Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
104
Добавлен:
20.02.2016
Размер:
972.29 Кб
Скачать

Технологии корпоративных систем хранения информации

Различают три основных варианта организации доступа к системам хранения:

•SAS (Server Attached Storage), устройство хранения, присоединенное к серверу;

•NAS (Network Attached Storage), устройство хранения, подсоединенное к сети;

•SAN (Storage Area Network), сеть хранения данных.

Выбор решения базируется на потребностях и долгосрочных целях организации. Базовые характеристики системы хранения данных:

-вместимость , включает количество и типы данных, которые могут быть сохранены и обеспечение их распределенного использования;

-производительность, как требования к вводу-выводу и обеспечению достаточной пропускной способности;

-масштабируемость, какобеспечение долгосрочного роста данных;

-доступность и надежность, как соответствие используемым задачам;

-защита данных требования к резервированию и восстановлению;

-стоимость обслуживания.

Основные особенности канальных интерфейсов:

Основные особенности сетевых интерфейсов:

-низкие задержки

- многоточечные топологии

- высокие скорости

- большие расстояния

- высокая надежность

- высокая масштабируемость

-

- низкие скорости

топология точка-точка

- небольшие расстояния между нодами

- программная загрузка

-зависимость от платформы

- большие задержки

Технологии корпоративных систем хранения информации

Архитектура типа SAS (Server Attached

Storage)Традиционный способ подключения системы хранения данных к высокоскоростному интерфейсу в сервере, как правило, к параллельному SCSI интерфейсу.

Архитектура типа SAS (или DAS Direct Attached Storage) является способом хранения, в котором устройства хранения являются частью компьютера- хоста, напрямую связанными с дисками, с отдельным сервером, RAID- массивами или ленточными библиотеками, с требованием дополнительного

специализированного ПО.

Производительность SAS зависит от ОС иПримеромиспользуемойхраненияфайловойтипасистемы,SAS

от загрузки сервера, обслуживающего системуможетхраненияслужить.файловый сервер. Достоинство:

- достаточно низкая стоимость инсталляции и проста реализации, -высокое быстродействие из расчета один сторедж для одного сервера.

Недостаток:

- сложность организации систем с высокой готовностью - уменьшение скорости отклика

при загрузке сервера, который обслуживает сторедж.

Технологии корпоративных систем хранения информации

Архитектура типа NAS (Network Attached Storage)

NAS-решение представляют собой выделенный файл-сервер и является менее дорогим, но, в то же время, более простым и достаточно быстрым способом решения задачи отделения процесса доступа к данным от сервера, и обеспечения равномерной загрузки сети, при этом доступ к данным не зависит от ОС и платформы.

NAS-сети не решают проблему транзита данных между NAS-сервером и серверами приложений (или клиентскими ПК), и такие системы хранения данных обладают низкой масштабируемостью. Кроме того, проблема облегчения загрузки сети решается с помощью NAS-решений только частично.

Достоинства NAS:

- выделенный файл-сервер; - доступ к данным не зависит от ОС и платформы;

- удобство администрирования; - максимальная простота установки. Недостатки NAS:

- низкая масштабируемость;

- конфликт с трафиком LAN/WAN

Технологии корпоративных систем хранения информации
Архитектура типа SAN (Storage Area Network)
SAN-решение представляет собой дополнительную выделенную сеть, связывающую один или несколько серверов с одной или несколькими системами хранения данных.
Простейший SAN позволяет любому серверу получить доступ к любому накопителю, не загружая при этом ни другие серверы, ни корпоративную локальную сеть. Возможен обмен данными между системами хранения данных без участия серверов.
Фактически, SAN представляет собой комбинацию аппаратных средств и ПО, позволяющую большому числу пользователей хранить информацию в одном месте (с быстрым
централизованным доступом).
В качестве систем хранения могут использоваться: -RAID-массивы,
- библиотеки (ленточные, магнитооптические и др.),
- JBOD-системы (Just a Bunch of Disks) простые массивы дисков без RAID-возможностей.
Достоинства:
- независимость топологии SAN от сторедж-систем и серверов; - централизованное управление;
-отсутствие конфликта с трафиком LAN/WAN; -резервирование данных; -высокое быстродействие; -высокая масштабируемость; -высокая гибкость;
-высокая готовность и отказоустойчивость.

Технологии корпоративных систем хранения информации

Технология iSCSI (Internet SCSI)

Технология, построенная по стандартам IETF, которая заключает блоки SCSI в Ethernet-пакеты. Протокол iSCSI - это протокол транспортировки с низкими задержками блоков SCSI по IP-сетям.

Используя протокол iSCSI, пользователь может создавать сети хранения данных на базе протокола IP, используя при этом локальную сеть Ethernet.

Таким образом, появляется возможность обходить ограничения при использовании хранилищ данных с прямым подключением, в том числе и невозможность совместного использования ресурсов через серверы, и невозможность подключения дополнительных устройств расширения емкости без отключения приложений.

Характеристики сетей хранения данных, построенных на базе протокола iSCSI:

-высокая доступность наличие нескольких путей между серверами и хранилищами данных обеспечивает возможность постоянного подключения, даже при отказе ряда каналов.

-масштабируемость расширение емкости хранилищ данных без необходимости отключения приложений.

-в рамках гетерогенных платформ возможность использования дисковых и ленточных накопителей.

