NAS	SAN
Parametar		FC SAN	IP SAN	DAS
Vrsta prijenosa	SCSI, FC, SAS	FC	IP	IP
Vrsta podataka	Blok podataka	Datoteka	Blok podataka	Blok podataka
Tipična primjena	Bilo koji	Datotečni poslužitelj	Baza podataka	CCTV
Prednost	Izvrsna kompatibilnost	Jednostavan za instalaciju, niska cijena	Dobra skalabilnost	Dobra skalabilnost
nedostatke	Poteškoće u kontroli. Neučinkovito korištenje resursa. Slaba skalabilnost	Loša izvedba. Ograničenja u primjeni	Visoka cijena. Složenost konfiguracije skaliranja	Niska produktivnost

Ukratko, SAN-ovi su dizajnirani za prijenos masivnih blokova podataka u sustave za pohranu, dok NAS omogućuje pristup podacima na razini datoteke. Kombinacija SAN + NAS osigurava visoku integraciju podataka, visoke performanse i dijeljenje datoteka. Takvi se sustavi nazivaju unified storage – „unified storage systems“.

Ujedinjeni sustavi pohrane: arhitektura mrežne pohrane koja podržava NAS baziran na datotekama i SAN baziran na blokovima. Takvi su sustavi razvijeni početkom 2000-ih kako bi se riješili administrativni problemi i visoki ukupni troškovi posjedovanja zasebnih sustava u jednom poduzeću. Ovaj sustav za pohranu podržava gotovo sve protokole: FC, iSCSI, FCoE, NFS, CIFS.

Tvrdi diskovi

Svi tvrdi diskovi mogu se podijeliti u dvije glavne vrste: HDD (Hard Disk Drive, što je, u stvari, prevedeno kao "tvrdi disk") i SSD (Solid State Drive, - takozvani "solid State Drive"). To jest, oba diska su tvrdi diskovi. Što je onda "soft disk"? Da, u prošlosti su postojale, zvale su se "diskete" (tako su se zvale zbog karakterističnog "pucanja" zvuka u pogonu tijekom rada). Pogoni za njih se još uvijek mogu vidjeti u sistemskim blokovima starih računala, koji su sačuvani u nekim državnim institucijama. Međutim, uz svu želju, takvi se magnetski diskovi teško mogu pripisati SUSTAVIMA za pohranu. To su bili neki analozi sadašnjih "flash diskova", iako vrlo malog kapaciteta.

Razlika između HDD-a i SSD-a je u tome što HDD ima nekoliko koaksijalnih magnetskih diskova unutar i složenu mehaniku koja pomiče magnetske glave za čitanje-pisanje, a SSD uopće nema mehanički pokretnih dijelova, i zapravo je mikrokrug oblikovan u plastiku. . Stoga je, strogo govoreći, netočno samo HDD-ove nazivati ​​"tvrdim diskovima".

Tvrdi diskovi se mogu klasificirati prema sljedećim parametrima:

• Dizajn: HDD, SSD;
• Promjer tvrdog diska u inčima: 3,5, 2,5, 1,8 inča;
• Sučelje: ATA / IDE, SATA / NL SAS, SCSI, SAS, FC
• Klasa upotrebe: individualna (desktop klasa), korporativna (poduzetnička klasa).

Parametar	SATA	SAS	NL-SAS	SSD
Brzina rotacije (RPM)	7200	15000/10000	7200	NA
Uobičajeni kapacitet (TB)	1T / 2T / 3T	0,3T / 0,6T / 0,9T	2T / 3T / 4T	0,1T / 0,2T / 0,4T
MTBF (sat)	1 200 000	1 600 000	1 200 000	2 000 000
Bilješke (uredi)	Evolucija serijskih ATA tvrdih diskova. SATA 2.0 podržava brzine prijenosa od 300MB/s, SATA3.0 podržava do 600MB/s. Prosječna godišnja stopa kvarova (AFR) za SATA diskove je oko 2%.	SATA tvrdi diskovi sa SAS sučeljem prikladni su za razvrstavanje. Godišnja stopa kvarova (AFR) za NL-SAS pogone je oko 2%.		Solid state pogoni izrađeni od elektroničkih memorijskih čipova, uključujući upravljački uređaj i čip (FLASH / DRAM). Specifikacija sučelja, funkcija i način korištenja su isti kao i za HDD, veličina i oblik su isti.

Karakteristike tvrdih diskova.

• Kapacitet

U modernim tvrdim diskovima kapacitet se mjeri u gigabajtima ili terabajtima. Za HDD ova vrijednost je višekratnik kapaciteta jednog magnetskog diska unutar kutije, pomnožen s brojem magnetskih, kojih obično ima nekoliko.

• Brzina rotacije (samo za HDD)

Brzina rotacije magnetnih diskova unutar pogona, mjerena u RPM (Rotation Per Minute), obično je 5400 RPM ili 7200 RPM. Tvrdi diskovi sa SCSI / SAS sučeljima imaju brzinu rotacije od 10.000-15.000 RPM.

• Prosječno vrijeme pristupa = Srednje vrijeme traženja + Srednje vrijeme čekanja, tj. vrijeme za dohvaćanje informacija s diska.
• Brzina prijenosa

Ovo je brzina čitanja i pisanja podataka na tvrdi disk, mjerena u megabajtima u sekundi (MB/S).

• IOPS (ulaz/izlaz u sekundi)

Ulazno/izlazne operacije u sekundi, jedan od glavnih pokazatelja za mjerenje performansi diska. Za aplikacije s čestim operacijama čitanja i pisanja kao što je online obrada transakcija (OLTP), IOPS je najvažniji pokazatelj jer o tome ovisi izvedba poslovne aplikacije. Drugi važan pokazatelj je propusnost podataka, što se grubo može prevesti kao "propusnost prijenosa podataka", što pokazuje koliko se podataka može prenijeti u jedinici vremena.

RAID

Koliko god tvrdi diskovi bili pouzdani, podaci na njima se ponekad gube, iz raznih razloga. Stoga je predložena tehnologija RAID (Redundant Array of Independent Disks) - niz neovisnih diskova s ​​redundantnim pohranom podataka. Redundantnost znači da se svi bajtovi podataka kada su zapisani na jedan disk dupliciraju na drugi disk i mogu se koristiti ako prvi disk ne uspije. Štoviše, ova tehnologija pomaže povećati IOPS.

Osnovni koncepti RAID-a su odstranjivanje (tzv. "skidanje" ili razdvajanje) i zrcaljenje (tzv. "zrcaljenje" ili umnožavanje) podataka. Njihove kombinacije definiraju različite vrste RAID polja tvrdog diska.

Postoje sljedeće razine RAID polja:

Kombinacije ovih vrsta dovode do još nekoliko novih vrsta RAID-a:

Sljedeća slika objašnjava kako se izvodi RAID 0 (string):

Riža. 6. RAID 0.

A ovako se izvodi RAID 1 (dupliciranje):

Riža. 7. RAID 1.

I ovako radi RAID 3. XOR je isključiva logička funkcija ILI. Izračunava vrijednost pariteta za podatkovne blokove A, B, C, D ..., koja se zapisuje na poseban disk.

Riža. 8. RAID 3.

Gornji dijagrami dobro ilustriraju kako RAID radi i ne trebaju komentar. Nećemo pokazivati ​​dijagrame ostalih razina RAID-a, oni koji žele mogu ih pronaći na internetu.

Glavne karakteristike RAID tipova prikazane su u tablici.

