- •Технологии корпоративных систем хранения информации
- •Технологии корпоративных систем хранения информации
- •Технологии корпоративных систем хранения информации
- •Технологии корпоративных систем хранения информации
- •Технологии и протоколы корпоративных систем хранения и
- •Технологии корпоративных систем хранения информации
- •Технологии корпоративных систем хранения информации
- •Технологии корпоративных систем хранения информации. Прикладные задачи
- •Технологии корпоративных систем хранения информации
- •Технологии корпоративных систем хранения информации
- •Технологии корпоративных систем хранения информации
- •Технологии корпоративных систем хранения информации
- •Технологии корпоративных систем хранения информации
- •Технологии корпоративных систем хранения информации
- •Технологии корпоративных систем хранения информации
- •Технологии корпоративных систем хранения информации
- •Средства файлового сервера DART
- •Технологии корпоративных систем хранения информации
- •Технологии корпоративных систем хранения информации
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
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.