-использование хорошо известной технологии Ethernet;

-использование стандартных коммутаторов.

Технологии и протоколы корпоративных систем хранения и

Fibre Channel - это открытый промышленный стандарт высокоскоростного последовательного интерфейса. Fibre Channel одновременно поддерживает целый ряд стандартных протоколов (среди которых TCP/IP и SCSI-3)

Характеристики сети хранения на основе Fibre Channel: - высокие скорости

- независимость от протокола (0-3 уровни) - большие расстояния - низкие задержки - высокая надежность

- высокая масштабируемость - многоточечные топологии

Используемые открытые стандарты:

•SCSI command set

•SCSI Enclosure Services (SES)

•SCSI Self Monitoring Analysis and Reporting Technology (S.M.A.R.T.)

•SAF-TE (SCSI Accessed Fault-Tolerant Enclosures)

•Simple Network Management Protocol (SNMP)

•Web-Based Enterprise Management (WBEM)

Основные компоненты SAN

-медные (до 30м) и оптические кабели (до 10км)

-Конверсия интерфейсов осуществляется с помощью GBIC (Gigabit Interface Converter) и MIA (Media Interface Adapter)

-коннекторы типа DB-9 или HSSD, для оптики типа SC

-адаптеры под шину PCI 64 bit, S-BUS, для специализированного использования под MCA, EISA, GIO, HIO, PMC, Compact PCI, GBIC-based

-концентраторы

-коммутаторы и мосты

-сервера

Технологии корпоративных систем хранения информации

В стандарте Fibre Channel возможно использование нескольких топологий:

Точка-точка (point-to-point). При подключении одиночного дискового массива к серверу скорость обмена данными составляет 100 200 Мб/с.

Fibre Channel Arbitrated концентратор (Loop или Hub FC- AL). Возможно подключение до 127 систем хранения данных и серверов к FC-концентратору. Полоса пропускания делится между всеми устройствами.

Коммутируемое подключение (магистральный коммутатор Fabric/Switch). Накопители и серверы (до 16млн единиц) подключаются к FC-коммутатору, в результате чего полоса пропускания будет доступна для каждого подключенного устройства..

Смешанное подключение. При этом каждый FC- концентратор может иметь только один порт, подключенный к порту коммутатора. Каждый FC-концентратор может быть частным (private), или общедоступным (public). Устройства, подключенные к частным FC-концентраторам, могут взаимодействовать только с устройствами, подключенными к тому же FC-концентратору. Устройства, подключенные к общедоступному FC-концентратору, могут взаимодействовать с устройствами, подключенными к другим FC-концентраторам и коммутаторам.

Технологии корпоративных систем хранения информации

Сравнение технологий Fibre Channel и параллельного SCSI

Быстродействие

Максимальные

расстояния

Поддерживаемые

протоколы

Максимальное количество устройств

Топологии

Fibre Channel

100MB/sec

Новый стандарт: 200MB/sec & 400MB/sec

Copper: 30m

Fiber optic: 2-10km

SCSI, TCP/IP, VI, IPI, ESCON, HIPPI,

FCON и прочие

127 на кольцо, 224 на коммутатор

кольцо, точка-точка, коммутатор

Parallel SCSI

Ultra160m - 160MB/sec

Новый стандарт: 320MB/sec

Copper, single-ended: 3m

Copper, differential: 25m

SCSI

16 на канал

точка-точка, чрезвычайно сложная реализация устройства коммутации каналов

Технологии корпоративных систем хранения информации. Прикладные задачи

Резервирование и восстановление данных (Data Backup and Recovery)

Проблемы (Data Backup and Recovery)

Загрузка LAN

Загрузка серверов

Проблема отдаленного резервирования

Маленькое окно (отсутствие времени) для backup

Решение с использованием технологий SAN и FC

LAN-free Backup (отдельная сторедж сеть) Serverless Backup (storage to storage)

Удаление сторедж на расстояние > 10km через FC с использованием FC/WAN Gateway

Высокая пропускная способность сети FC

Кластеризация серверов (Server Clustering)

Построение многонодовых кластеров на аппаратном уровне решается простым добавлением сервера с подключением к SAN

При использовании параллельного SCSI интерфейса, возможности по подсоединению ориентированные на обработку данных, сложны с количеством нод больше двух.

Для создания кластера, который не будет иметь ни единой точки отказов, достаточно интегрировать в систему зеркальную SAN (технология DUAL Path).

Технология RAIS (Redundant Array of Inexpensive Servers) используется для построения мощных масштабируемых систем интернет-коммерции и других видов задач с повышенными требованиями к мощности.

Технологии корпоративных систем хранения информации

Одновременный доступ к видео и распределение данных (Concurrent video streaming, data sharing)

При использовании SAN каждая рабочая станция и сервер сети получают доступ к файлу на скорости, эквивалентной локальному высокоскоростному диску. Если вам нужны еще одна станция/сервер для обработки данных, вы сможете ее прибавить к SAN, не выключая сети, простым подсоединением станции к SAN коммутатору и предоставлением ей прав доступа к сторедж. Если же вас перестанет удовлетворять быстродействие подсистемы данных, вы сможете просто прибавить еще один сторедж и с использованием технологии распределения данных (например, RAID 0) получить вдвое большее быстродействие.