Softver za pohranu podataka

Softver za pohranu može se kategorizirati na sljedeći način:

1. Upravljanje i administracija: upravljanje i postavljanje parametara infrastrukture: ventilacija, hlađenje, diskovni načini rada itd., kontrola vremena u danu itd.
2. Zaštita podataka: Snimka, kopija LUN sadržaja, podijeljeno zrcalo, udaljena replikacija, CDP (kontinuirana zaštita podataka) itd.
3. Povećana pouzdanost: razni softver za višestruko kopiranje i sigurnosno kopiranje ruta prijenosa podataka unutar podatkovnog centra i između njih.
4. Poboljšanje učinkovitosti: Thin Provisioning, automatska pohrana na više razina, deduplikacija, upravljanje QoS-om, predmemorija unaprijed, particioniranje, automatska migracija podataka, smanjenje brzine rotacije diska (smanjenje diska)

Tehnologija je vrlo zanimljiva" tanka opskrba". Kao što je često slučaj u IT-u, pojmove je često teško adekvatno prevesti na ruski, na primjer, teško je točno prevesti riječ "provisioning" ("provisioning", "support", "provision" - nijedan od ovih pojmova ne prenosi značenje potpuno). A kad je "tanak"...

Bankovni zajam može se koristiti za ilustraciju tankog rezerviranja. Kada banka izda deset tisuća kreditnih kartica s limitom od 500 tisuća, ne mora imati 5 milijardi na svom računu za servisiranje ovog obima kredita. Korisnici kreditnih kartica obično ne troše cijeli kredit odjednom, već koriste samo manji dio. Ipak, svaki korisnik pojedinačno može koristiti cijeli ili gotovo cijeli iznos kredita, ako ukupan iznos sredstava banke nije iscrpljen.

Riža. devet. Tanka opskrba.

Dakle, korištenje tanke provizije omogućuje rješavanje problema neučinkovite dodjele prostora u SAN-u, uštedu prostora, olakšavanje administrativnih postupaka za dodjelu prostora aplikacijama na skladištu te korištenje tzv. oversubscriptinga, odnosno dodjeljivanja više prostora za aplikacije nego što fizički imamo, računajući na to da aplikacije neće istovremeno zahtijevati sav prostor. Kako se kasnije ukaže potreba za tim, moguće je povećati fizički kapacitet pohrane.

Višeslojna pohrana pretpostavlja da su različiti podaci pohranjeni u uređajima za pohranu koji odgovaraju učestalosti pristupa podacima. Na primjer, često korišteni podaci mogu se staviti u "online pohranu" na SSD diskove s velikom brzinom pristupa i visokim performansama. No, cijena ovakvih diskova je i dalje visoka, pa ih je preporučljivo koristiti samo za online pohranu (za sada).

FC / SAS pogoni su također brzi i po razumnoj cijeni. Stoga su takvi diskovi vrlo prikladni za "pohranu blizu linije", gdje se pohranjuju podaci, pristup kojima se ne događa tako često, ali istodobno i ne tako rijetko.

Konačno, SATA / NL-SAS diskovi imaju relativno malu brzinu pristupa, ali su velikog kapaciteta i relativno jeftini. Stoga se izvanmrežna pohrana obično radi na njima, za podatke rijetke upotrebe.

Čim kontrolni sustav primijeti da je pristup podacima u izvanmrežnoj pohrani postao sve učestaliji, prenosi ih u blisku pohranu, a uz daljnju aktivaciju njihovog korištenja - u online pohranu na SSD diskove.

Deduplikacija (eliminacija dupliciranja) podataka(deduplikacija, DEDUP). Kao što ime sugerira, deduplikacija eliminira dupliciranje podataka u prostoru na disku koji se obično koristi za sigurnosne kopije podataka. Iako sustav ne može odrediti koje su informacije suvišne, može otkriti prisutnost duplih podataka. To omogućuje značajno smanjenje zahtjeva za kapacitetom rezervnog sustava.

Smanjenje brzine rotacije diska (Disk spin-down) - ono što se obično naziva "hibernacija" (spavanje) diska. Ako se podaci na nekom disku ne koriste dulje vrijeme, onda Okretanje diska stavlja ga u stanje hibernacije kako bi se smanjila potrošnja energije nepotrebnim okretanjem diska normalnom brzinom. To također povećava životni vijek diska i povećava pouzdanost sustava u cjelini. Kada stigne novi zahtjev za podacima na ovom disku, on se "probudi" i njegova brzina rotacije se povećava na normalu. Cijena koju treba platiti za uštedu energije i povećanu pouzdanost je određeno kašnjenje kada se prvi put pristupi podacima na disku, no cijena se itekako isplati.

Snimak diska (Snapshot). Snimka je potpuno upotrebljiva kopija određenog skupa podataka na disku u trenutku kada je ta kopija snimljena (zbog čega se naziva "snapshot"). Takva kopija se koristi za djelomično vraćanje stanja sustava u vrijeme kopiranja. Istodobno, na kontinuitet sustava uopće ne utječe, a performanse se ne pogoršavaju.

Udaljena replikacija: Radi koristeći Mirroring tehnologiju. Može održavati više kopija podataka na dvije ili više stranica kako bi spriječio gubitak podataka u slučaju prirodnih katastrofa. Postoje dvije vrste replikacije: sinkrona i asinkrona, razlika između njih je objašnjena na slici.

Riža. 10. Udaljena replikacija podataka (Remote Replication).

Kontinuirana zaštita podataka (CDP) Također poznat kao kontinuirana sigurnosna kopija ili sigurnosna kopija u stvarnom vremenu, automatski stvara sigurnosnu kopiju kad god se podaci promijene. Istodobno, postaje moguće vratiti podatke u slučaju bilo kakvih katastrofa u bilo kojem trenutku, a pritom je dostupna ažurna kopija podataka, a ne onih koji su bili prije nekoliko minuta ili sati.

Softver za upravljanje: to uključuje niz softvera za upravljanje i administriranje različitih uređaja: jednostavne konfiguracijske programe (čarobnjaci za kofiguraciju), centralizirane programe nadzora: mapiranje topologije, nadzor u stvarnom vremenu, mehanizmi za izvješćivanje o padovima. Također uključuje programe poslovnog jamstva: višedimenzionalne statistike izvedbe, izvješća o izvedbi i upite i još mnogo toga.

Oporavak od katastrofe (DR)... Ovo je prilično važna komponenta ozbiljnih industrijskih sustava skladištenja, iako je prilično skupa. Ali ti se troškovi moraju snositi da se preko noći ne izgubi “ono što je stečeno prekomjernim radom”. Navedeni sustavi zaštite podataka (Snapshot, Remote Replication, CDP) su dobri sve dok u naselju u kojem se nalazi sustav pohrane ne postoji elementarna nepogoda: tsunami, poplava, potres ili (pah-pah-pah) - nuklearni rat. A svaki rat također može uvelike pokvariti živote ljudima koji se bave korisnim stvarima, primjerice, pohranjivanjem podataka, a ne trčanjem s strojnicom kako bi cijepali tuđe teritorije ili kažnjavali neke "nevjernike". Daljinska replikacija pretpostavlja da se sustav za pohranu repliciranja nalazi u istom gradu ili barem u blizini. To, na primjer, ne pomaže u slučaju tsunamija.

Disaster Recovery tehnologija pretpostavlja da se backup centar koji se koristi za oporavak podataka u slučaju elementarnih nepogoda nalazi na znatnoj udaljenosti od glavnog podatkovnog centra, te da s njim stupa u interakciju putem mreže za prijenos podataka koja je superponirana na transportnu mrežu, najčešće optičku. S takvim rasporedom glavnih i rezervnih podatkovnih centara, primjerice, jednostavno će biti nemoguće koristiti CDP tehnologiju.

