Что такое система хранения данных (СХД). Система хранения данных что это.

Система хранения данных что это - Принцип работы СХД Виды хранения данных Знакомимся с системой хранения данных Бэкплейн и экспандер Достоинства и недостатки

Это важно: в ближайшем будущем поставщики обещают внедрение SAN iSCSI с поддержкой скорости до 10 Гбит/с. Также готовится окончательная версия протокола DCE (Data Centre Ethernet), а массовое внедрение устройств с поддержкой DCE ожидается в 2011 году.

Оборудование СХД: основные компоненты и их назначение

Система хранения данных — это набор аппаратных и программных средств, которые хранят данные на физических носителях и обеспечивают доступ к этим данным при определенных условиях.

При создании системы хранения инженеры стараются подобрать компоненты решения таким образом, чтобы обеспечить нужный объем памяти, высокую скорость чтения/записи и максимальную целостность и доступность данных.

В этой статье вы найдете основную информацию о том, из чего состоят современные системы хранения, какими характеристиками они обладают и на что следует обратить внимание, если вы новичок в этой отрасли.

Аппаратные компоненты СХД

С точки зрения аппаратного обеспечения, система хранения данных выглядит как цепочка элементов, включающая уровень, на котором данные физически хранятся (например, жесткие диски), уровень, на котором данные подключаются и обрабатываются (контроллеры жестких дисков и контроллеры хранения), и уровень, на котором данные транспортируются (сетевые адаптеры), к которым подключаются клиенты (серверы и пользовательские машины).

Основные компоненты оборудования в современной СХД

Рисунок 1: Цепочка аппаратных средств в системе хранения данных.

Все эти компоненты имеют свои характеристики и особенности, которые необходимо учитывать при создании системы хранения данных или модернизации существующей системы. Понимание роли и положения каждого звена в цепи поможет вам понять, как должна работать система, каковы сопутствующие расходы и какие аспекты необходимо учитывать при эксплуатации системы.

Накопители в СХД

В системах хранения данных могут использоваться различные носители информации: Магнитные ленты, оптические жесткие диски, жесткие диски (HDD) и твердотельные диски (SSD/NVMe). Ниже рассматриваются только два последних типа, поскольку они являются обычными универсальными носителями информации в большинстве систем.

Помните, что устройства хранения данных устанавливают предел аппаратной производительности: Система не может быть быстрее, чем сумма производительности ее дисков. С другой стороны, медленнее — можно.

Жесткие диски имеют множество важных особенностей и характеристик, которые необходимо учитывать при построении системы хранения данных, но самыми основными из них, вероятно, являются тип интерфейса и форм-фактор.

Интерфейсы современных HDD и SSD

Интерфейс обеспечивает протокол связи между устройством хранения данных и вычислительными ресурсами системы. Интерфейс является важным фактором при определении производительности устройства хранения данных, поскольку он влияет на пропускную способность, задержку, масштабируемость, возможность горячей замены и, конечно, стоимость.

Интерфейсы SATA и SAS изначально использовались в жестких дисках, но в процессе эволюции стали стандартом для твердотельных накопителей. Однако SATA и SAS не могут полностью реализовать потенциал производительности твердотельных накопителей. Поэтому интерфейс PCIe и протокол NVMe все чаще используются для подключения твердотельных накопителей. Обратите внимание, что существуют также диски NL-SAS, которые по сути являются гибридом интерфейса SAS и диска SATA.

Таблица 1: Всестороннее сравнение технических характеристик жестких и твердотельных дисков.

Класс HDD SSD
Интерфейс SATA SAS SATA SAS PCIe
Привод SATA NL-SAS SAS SATA SAS NVMe
Надежность Низкий Средний Высокий Средний Высокий Высокий
Производительность Низкий Низкий Средний Высокий Высокий Очень высокий
Затраты Низкий Низкий Средний Средний Высокий Очень высокий

Форм-фактор

Все жесткие диски имеют схожую конструкцию с подвижными элементами, поэтому их внешний корпус представляет собой прямоугольный корпус SFF (Small Form Factor, 2,5″) или LFF (Large Form Factor, 3,5″). Каждый из этих типов корпусов может иметь различные интерфейсные разъемы.

Western Digital Ultrastar SN640 в форм-факторе SFF 2.5

К недостаткам файловой системы хранения данных относятся определенные ограничения масштабирования. Чем больше становится система, тем сложнее в ней ориентироваться и тем больше времени требуется для доступа к файлам. Это означает, что файлы открываются медленнее.