DR tehnologija koristi tri temeljna koncepta:

• BW (pričuvni prozor)- "backup window", vrijeme potrebno za backup sustav za kopiranje primljenog volumena podataka radnog sustava.
• RPO (cilj točke oporavka)- "Valjana točka oporavka", maksimalno vremensko razdoblje i odgovarajuća količina podataka koju je prihvatljivo izgubiti korisniku pohrane.
• RTO (cilj vremena oporavka)- "prihvatljivo vrijeme nedostupnosti", maksimalno vrijeme tijekom kojeg sustav pohrane može biti nedostupan, bez kritičnog utjecaja na osnovnu djelatnost.

Riža. 11. Tri temeljna koncepta DR tehnologije.

* * *

Ovaj esej ne tvrdi da je potpun i samo objašnjava osnovna načela pohrane, iako ne u cijelosti. Razni izvori na Internetu sadrže mnoge dokumente koji detaljnije opisuju sve točke koje su ovdje iznesene (a ne izložene).

Nastavljajući temu pohrane o sustavima za pohranu objekata -.

Ovisnost poslovnih procesa poduzeća o IT sferi stalno raste. Danas ne samo velike tvrtke, već i predstavnici srednjeg, a često i malog poduzetništva posvećuju pozornost pitanju kontinuiteta IT usluga.

Jedan od središnjih elemenata osiguravanja tolerancije na greške je sustav za pohranu podataka (DSS) – uređaj na kojem se centralno pohranjuju sve informacije. Sustav za pohranu karakterizira visoka skalabilnost, tolerancija na greške, mogućnost obavljanja svih servisnih operacija bez prekida rada uređaja (uključujući zamjenu komponenti). Ali cijena čak i osnovnog modela mjeri se desecima tisuća dolara. Na primjer, Fujitsu ETERNUS DX100 sa 12 diskova Nearline SAS 1Tb SFF (RAID10 6TB) vrijedan narudžbe 21.000 USD, što je vrlo skupo za malu tvrtku.

U našem članku predlažemo da razmotrimo opcije za organiziranje pohrane proračuna, koji ne gubi u performansama i pouzdanosti u odnosu na klasične sustave. Za njegovu provedbu predlažemo korištenje CEPH.

Što je CEPH i kako funkcionira?

CEPH- pohrana temeljena na slobodnom softveru, kombinacija je prostora na disku više poslužitelja (broj poslužitelja u praksi se mjeri u desecima i stotinama). CEPH vam omogućuje stvaranje vrlo skalabilne pohrane s visokim performansama i redundantnošću resursa. CEPH se može koristiti i kao pohrana objekata (za pohranu datoteka) i kao blok uređaj (za posluživanje virtualnih tvrdih diskova).

Tolerancija grešaka u pohrani osigurana je repliciranjem svakog podatkovnog bloka na više poslužitelja. Broj istovremeno pohranjenih kopija svakog bloka naziva se faktor replikacije, prema zadanim postavkama njegova vrijednost je 2. Shema operacije pohrane prikazana je na slici 1, kao što vidimo informacije su podijeljene u blokove, od kojih je svaki raspoređen na dva različita čvorovi.

Slika 1 - Distribucija blokova podataka

Ako poslužitelji ne koriste diskovne nizove otporne na greške, preporučujemo korištenje većeg faktora replikacije za pouzdanu pohranu podataka. U slučaju kvara jednog od poslužitelja, CEPH popravlja nedostupnost blokova podataka (slika 2), koji se na njemu nalaze, čeka određeno vrijeme (parametar je konfiguriran, prema zadanim postavkama 300 sekundi), nakon čega počinje rekreirati nedostajuće informacijske blokove na drugom mjestu (slika 3).

Slika 2 - Kvar jednog čvora

Slika 3 - Obnova redundantnosti

Slično, ako se klasteru doda novi poslužitelj, pohrana se ponovno balansira kako bi se jednoliko popunili diskovi na svim čvorovima. Mehanizam koji kontrolira distribuciju blokova informacija u CEPH klasteru naziva se CRUSH.

Za postizanje visokih performansi prostora na disku u CEPH klasterima, preporuča se korištenje funkcionalnosti razvrstavanja predmemorije. Njegovo je značenje stvoriti odvojeni skup visokih performansi i koristiti ga za cachiranje, dok će se glavne informacije smjestiti na jeftinije diskove (slika 4).

Slika 4 - Logički prikaz spremišta diskova

Predmemorija na razinama radit će na sljedeći način: zahtjevi klijenta za pisanje bit će zapisani u najbrži skup, a zatim premješteni na razinu pohrane. Isto tako, za zahtjeve za čitanje - informacije kada im se pristupi bit će podignute na razinu predmemorije i obrađene. Podaci ostaju na razini predmemorije sve dok ne postanu neaktivni ili dok ne postanu nevažni (slika 5). Vrijedi napomenuti da se predmemorija može konfigurirati samo za čitanje, u tom slučaju zahtjevi za pisanje bit će zapisani izravno u spremište za pohranu.

Slika 5 - Princip rada cash-thirringa

Razmotrimo stvarne scenarije korištenja CEPH-a u organizaciji za stvaranje skladišta podataka. Kao potencijalni klijent smatraju se mala i srednja poduzeća, gdje će ova tehnologija biti najtraženija. Izračunali smo 3 scenarija za korištenje opisanog rješenja:

1. Proizvodno ili trgovačko poduzeće sa zahtjevom za dostupnost internog ERP sustava i pohrane datoteka 99,98% godišnje, 24/7.
2. Organizacija koja treba implementirati lokalni privatni oblak za svoje poslovne potrebe.
3. Vrlo proračunsko rješenje za organizaciju pohrane blokova podataka otpornih na greške, potpuno neovisno o hardveru s 99,98% dostupnosti godišnje i jeftinom skalabilnosti.

Slučaj upotrebe 1: Skladište podataka temeljeno na CEPH-u

Pogledajmo primjer iz stvarnog svijeta primjene CEPH-a u organizaciji. Na primjer, potrebna nam je pohrana visokih performansi otporna na greške od 6 TB, ali troškovi čak i za osnovni model pohrane s diskovima su reda veličine $21 000 .

Sastavljanje repozitorija temeljenog na CEPH-u. Predlažemo korištenje rješenja kao poslužitelja Supermikro blizanac(slika 6). Proizvod predstavlja 4 poslužiteljske platforme u jednom kućištu od 2 jedinice, svi glavni čvorovi uređaja su duplicirani, što osigurava njegov kontinuirani rad. Za provedbu našeg zadatka bit će dovoljno koristiti 3 čvora, 4. će biti u rezervi za budućnost.

Slika 6 - Supermicro Twin

Svaki od čvorova dovršavamo na sljedeći način: 32 GB RAM-a, 4-jezgreni procesor 2,5 GHz, 4 SATA diska od po 2 TB za spremište za pohranu su kombinirani u 2 RAID1 polja, 2 SSD diska za caching pool su također kombinirani u RAID1. Trošak cijelog projekta prikazan je u tablici 1.

Tablica 1. Komponente za pohranu na temelju CEPH

Komponente	Cijena, USD	Kol	Cijena, USD
	4 999,28	1	4 999,28
	139,28	6	835,68
Procesor Ivy Bridge-EP 4-core 2,5GHz (LGA2011, 10MB, 80W, 22nm) Tray	366,00	3	1 098,00
	416,00	12	4 992,00
	641,00	6	3 846,00
UKUPNO			15 770,96

Izlaz: Kao rezultat izgradnje skladišta, dobivamo diskovni niz od 6 Tb s troškovima reda $16 000 , što 25% manje nego kupnjom minimalnog sustava za pohranu, dok na trenutnim kapacitetima možete pokrenuti virtualne strojeve koji rade sa pohranom, čime ćete uštedjeti na kupnji dodatnih poslužitelja. Zapravo, ovo je cjelovito rješenje.

Poslužitelji od kojih je izgrađena pohrana mogu se koristiti ne samo kao pohrana za tvrde diskove, već i kao pohrana za virtualne strojeve ili aplikacijske poslužitelje.

Slučaj upotrebe 2: Izgradite privatni oblak

Izazov je implementirati infrastrukturu za izgradnju privatnog oblaka uz minimalne troškove.

Izgradnja čak i malog oblaka koji se sastoji od, na primjer, 3 nosača u oko $36 000 : 21.000 USD - trošak pohrane + 5000 USD za svaki poslužitelj s 50% sadržaja.

Korištenje CEPH-a kao pohrane omogućuje vam kombiniranje računalnih i diskovnih resursa na istom hardveru. Odnosno, ne morate zasebno kupovati sustave za pohranu - diskovi instalirani izravno u poslužitelje koristit će se za hostiranje virtualnih strojeva.

Brza referenca:
Klasična struktura oblaka je skupina virtualnih strojeva, čije funkcioniranje osiguravaju 2 glavne hardverske komponente:

1. Računalni dio (compute) - poslužitelji ispunjeni RAM-om i procesorima, čije resurse koriste virtualni strojevi za računanje
2. Sustav za pohranu (storage) - uređaj ispunjen tvrdim diskovima, koji pohranjuje sve podatke.

Kao opremu uzimamo iste Supermicro poslužitelje, ali instaliramo snažnije procesore - 8-jezgreni s frekvencijom od 2,6 GHz, kao i 96 GB RAM-a u svakom čvoru, budući da će se sustav koristiti ne samo za pohranu informacija, već i za rad virtualnih strojeva. Uzimamo skup diskova sličan prvom scenariju.

Tablica 2. CEPH hardver privatnog oblaka

Komponente	Cijena, USD	Kol	Cijena, USD
Supermicro Twin 2027PR-HTR: 4 sustava (čvorova) koji se mogu priključiti na vruće u faktoru oblika 2U. Dvostruka utičnica R (LGA 2011), do 512 GB ECC RDIMM, integrirani IPMI 2.0 s KVM-om i namjenski LAN. 6x 2,5" SATA HDD ležišta za zamjenu bez isključivanja. Redundantna napajanja od 2000 W	4 999,28	1	4 999,28
Memorijski modul Samsung DDR3 16GB Registrirani ECC 1866Mhz 1.5V, Dual rank	139,28	18	2 507,04
Intel Xeon procesor E5-2650V2 Ivy Bridge-EP 8-Core 2,6GHz (LGA2011, 20MB, 95W, 32nm) Tray	1 416,18	3	4 248,54
Tvrdi disk SATA 2TB 2.5 "Enterprise Capacity SATA 6Gb/s 7200rpm 128Mb 512E	416	12	4 992,00
Solid State Drive SSD 2,5 "" 400 GB DC S3710 serija.	641	6	3 846,00
UKUPNO			20 592,86

Prikupljeni oblak imat će sljedeće resurse, uzimajući u obzir očuvanje stabilnosti kada 1. čvor zakaže:

• RAM: 120 GB
• Prostor na disku 6000 GB
• Fizičke procesorske jezgre: 16 kom.

Sastavljeni klaster moći će podržati oko 10 srednjih virtualnih strojeva sa sljedećim karakteristikama: 12 GB RAM-a / 4 procesorske jezgre / 400 GB prostora na disku.

Također je vrijedno uzeti u obzir da su sva 3 poslužitelja puna samo 50% i, ako je potrebno, mogu se nadopuniti, čime se udvostručuje skup resursa za oblak.

Izlaz: Kao što možete vidjeti, dobili smo i punopravni klaster virtualnih strojeva za preinaku grešaka i redundantnu pohranu podataka - kvar bilo kojeg poslužitelja nije kritičan - sustav će nastaviti funkcionirati bez zaustavljanja, dok cijena rješenja je oko 1,5 puta niža nego kupiti sustave za pohranu podataka i zasebne poslužitelje.

Slučaj upotrebe 3: Izgradnja super jeftinog skladišta podataka

Ako je proračun potpuno ograničen i nema novca za kupnju gore opisane opreme, možete kupiti rabljene poslužitelje, ali ne biste trebali štedjeti na diskovima - preporuča se kupnja novih.

Predlažemo da razmotrimo sljedeću strukturu: kupljeno 4 poslužiteljska čvora, svaki poslužitelj ima 1 SSD disk za predmemoriju i 3 SATA pogona... Supermicro poslužitelji s 48 GB RAM-a i procesori serije 5600 sada se mogu kupiti za otprilike $800 .

Diskovi se neće sastavljati u nizove otporne na greške na svakom poslužitelju, već će biti predstavljeni kao zaseban uređaj. U tom smislu, da bismo poboljšali pouzdanost pohrane, koristit ćemo faktor replikacije 3. To jest, svaki blok će imati 3 kopije. S ovom arhitekturom, zrcaljenje diska SSD predmemorije nije potrebno, budući da se informacije automatski dupliciraju na druge čvorove.

Tablica 3. Pribor za pohranu

Izlaz: Ako je potrebno, ovo rješenje može koristiti veće diskove ili ih zamijeniti SAS-om, ako trebate postići maksimalnu učinkovitost za rad DBMS-a. U ovom primjeru rezultat je 8 TB prostora za pohranu s vrlo niskom cijenom i vrlo visokom dostupnošću. Ispostavila se cijena jednog terabajta 3,8 puta jeftinije nego kada koristite industrijsko skladište za 21.000 dolara.

Tablica sažetka, zaključci

Konfiguracija	Pohrana Fujitsu ETERNUS DX100 + 12 Nearline SAS 1Tb SFF (RAID10)	Pohrana Fujitsu ETERNUS DX100 + 12 Nearline SAS 1Tb SFF (RAID10) + Supermicro Twin	Naš scenarij 1: pohrana temeljena na CEPH-u	Naš scenarij 2: izgradnja privatnog oblaka	Naš scenarij 3: izgradnja iznimno jeftine pohrane
Korisni volumen, GB	6 000	6 000	6 000	6000	8 000
Cijena, USD	21000	36000	15 770	20 592	7 324
Cijena od 1 GB, USD	3,5	6	2,63	3,43	0,92
Broj IOP-ova * (čitanje 70% / pisanje 30%, veličina bloka 4K)	760	760	700	700	675
Ugovoreni sastanak	Skladištenje	Pohrana + računalstvo	Pohrana + računalstvo	Pohrana + računalstvo	Pohrana + računalstvo

* Izračunavanje broja IOP-ova izvršeno je za kreirane nizove NL SAS diskova na sustavima za pohranu i SATA diskova na CEPH memoriji, caching je onemogućen radi čistoće dobivenih vrijednosti. Uz predmemoriju, IOP-ovi će biti znatno veći dok se predmemorija ne napuni.

Kao rezultat toga, možemo reći da se na temelju CEPH klastera mogu izgraditi pouzdana i jeftina skladišta podataka. Kao što su izračuni pokazali, korištenje cluster čvorova samo za pohranu nije jako učinkovito - rješenje je jeftinije od kupnje sustava za pohranu podataka, ali ne puno - u našem primjeru trošak pohrane na CEPH bio je oko 25% manji od Fujitsu DX100. Prave uštede se osjećaju kao rezultat kombiniranja računalnog dijela i pohrane na istom hardveru - u ovom slučaju će trošak rješenja biti 1,8 puta manji nego kod izgradnje klasične strukture korištenjem namjenske pohrane i odvojenih host strojeva.