Уровни СХД

Существуют различные типы систем хранения в зависимости от различных критериев. Первое, о чем следует подумать, — это хранение. Есть три варианта:

Блочное хранение: в этом случае система построена как обычный жесткий диск. Здесь можно загрузить любую операционную систему, отформатировать ее и создать логические диски. В таких системах файлы хранятся не как один файл, а как отдельные блоки. Это решение значительно ускоряет загрузку и скачивание. На практике наиболее распространены сети с подключением к хранилищу. Они подходят для хранения больших баз данных, выполнения высокопроизводительных вычислений, систем управления базами данных и в качестве среды разработки. Однако они будут гораздо сложнее в настройке и обслуживании и дороже, чем их более близкие аналоги.

Файловое хранение: в такой системе данные хранятся в виде файлов. Они распространяются в соответствующих каталогах. Такое решение идеально подходит для хранения информации, которая не требует оперативной обработки, вычислений. Для создания таких систем хранения в основном используются сетевые хранилища. Основной проблемой этого уровня является усложнение структуры папок по мере увеличения объема информации. Это также негативно сказывается на скорости. Поэтому его не рекомендуется использовать в приложениях, требующих высокой скорости отклика.

Объектное хранилище предназначено для работы с большими объемами неструктурированной информации. В этом случае организация системы хранения данных предполагает использование сгруппированных объектов, отсортированных по метаданным и уникальным идентификаторам. По своей структуре они похожи на классические базы данных. На практике они используются в области Больших Данных, аналитики и машинного обучения. Они могут хранить большие мультимедийные файлы, создавать резервные копии и размещать интернет-ресурсы. Они широко используются в облачных технологиях на этапе разработки программного продукта и в последующей эксплуатации. Системы на основе объектов несколько уступают своим блочным аналогам по скорости передачи данных.

Как работает система хранения данных

Чтобы сделать систему хранения данных функциональной и удобной для пользователя, используются различные аппаратные средства, программное обеспечение и протоколы связи.

Таким образом, в зависимости от уровня чтения, хранения и записи информации выделяют 2 группы систем хранения данных:

Работа с файловыми данными: Такая система хранения данных работает как полностью независимый сервер. Он имеет собственную файловую систему. Это работает простым способом. Пользователь делает запрос на запись в файл или получение определенного объема информации. Сервер обрабатывает все это. Система, работающая по этому принципу, называется Network Attached Storage (NAS).

Они работают с блочными данными. Это решение обеспечивает высокоскоростную связь между хранилищем и сервером. К услугам гостей всего 2 квартала: Блокировать вызов или блокировать запись. В этом случае используются инфраструктуры Storage Area Network (SAN) или Direct Attached Storage (DAS).

Статья по теме:  Основы частотной обработки звука: простая памятка для новичков. Как поднять высокие частоты в колонках.

Давайте рассмотрим все эти возможности подробнее.

NAS

NAS — это просто устройство, предназначенное для обмена файлами по IP-сети. Он использует собственный высокопроизводительный сервер с собственной операционной системой. Операционная система предварительно настроена для операций чтения и записи. Для связи между сетью и оборудованием доступны различные сетевые интерфейсы, такие как Gigabit Ethernet, FDDI, FastEthernet и т.д. NAS имеет очень большой объем памяти, значительная часть которого используется в качестве кэша. Это решение позволяет осуществлять асинхронную запись. Скорость чтения увеличивается при кэшировании. Это означает, что данные долгое время остаются в самой памяти и не попадают на жесткий диск.

Такая система обработки и хранения данных имеет множество преимуществ:

Предоставление доступа к сети всем пользователям по минимальной цене,

Возможность изменять «формат» хранилища, адаптируя его к специфике конкретного бизнес-процесса, подключая виртуальные машины, диски и т.д,

Простота подключения, управления: работает с протоколами Network File System и Common Internet File System, клиент просто выполняет операции чтения и записи в обычном файловом режиме,

Отзывчивость: операции ввода-вывода занимают меньше времени, чем на серверах общего назначения,

Расширение емкости происходит прозрачно для клиентов, но они не участвуют в реальном процессе добавления или удаления хранилища.

Однако, помимо этих преимуществ, существуют и некоторые ограничения. И самый важный из них напрямую связан с базовым сетевым хранилищем — оно подходит только для хранения файлов. Кроме того, увеличение нагрузки на сеть при фиксированной пропускной способности приведет к увеличению времени отклика. Кроме того, некоторые приложения сетевых дисков могут здесь не работать.