EFSOL implementira ovo rješenje prema individualnim zahtjevima. Možemo koristiti opremu koju imate, što će dodatno smanjiti kapitalne troškove implementacije sustava. Kontaktirajte nas i mi ćemo provesti istraživanje vaše opreme za njezinu upotrebu u izradi sustava za pohranu.

Kao što znate, posljednjih godina došlo je do intenzivnog povećanja količine akumuliranih informacija i podataka. Istraživanje IDC Digital Universe pokazalo je da će svjetski digitalni sadržaj vjerojatno porasti s 4,4 zettebajta na 44 zettebajta do 2020. godine. Prema riječima stručnjaka, volumen digitalnih informacija udvostručuje se svake dvije godine. Stoga je danas problem ne samo obrade informacija, već i njihove pohrane iznimno hitan.

Za rješavanje ovog problema trenutno je vrlo aktivan razvoj takvog smjera kao što je razvoj sustava za pohranu (mreže / sustavi za pohranu). Pokušajmo shvatiti što točno suvremena IT industrija podrazumijeva pod pojmom "sustav za pohranu podataka".

Storage je softversko i hardversko integrirano rješenje koje ima za cilj organiziranje pouzdane i kvalitetne pohrane različitih informacijskih resursa, kao i pružanje nesmetanog pristupa tim resursima.

Stvaranje ovakvog kompleksa trebalo bi pomoći u rješavanju raznih problema s kojima se susreće moderno poslovanje tijekom izgradnje cjelovitog informacijskog sustava.

Glavne komponente sustava za pohranu:

Uređaji za pohranu (biblioteka traka, interni ili vanjski diskovni niz);

Sustav nadzora i upravljanja;

Podsustav sigurnosne kopije / arhiviranja podataka;

Softver za upravljanje pohranom;

Infrastruktura za pristup svim uređajima za pohranu podataka.

Glavni ciljevi

Razmotrimo najčešće zadatke:

Decentralizacija informacija. Neke organizacije imaju razvijenu gransku strukturu. Svaka zasebna jedinica takve organizacije trebala bi imati slobodan pristup svim informacijama koje su joj potrebne za rad. Suvremeni sustavi za pohranu u interakciji s korisnicima koji se nalaze na velikoj udaljenosti od centra u kojem se vrši obrada podataka, stoga su u mogućnosti riješiti ovaj problem.

Nepredviđanje konačnih potrebnih resursa. Prilikom planiranja projekta može biti iznimno teško odrediti s kojom točno količinom informacija ćete morati raditi tijekom rada sustava. Osim toga, masa akumuliranih podataka stalno se povećava. Većina modernih sustava za pohranu ima podršku za skalabilnost (mogućnost povećanja performansi nakon dodavanja resursa), pa se kapacitet sustava može povećati proporcionalno povećanju opterećenja (nadogradnja).

Sigurnost svih pohranjenih informacija. Može biti prilično teško kontrolirati, kao i ograničiti pristup informacijskim resursima poduzeća. Nestručne radnje servisnog osoblja i korisnika, namjerni pokušaji sabotaže - sve to može uzrokovati značajnu štetu pohranjenim podacima. Suvremeni sustavi za pohranu koriste različite sheme tolerancije grešaka kako bi se oduprli i namjernoj sabotaži i nevještim radnjama nekvalificiranih zaposlenika, čime bi se očuvala operativnost sustava.

Složenost upravljanja distribuiranim tokovima informacija – svaka radnja usmjerena na promjenu distribuiranih informacijskih podataka u jednoj od grana neminovno stvara niz problema – od složenosti sinkronizacije različitih baza podataka i verzija programskih datoteka do nepotrebnog dupliciranja informacija. Softverski proizvodi za upravljanje koji se isporučuju s pohranom mogu vam pomoći da optimizirate složenost i učinkovitost vaših pohranjenih informacija.

Visoki troškovi. Troškovi pohrane podataka čine oko dvadeset tri posto cjelokupne IT potrošnje, prema studiji koju je proveo IDC Perspectives. Ovi troškovi uključuju troškove softverskih i hardverskih dijelova kompleksa, plaćanja servisnom osoblju itd. Korištenje sustava za pohranu omogućuje vam uštedu na administraciji sustava, a također osigurava smanjenje troškova osoblja.

Glavne vrste sustava za pohranu

Svi sustavi za pohranu podataka podijeljeni su u 2 vrste: vrpca i diskovni sustavi. Svaka od dvije gore navedene vrste podijeljena je, pak, na nekoliko podvrsta.

Diskovni sustavi za pohranu

Takvi sustavi za pohranu podataka koriste se za izradu sigurnosnih međukopija, kao i za operativni rad s različitim podacima.

Diskovni sustavi za pohranu podijeljeni su u sljedeće podvrste:

Sigurnosni uređaji (razne biblioteke diskova);

Uređaji za podatke o radu (oprema visokih performansi);

Uređaji koji se koriste za dugotrajno skladištenje arhiva.

Skladištenje trake

Koristi se za stvaranje arhiva kao i za sigurnosne kopije.

Sustavi za pohranu traka podijeljeni su u sljedeće podvrste:

Biblioteke traka (dva ili više pogona, mnogo utora za trake);

Automatski učitavači (1 pogon, više utora za trake);

Odvojeni pogoni.

Glavna sučelja za povezivanje

Iznad smo ispitali glavne vrste sustava, a sada pogledajmo pobliže strukturu samih sustava za pohranu podataka. Suvremeni sustavi za pohranu kategorizirani su prema vrsti host sučelja koje koriste. U nastavku razmotrite 2 najčešća vanjska sučelja za povezivanje - SCSI i FibreChannel. SCSI sučelje nalikuje široko korištenom IDE-u i paralelno je sučelje koje može smjestiti šesnaest uređaja na jednu sabirnicu (za IDE, kao što znate, dva uređaja po kanalu). Maksimalna brzina SCSI protokola danas je 320 megabajta u sekundi (trenutačno je u razvoju verzija koja će pružati brzine od 640 megabajta u sekundi). Nedostaci SCSI su sljedeći - nezgodan, nema otpornost na buku, predebeli kabeli, čija maksimalna duljina ne prelazi dvadeset pet metara. Sam SCSI protokol također nameće određena ograničenja - u pravilu je to 1 inicijator na sabirnici plus slave uređaji (tračni pogoni, diskovi itd.).

FibreChannel se rjeđe koristi od SCSI jer je hardver koji se koristi za ovo sučelje skuplji. Osim toga, FibreChannel se koristi za postavljanje velikih SAN mreža za pohranu, pa se koristi samo u velikim tvrtkama. Udaljenosti mogu biti praktički bilo koje - od standardnih tristo metara za standardnu ​​opremu do dvije tisuće kilometara za moćne prekidače ("direktori"). Glavna prednost FibreChannel sučelja je mogućnost kombiniranja više uređaja za pohranu i hostova (poslužitelja) u zajedničku mrežu SAN područja za pohranu. Manje važne prednosti su: veće udaljenosti nego kod SCSI-a, mogućnost agregacije linkova i redundantnosti pristupnih putova, mogućnost "hot-plug" opreme i veća otpornost na buku. Koriste se dvožilni jednožilni i višemodni optički kabeli (sa SC ili LC konektorima), kao i SFP - optički odašiljači izrađeni na bazi laserskih ili LED emitera (ove komponente određuju maksimalnu udaljenost između uređaja koji se koriste, kao i brzina prijenosa).

Opcije topologije pohrane

Tradicionalno, sustavi za pohranu podataka koriste se za povezivanje poslužitelja s DAS-om – sustavom za pohranu podataka. Osim DAS-a, postoje i NAS – uređaji za pohranu podataka koji se spajaju na mrežu, kao i SAN – komponente mreža za pohranu podataka. SAN i NAS sustavi stvoreni su kao alternativa DAS arhitekturi. Istovremeno, svako od navedenih rješenja razvijeno je kao odgovor na stalno rastuće zahtjeve za suvremenim sustavima za pohranu podataka i temeljilo se na korištenju tehnologija dostupnih u to vrijeme.

Prve mrežne arhitekture za pohranu razvijene su 1990-ih kako bi se riješile neke od opipljivijih nedostataka DAS sustava. Mrežna rješenja za pohranu osmišljena su kako bi odgovorila na gore navedene ciljeve: smanjenje troškova i složenosti upravljanja podacima, smanjenje LAN prometa i poboljšanje ukupne izvedbe i dostupnosti podataka. S obzirom na to, SAN i NAS arhitekture rješavaju različite aspekte jednog zajedničkog problema. Kao rezultat toga, 2 mrežne arhitekture počele su postojati istovremeno. Svaki od njih ima svoju funkcionalnost i prednosti.

DAS

(D irect A ttached S toraža) Je arhitektonsko rješenje koje se koristi u slučajevima kada je uređaj koji se koristi za pohranu digitalnih podataka povezan preko SAS protokola preko sučelja izravno na poslužitelj ili na radnu stanicu.

Glavne prednosti DAS sustava: niska cijena u usporedbi s drugim rješenjima za pohranu, jednostavnost implementacije i administracije, velika brzina razmjene podataka između poslužitelja i sustava za pohranu podataka.

Navedene prednosti omogućile su da DAS sustavi postanu iznimno popularni u segmentu malih korporativnih mreža, hosting provajdera i malih ureda. No, u isto vrijeme, DAS sustavi imaju i svoje nedostatke, na primjer, neoptimalno korištenje resursa, što se objašnjava činjenicom da svaki DAS sustav zahtijeva vezu s namjenskim poslužiteljem, osim toga, svaki takav sustav omogućuje povezivanje ne više od dva poslužitelja na disk polica u određenoj konfiguraciji.

prednosti:

Pristupačna cijena. Sustav za pohranu je u biti košarica diskova instalirana izvan poslužitelja, opremljena tvrdim diskovima.

Omogućuje brzu razmjenu između poslužitelja i diskovnog polja.

nedostaci:

Nedovoljna pouzdanost - u slučaju nesreće ili bilo kakvih problema u mreži, poslužitelj prestaje biti dostupan većem broju korisnika.

Velika latencija zbog činjenice da sve zahtjeve obrađuje jedan poslužitelj.

Loša upravljivost - dostupnost svih kapaciteta na jednom poslužitelju smanjuje fleksibilnost distribucije podataka.

Niska iskorištenost resursa – količinu potrebnih podataka teško je predvidjeti: neki DAS uređaji u organizaciji mogu imati višak kapaciteta, dok drugi možda nemaju dovoljno kapaciteta, budući da je preraspodjela kapaciteta obično previše dugotrajna ili čak nemoguća.

NAS

(N mreža A ttached S toraža) Je integrirani samostalni disk sustav koji uključuje NAS poslužitelj s vlastitim specijaliziranim operativnim sustavom i skupom korisničkih funkcija koje omogućuju brzo pokretanje sustava i pristup svim datotekama. Sustav je spojen na običnu računalnu mrežu, što korisnicima ove mreže omogućuje rješavanje problema nedostatka slobodnog prostora na disku.

NAS je pohrana koja se povezuje s mrežom poput običnog mrežnog uređaja, pružajući pristup datotekama digitalnim podacima. Svaki NAS uređaj kombinacija je sustava za pohranu podataka i poslužitelja na koji je sustav povezan. Najjednostavniji NAS uređaj je mrežni poslužitelj koji omogućuje dijeljenje datoteka.

NAS uređaji sastoje se od glavne jedinice koja obavlja obradu podataka, a također povezuje lanac diskova u jednu mrežu. NAS omogućuje pohranu preko Ethernet mreža. Zajednički pristup datotekama organiziran je u njima pomoću TCP/IP protokola. Takvi uređaji omogućuju dijeljenje datoteka čak i među klijentima sa sustavima koji rade na različitim operativnim sustavima. Za razliku od DAS arhitekture, NAS sustavi ne moraju isključivati ​​poslužitelje kako bi povećali ukupni kapacitet; dodavanje pogona u NAS strukturu može se obaviti jednostavnim povezivanjem uređaja na mrežu.

NAS tehnologija se danas razvija kao alternativa univerzalnim poslužiteljima koji nose veliki broj različitih funkcija (e-mail, faks poslužitelj, aplikacije, ispis itd.). NAS uređaji, za razliku od univerzalnih poslužitelja, obavljaju samo jednu funkciju - datotečni poslužitelj, nastojeći to učiniti što brže, jednostavnije i učinkovitije.

Spajanje NAS-a na LAN omogućuje pristup digitalnim informacijama za neograničen broj heterogenih klijenata (tj. klijenata s različitim operativnim sustavima) ili drugih poslužitelja. Gotovo svi NAS uređaji danas se koriste na Ethernet mrežama temeljenim na TCP/IP protokolima. Pristup NAS uređajima provodi se pomoću posebnih pristupnih protokola. Najčešći protokoli za pristup datotekama su DAFS, NFS, CIFS. Unutar takvih poslužitelja instalirani su specijalizirani operativni sustavi.

NAS uređaj može izgledati kao obična kutija s jednim Ethernet portom i nekoliko tvrdih diskova, ili može biti ogroman sustav opremljen s nekoliko namjenskih poslužitelja, ogromnim brojem diskova i vanjskih Ethernet portova. Ponekad su NAS uređaji dio SAN mreže. U tom slučaju nemaju svoje pogone, već samo pružaju pristup podacima koji se nalaze na blok uređajima. U ovom slučaju, NAS djeluje kao moćan namjenski poslužitelj, a SAN djeluje kao uređaj za pohranu. U ovom slučaju, jedna DAS topologija se formira od SAN i NAS komponenti.

Prednosti

Niska cijena, dostupnost resursa za pojedinačne poslužitelje, kao i za bilo koje računalo u organizaciji.

Svestranost (jedan poslužitelj može poslužiti Unix, Novell, MS, Mac klijente).

Jednostavnost implementacije kao i administracije.

Jednostavnost dijeljenja resursa.

nedostatke

Pristup informacijama putem protokola mrežnog datotečnog sustava često je sporiji od pristupa lokalnom disku.

Većina pristupačnih NAS poslužitelja ne uspijeva pružiti fleksibilan pristup velikom brzinom koji pružaju moderni SAN sustavi (na razini bloka, a ne na razini datoteke).

SAN

(S torage A rea N mreža)- ovo arhitektonsko rješenje omogućuje spajanje vanjskih uređaja za pohranu (biblioteke traka, diskovni nizovi, optički pogoni, itd.) na poslužitelje. S ovom vezom operativni sustav prepoznaje vanjske uređaje kao lokalne. Korištenje SAN mreže omogućuje vam smanjenje ukupnih troškova održavanja sustava za pohranu podataka i omogućuje modernim organizacijama da organiziraju pouzdanu pohranu svojih informacija.

Najjednostavnija SAN opcija su sustavi za pohranu podataka, poslužitelji i prekidači, ujedinjeni optičkim komunikacijskim kanalima. Osim diskovnih sustava za pohranu, na SAN se mogu spojiti knjižnice diskova, pogoni traka (biblioteke traka), uređaji koji se koriste za pohranu informacija na optičke diskove itd.

Prednosti

Pouzdanost pristupa podacima koji se nalaze na vanjskim sustavima.