DAS

DAS — это отдельная внутренняя и внешняя инфраструктура. Они различаются расстоянием, допустимым между серверами и устройством хранения данных. Во всех случаях соединение является прямым благодаря технологиям SCSI и FC.

Простая архитектура дает Direct Attached Storage ряд преимуществ:

Самая низкая стоимость среди всех возможных вариантов,

Моменты, на которые надо обратить внимание при выборе СХД

Современные технологии хранения данных открывают перед компаниями множество возможностей. Нужно просто ориентироваться в его многообразии и выбирать тот вариант, который наиболее эффективен в конкретной ситуации. При выборе системы хранения, например, необходимо обратить внимание на следующее:

Тип данных для хранения. Каждый тип требует различных технологий обработки, скорости доступа, сжатия и т.д.

Информационная емкость. Этот параметр имеет решающее значение для емкости хранилища.

Отказоустойчивость: Вам необходимо с самого начала оценить, во сколько обойдется вашей компании потеря данных. Таким образом, вы можете оптимизировать затраты на резервное копирование.

Производительность Здесь трудно сделать правильный выбор для нового проекта без тестирования.

Поставщик услуг. Стоит выбрать вариант, который отвечает вашим потребностям с точки зрения надежности, функциональности и цены.

Компания Xelent готова предоставить своим клиентам надежные и эффективные системы хранения данных в рамках выделенного бюджета, информационную и техническую поддержку, а также профессиональный сервис. Специалисты подробно изучат особенности систем хранения данных и помогут выбрать решение, соответствующее вашим потребностям. Вы можете получить консультацию через форму обратной связи или по телефону.

Автоматизация обязательной подачи документов — это первый шаг к упрощению управления корпоративными ИТ. Наем облачного архива для 1С от Xelent поможет вам справиться с этой задачей. Все данные размещаются на отказоустойчивых устройствах в центрах обработки данных в Москве и Санкт-Петербурге.

Высокая производительность и гибкое управление! Необходимый пул арендованных ресурсов для создания нужной конфигурации виртуальной машины для вашего проекта.

Мы рекомендуем размещать серверы в том регионе, где работает ваша компания. Это важно для обеспечения максимального качества связи. Наши клиенты могут воспользоваться преимуществами размещения серверов в центрах обработки данных в Санкт-Петербурге и Москве.

Для автономного компьютера хранилище может быть определено как внутренний жесткий диск или дисковая система (массив RAID). Системы хранения данных на разных уровнях предприятия традиционно можно разделить на три технологии хранения данных:

Архитектура системы хранения DAS (Direct Attached Storage)

Основными преимуществами систем DAS являются их низкая стоимость (по сравнению с другими решениями для хранения данных), простота установки и управления, а также высокая скорость обмена данными между системой хранения и сервером. Это связано с тем, что они стали очень популярны в сегментах малых офисов, хостинг-провайдеров и сетей малого бизнеса. Однако системы DAS также имеют недостатки, такие как неоптимальное использование ресурсов, поскольку для каждой системы DAS требуется выделенный сервер, а к дисковой стойке в данной конфигурации можно подключить максимум 2 сервера.

Рисунок 1: Архитектура хранилища с прямым подключением

 Архитектура Direct Attached Storage

Архитектура хранилища с прямым подключением

  • Достаточно низкая стоимость. По сути, это корзина с дисками, которые удаляются с сервера.
  • Простота установки и управления.
  • Высокая скорость передачи данных между дисковым массивом и сервером.
  • Низкая надежность. Если сервер, к которому подключено хранилище, выйдет из строя, доступ к данным будет невозможен.
  • Низкая консолидация ресурсов — все мощности доступны на одном или двух серверах, что снижает гибкость при распределении данных между серверами. В результате вам придется либо покупать больше внутренних жестких дисков, либо устанавливать дополнительные стойки для жестких дисков для других серверных систем.
  • Низкий уровень использования ресурсов.