Neovisnost SAN topologije od korištenih poslužitelja i sustava pohrane.

Sigurnost i pouzdanost centralizirane pohrane podataka.

Pogodnost centraliziranog upravljanja podacima i prebacivanjem.

Mogućnost premještanja I/O prometa u zasebnu mrežu kako bi se rasteretio LAN.

Niska latencija i visoke performanse.

SAN logička struktura fleksibilnost i skalabilnost.

Stvarna neograničena geografska veličina SAN-a.

Sposobnost brze raspodjele resursa između poslužitelja.

Jednostavnost sheme sigurnosnog kopiranja, osigurana činjenicom da se svi podaci nalaze na jednom mjestu.

Sposobnost stvaranja rješenja za klasteriranje za nadilaženje grešaka na temelju postojećeg SAN-a bez dodatnih troškova.

Dostupnost dodatnih usluga i mogućnosti, kao što su daljinska replikacija, snimke itd.

SAN visoke sigurnosti /

Jedini nedostatak takvih rješenja je njihova visoka cijena. Općenito, domaće tržište sustava za pohranu podataka zaostaje za tržištem razvijenih zapadnih zemalja, koje karakterizira široka upotreba sustava za pohranu podataka. Visoka cijena i nedostatak komunikacijskih kanala velike brzine glavni su razlozi koji ometaju razvoj ruskog tržišta skladištenja podataka.

RAID

Govoreći o sustavima za pohranu podataka, svakako biste trebali razmotriti jednu od glavnih tehnologija koje su u osnovi rada takvih sustava i koje su sveprisutne u suvremenoj IT industriji. Mislimo na RAID nizove.

RAID polje se sastoji od nekoliko diskova kojima upravlja kontroler i koji su međusobno povezani putem kanala za prijenos podataka velike brzine. Vanjski sustav takve diskove (uređaje za pohranu) doživljava kao jednu cjelinu. Vrsta korištenog niza ima izravan utjecaj na stupanj izvedbe i toleranciju grešaka. RAID nizovi se koriste za povećanje pouzdanosti pohrane podataka kao i za poboljšanje brzine čitanja/pisanja.

Postoji nekoliko razina RAID-a koje se koriste pri izgradnji mreža za pohranu podataka. Najčešće korištene razine su:

1. Ovo je diskovni niz povećane performanse, bez tolerancije grešaka, s prugama.
Informacije su podijeljene u zasebne blokove podataka. Snima se istovremeno na dva ili više diskova.

Prednosti:

Količina memorije se zbraja.

Značajno povećanje performansi (broj diskova izravno utječe na stopu povećanja performansi).

minusi:

Pouzdanost RAID-a 0 je inferiorna u odnosu na pouzdanost čak i najnepouzdanijeg diska, jer ako neki od diskova pokvari, cijeli niz postaje neupotrebljiv.

2. - zrcaljeni niz diskova. Ovaj niz sastoji se od para diskova koji se međusobno potpuno kopiraju.

Prednosti:

Pružanje prihvatljive brzine pisanja pri paraleliziranju upita, kao i povećanje brzine čitanja.

Osiguravanje visoke pouzdanosti - diskovni niz ove vrste funkcionira sve dok u njemu radi barem 1 disk. Vjerojatnost razbijanja 2 diska u isto vrijeme, jednaka umnošku vjerojatnosti razbijanja svakog od njih, mnogo je manja od vjerojatnosti razbijanja jednog diska. U slučaju kvara jednog diska, u praksi se mora odmah poduzeti radnja za ponovno vraćanje redundancije. Za to se preporuča koristiti vruće rezerve s RAID-om bilo koje razine (osim nulte).

minusi:

Jedina mana RAID-a 1 je to što korisnik dobiva jedan tvrdi disk po cijeni dva diska.

3.. Ovo je RAID 0 niz izgrađen od RAID 1 nizova.

4. RAID 2... Koristi se za nizove koji koriste Hammingov kod.

Nizovi ovog tipa temelje se na korištenju Hammingovog koda. Diskovi su podijeljeni u 2 skupine: za podatke i također za kodove koji se koriste za ispravljanje pogrešaka. Podaci na diskovima koji se koriste za pohranu informacija distribuiraju se na isti način kao u RAID-u 0, odnosno dijele se na male blokove u skladu s brojem diskova. Preostali diskovi pohranjuju sve kodove za ispravljanje pogrešaka koji pomažu vratiti informacije u slučaju kvara jednog od tvrdih diskova. Hammingova metoda koja se koristi u ECC memoriji omogućuje ispravljanje pojedinačnih pogrešaka u hodu, kao i otkrivanje dvostrukih pogrešaka.

RAID 3, RAID 4... To su diskovni nizovi s crtanjem, kao i namjenski paritetni disk. U RAID-u 3, podaci s n diskova se dijele na komponente manje od sektora (u blokove ili bajtove), a zatim se distribuiraju na n-1 diskova. Paritetni blokovi pohranjeni su na jednom disku. U RAID 2 polju u tu svrhu korišteni su n-1 diskovi, međutim, većina informacija na kontrolnim diskovima korištena je za ispravljanje pogrešaka u hodu, dok je većina korisnika u slučaju kvara diska jednostavno obnavljanje informacija dovoljno (za to ima dovoljno informacija koje stane na jedan tvrdi disk).

RAID 4 niz sličan je RAID-u 3, međutim, podaci se ne dijele na zasebne bajtove, već na blokove. To je dijelom omogućilo rješavanje problema nedovoljno visoke brzine prijenosa podataka s malim volumenom. Pisanje je presporo zbog činjenice da zapis generira paritet za blok, zapisivanje na jedan disk.
Za razliku od RAID-a 2, RAID 3 se razlikuje po nemogućnosti ispravljanja pogrešaka u hodu, a također i po manjoj redundanciji.

Prednosti:

Davatelji usluga u oblaku također aktivno kupuju za svoje potrebe pohrane, na primjer, Facebook i Google grade vlastite poslužitelje od gotovih komponenti, ali ti poslužitelji se ne računaju u IDC izvješću.

IDC također očekuje da će tržišta u nastajanju uskoro nadmašiti razvijena tržišta u potrošnji skladišta jer doživljavaju brži gospodarski rast. Primjerice, regija istočne i srednje Europe, Afrike i Bliskog istoka nadmašit će Japan po troškovima skladištenja u 2014. godini. Do 2015. Azijsko-pacifička regija, isključujući Japan, nadmašit će Zapadnu Europu u smislu potrošnje skladištenja.

Prodaja sustava za pohranu podataka koju provodi naša tvrtka Navigator daje svima priliku da dobiju pouzdanu i trajnu osnovu za pohranu svojih multimedijskih podataka. Širok izbor Raid polja, mrežnih skladišta i drugih sustava omogućuje individualni odabir RAID-a od drugog do četvrtog za svaku narudžbu; nemoguće je provoditi paralelne operacije pisanja zbog činjenice da se koristi zaseban kontrolni disk za pohranu informacija o digitalnom paritetu. RAID-u 5 nedostaje spomenuti nedostatak. Kontrolni zbroji i blokovi podataka automatski se zapisuju na sve diskove; nema asimetrične konfiguracije diska. Kontrolni zbrojevi znače rezultat operacije XOR. XOR omogućuje zamjenu bilo kojeg operanda rezultatom i, korištenjem XOR algoritma, kao rezultat dobije operand koji nedostaje. Za spremanje rezultata XOR potreban je samo jedan disk (njegova veličina je identična veličini bilo kojeg diska u raid-u).