Примеры моделей DAS

Из интересных моделей этого типа оборудования хотелось бы отметить DELL PowerVault Series MD. С помощью базовых моделей JBOD MD1000 и MD1120 можно создавать дисковые массивы, содержащие до 144 жестких дисков. Это достигается благодаря модульной архитектуре, которая позволяет подключать в один массив до 6 устройств с тремя дисковыми стойками на канал RAID-контроллера. Например, используя стойку с 6 DELL PowerVault MD1120, можно реализовать массив емкостью 43,2 ТБ. Эти дисковые стойки подключаются одним или двумя кабелями SAS к портам внешних RAID-контроллеров, установленных на серверах Dell PowerEdge, и управляются с помощью консоли управления на самом сервере.

Если требуется архитектура с высокой отказоустойчивостью, например, для создания кластера серверов MS Exchange и SQL с отказоустойчивостью, модель DELL PowerVault MD3000 подходит для этих целей. Эта система уже имеет активную логику в стойке жесткого диска и полностью избыточна за счет использования двух встроенных RAID-контроллеров, которые работают в активно-активном режиме и имеют зеркалирование данных, хранящихся в кэше.

Оба контроллера обрабатывают потоки данных чтения и записи параллельно, и если один из них выходит из строя, второй контроллер «берет на себя» данные соседнего контроллера. В то же время к низкоуровневому контроллеру SAS в рамках 2 серверов (кластера) можно подключить несколько интерфейсов (MPIO), что позволяет обеспечить избыточность и распределение нагрузки в средах Microsoft. Две дополнительные дисковые стойки MD1000 могут быть подключены к PowerVault MD3000 для создания дополнительного пространства для хранения.

Статья по теме:  Выбираем смартфон с хорошей камерой: топ-10 лучших. У какого смартфона самая лучшая камера.

Архитектура системы хранения NAS (Network Attached Storage)

Технология сетевого хранения данных (NAS) разрабатывается как альтернатива серверам «все в одном», которые выполняют несколько функций (печать, приложения, факс-сервер, электронная почта и т.д.). В отличие от них, устройства NAS выполняют только одну функцию — функцию файлового сервера. И они делают это самым лучшим, простым и быстрым способом.

Устройства NAS подключаются к локальной сети и получают доступ к данным неограниченного количества разнородных клиентов (клиентов с разными операционными системами) или других серверов. Сегодня почти все устройства NAS предназначены для работы в сетях Ethernet (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet) на основе протоколов TCP/IP. Доступ к устройствам NAS осуществляется на основе специальных протоколов доступа к файлам. Наиболее распространенными протоколами доступа к файлам являются CIFS, NFS и DAFS. Внутри этих серверов работают специальные операционные системы, такие как MS Windows Storage Server.

Рисунок 2: Архитектура сетевого хранилища

Архитектура Network Attached Storage

Архитектура сетевого хранилища

  • Низкая стоимость и доступность ресурсов не только для отдельных серверов, но и для каждого компьютера в компании.
  • Простота совместного использования ресурсов.
  • Простота развертывания и управления.
  • Универсальность для клиентов (один сервер может обслуживать клиентов MS, Novell, Mac и Unix).
  • Доступ к информации через протоколы «сетевой файловой системы» зачастую медленнее, чем доступ к локальному жесткому диску.
  • Большинство недорогих NAS-серверов не обеспечивают быстрый и гибкий метод доступа к данным на уровне блоков, как это принято в системах SAN, а не на уровне файлов.

HBA (Host Bus Adapter) — тип контроллера жесткого диска, который позволяет системе просматривать подключенные жесткие диски по отдельности.

Протоколы

Наиболее распространенными протоколами доступа к файлам, используемыми NAS, являются NFS (Network File System) и CIFS (Common Internet File System).

NFS используется в операционных системах Unix и Linux. CIFS используется в операционных системах Windows и является публичной (открытой) версией более специализированного протокола SMB (Server Message Block), разработанного компанией Microsoft и использующего сетевой протокол TCP/IP.

Сервер хранения файлов использует блочное хранение в локальной файловой системе для организации файлов, и пользователю приходится иметь дело только с вышеупомянутым протоколом, определяющим путь к файлу. Атрибуты файла, такие как тип (расширение), размер, дата создания и дата модификации, хранятся в файловой системе.

Ограничения

Ограничения файлового хранилища и доступа к NAS заключаются в пределе масштабирования базовой файловой системы и невозможности распределения рабочей нагрузки между несколькими файловыми серверами. То есть, масштабирование системы обычно заключается в масштабировании ресурсов файлового сервера, а не в установке одного или нескольких серверов.