Prednosti:

Popularnost RAID5 prvenstveno je posljedica njegove isplativosti. Zapisivanje u RAID5 volumen zauzima dodatne resurse, što rezultira degradacijom performansi jer su potrebna dodatna izračunavanja i upisivanja. No, s druge strane, pri čitanju (u usporedbi s zasebnim tvrdim diskom) postoji određeni dobitak, koji se sastoji u činjenici da se tokovi podataka koji dolaze s nekoliko diskova mogu obraditi paralelno.

minusi:

RAID 5 ima mnogo nižu izvedbu, osobito pri izvođenju nasumičnog upisivanja (kao što je Random Write), pri čemu je izvedba smanjena za 10-25 posto performansi RAID 10 ili RAID 0. To je zato što ovaj proces zahtijeva više operacija na disku (svaki operaciju pisanja poslužitelja na RAID kontroleru zamjenjuju 3 operacije - 1 operacija čitanja i 2 operacije pisanja). Nedostaci RAID-a 5 pojavljuju se kada jedan disk otkaže - u ovom slučaju cijeli volumen prelazi u kritični način rada, sve operacije čitanja i pisanja popraćene su dodatnim manipulacijama, što dovodi do oštrog pada performansi. U tom slučaju, razina pouzdanosti pada na razinu pouzdanosti RAID-a 0 opremljenog odgovarajućim brojem diskova, postajući n puta manja od pouzdanosti jednog diska. Ako, prije nego što se polje vrati, barem još jedan disk otkaže ili se na njemu dogodi nepopravljiva pogreška, niz će biti uništen, a podaci na njemu se ne mogu vratiti konvencionalnim metodama. Također imajte na umu da će proces ponovne izgradnje redundancije RAID podataka, poznat kao rekonstrukcija RAID-a, nakon kvara diska uzrokovati intenzivno neprekidno čitanje sa svih diskova koje će trajati mnogo sati. Kao rezultat toga, jedan od preostalih diskova može pokvariti. Također, mogu se otkriti i ranije neotkriveni kvarovi čitanja podataka u hladnim nizovima podataka (oni podaci kojima se ne pristupa tijekom normalnog rada niza - neaktivni i arhivirani), što dovodi do povećanog rizika od kvara tijekom oporavka podataka.

6. je RAID 50 polje, koje je izgrađeno od RAID5 nizova;

7. - prugasti diskovni niz, koji koristi 2 kontrolna zbroja, izračunata na 2 neovisna načina.

RAID 6 je u mnogočemu sličan RAID-u 5, ali se od njega razlikuje po većem stupnju pouzdanosti: dodjeljuje kapacitet dva diska za kontrolne zbrojeve, a dva zbroja se izračunavaju pomoću različitih algoritama. Potreban je RAID kontroler većeg kapaciteta. Pomaže u zaštiti od višestrukih kvarova osiguravajući vrijeme rada nakon kvara dva pogona istovremeno. Uređenje niza zahtijeva najmanje četiri pogona. Korištenje RAID-6 obično rezultira oko 10-15 posto degradacije performansi grupe diskova. To je zbog velike količine informacija koje kontroler mora obraditi (postaje potrebno izračunati drugi kontrolni zbroj, kao i čitati i pisati više blokova diska tijekom procesa pisanja svakog od blokova).

8. je RAID 0 polje koje je izgrađeno od RAID6 polja.

9. Hibridni RAID... Ovo je još jedna razina RAID polja koja je u posljednje vrijeme postala prilično popularna. Ovo su uobičajene razine RAID-a koje se koriste u kombinaciji s dodatnim softverom i SSD-ovima koji se koriste kao predmemorija za čitanje. To dovodi do povećanja performansi sustava, zbog činjenice da SSD-ovi, u usporedbi s HDD-ovima, imaju puno bolje karakteristike brzine. Danas postoji nekoliko implementacija, na primjer, Crucial Adrenaline, kao i nekoliko proračunskih Adaptec kontrolera. Trenutačno se korištenje hibridnog RAID-a ne preporučuje zbog malog resursa SSD diskova.


Hibridni RAID čita s bržeg SSD-a i zapisuje na SSD-ove i tvrde diskove (u svrhu redundantnosti).
Hibridni RAID izvrstan je za podatkovne aplikacije niske razine (virtualni stroj, poslužitelj datoteka ili internetski pristupnik).

Značajke suvremenog tržišta skladištenja

U ljeto 2013. analitička tvrtka IDC objavila je svoju sljedeću prognozu za tržište pohrane, koju je izračunala do 2017. Izračuni analitičara pokazuju da će u sljedeće četiri godine globalna poduzeća kupovati sustave za pohranu s ukupnim kapacitetom od stotinu i trideset osam eksabajta. Ukupni ostvarivi skladišni kapaciteti će rasti za tridesetak posto godišnje.

Međutim, u odnosu na prethodne godine, kada je došlo do naglog rasta potrošnje pohrane podataka, stopa tog rasta će se donekle usporiti, jer danas većina tvrtki koristi rješenja u oblaku, dajući prednost tehnologijama koje optimiziraju pohranu podataka. Uštede prostora za pohranu postižu se alatima kao što su virtualizacija, kompresija podataka, deduplikacija podataka i dr. Svi gore navedeni alati omogućuju uštedu prostora, omogućujući tvrtkama da izbjegnu spontane kupnje i pribjegnu kupnji novih sustava za pohranu samo kada su stvarno potrebni.

Od 138 eksabajta za koje se očekuje da će biti prodani 2017., 102 eksabajta bit će vanjska pohrana, a 36 interna pohrana. U 2012. godini implementirano je dvadeset eksabajta pohrane za vanjske sustave i osam za interne sustave. Financijski troškovi industrijskih skladišnih sustava godišnje će se povećavati za približno 4,1 posto i do 2017. iznosit će oko četrdeset dvije i pol milijarde dolara.

Već smo primijetili da je globalno tržište skladištenja, koje je nedavno doživjelo pravi procvat, postupno opadalo. U 2005. godini rast potrošnje skladišta na industrijskoj razini iznosio je šezdeset i pet posto, au 2006. i 2007. godini po pedeset i devet posto. U narednim godinama rast potrošnje skladišta još se više smanjio zbog negativnog utjecaja svjetske ekonomske krize.

Analitičari predviđaju da će povećana upotreba pohrane u oblaku dovesti do manje potrošnje rješenja za pohranu na razini poduzeća. Davatelji usluga u oblaku također aktivno kupuju za svoje potrebe pohrane, na primjer, Facebook i Google grade vlastite poslužitelje od gotovih komponenti, ali ti poslužitelji se ne računaju u IDC izvješću.

IDC također očekuje da će tržišta u nastajanju uskoro nadmašiti razvijena tržišta u potrošnji skladišta jer doživljavaju brži gospodarski rast. Primjerice, regija istočne i srednje Europe, Afrike i Bliskog istoka nadmašit će Japan po troškovima skladištenja u 2014. godini. Do 2015. Azijsko-pacifička regija, isključujući Japan, nadmašit će Zapadnu Europu u smislu potrošnje skladištenja.

Promptna prodaja sustava za pohranu podataka

Prodaja sustava za pohranu podataka koju provodi naša tvrtka Navigator daje svima priliku da dobiju pouzdanu i trajnu osnovu za pohranu svojih multimedijskih podataka. Širok izbor Raid polja, mrežnih skladišta i drugih sustava omogućuje individualni odabir sustava koji mu najviše odgovara za svakog kupca.

Široka tehnička sposobnost, pismenost i iskustvo osoblja tvrtke jamče brzu i cjelovitu provedbu zadatka. Pritom, nismo ograničeni isključivo na prodaju sustava za pohranu podataka, jer vršimo i njihovu konfiguraciju, puštanje u rad te naknadni servis i održavanje.