Файлы в файловых системах хранятся в каталогах (папках). В каталогах хранится информация о файлах: их атрибуты, местоположение и владелец. Большая часть этой информации, особенно та, которая непосредственно связана с хранением, управляется файловой системой. Сам каталог также является служебной записью, доступ к которой можно получить с помощью различных процедур управления.

В каталоге может храниться следующая информация

  • Имя файла,
  • тип файла,
  • адрес (путь к файлу),
  • текущая длина файла,
  • максимальная длина файла,
  • дата и время последнего обращения к файлу,
  • дата и время последней модификации файла,
  • Идентификатор владельца файла (идентификатор пользователя, идентификатор владельца),
  • информация о защите файлов.
  • Для каталогов можно выполнить следующие функции:
  • Поиск файлов,
  • создание файла, присвоение ему имени,
  • удаление файлов,
  • создание списка файлов в каталоге,
  • переименование файла,
  • перенос файлов в другую файловую систему.

Уровни директорий

Одноуровневые директории

В одноуровневых каталогах файлы доступны всем пользователям.

Одноуровневые директории

Однако в таких каталогах пользователи не могут использовать одно и то же имя для разных файлов.

Двухуровневые директории

В двухуровневой модели файловой системы доступ к каталогам индивидуальный для разных пользователей. Разные пользователи не могут просматривать файлы других пользователей.

В этом случае у разных пользователей могут быть файлы с одинаковым именем. Поиск файлов в этой модели более эффективен, чем в одноуровневой модели.

Двухуровневые директории

Древообразная модель директорий

В этой модели каталоги могут быть организованы в виде дерева.

Древообразная модель директорий

Модель древовидного каталога

После выбора системы хранения данных, которая наилучшим образом соответствует вашим потребностям, необходимо выбрать протокол для интерфейса с системой хранения данных и диски, которые будут использоваться в системе хранения данных.

Как выбрать СХД?

Основными критериями выбора системы хранения являются задачи, которые будет выполнять система, и выбор должен основываться на таких параметрах, как:

  • Тип данных — этот параметр определяет скорость доступа, методы сжатия и обработки,
  • Объем данных — влияет на выбор жесткого диска (SSD или HDD потребительского класса),
  • Отказоустойчивость, которая измеряется тремя характеристиками: RPO (Recovery Point Objective, объем потерянных в результате аварии данных в часах), RTO (Recovery Time Objective, время восстановления доступа к данным после аварии) и Availability (количество времени, в течение которого данные доступны для работы).
  • Производительность оценивается путем тестирования системы хранения перед ее применением в новом проекте.

Если вам нужно эффективное, производительное и отказоустойчивое решение для хранения данных, наши эксперты рекомендуют системы хранения HPE 3PAR 7000 и 8000 поколений, которые вы можете приобрести у нас с экономией до 80%.

Система хранения данных HPE 3PAR оснащена искусственным интеллектом для решения критически важных задач, а также расширения емкости хранения до 80 петабайт и более при сохранении прежнего набора функций, привычной операционной системы и оригинальных инструментов управления. Подробнее о системах хранения данных 3PAR 7000 и 8000 читайте здесь.

Основным преимуществом NX1950 является его способность работать не только с файлами, но и с блоками данных на уровне протокола iSCSI. NX1950 также может работать в качестве шлюза, обеспечивая файловый доступ к хранилищу на базе iSCSI (с блочным доступом), например, MD3000i или Dell EqualLogic PS5x00.

Контроллеры

Хотя функциональность расширения строго ограничена двумя или тремя командами, контроллер хранения данных, безусловно, свободен от этих недостатков. В противном случае его нельзя было бы назвать «узлом управления». По нескольким причинам он является базовой единицей для построения дискового массива:

  • Создание дискового массива,
  • управление движением,
  • управление полосой пропускания,
  • расчет контрольной суммы,
  • функции внутреннего обслуживания и многое другое.

Однако следует понимать, что контроллер — это не мощная волшебная пуля, которая может передавать 20 ТБ данных между серверами по щелчку пальцев. Это группа устройств, в которой каждый компонент отвечает за определенный аспект работы. Об этом мы поговорим далее.

RAID-контроллер

Эти два понятия настолько переплелись в сознании пользователей, что многие при упоминании термина «контроллер» автоматически добавляют RAID, только удивляясь, когда понимают, что существуют и другие контроллеры.

RAID — это, по сути, адаптер для создания защищенного массива жестких дисков (2, 4, 8 или более в зависимости от уровня). Для большей простоты RAID автоматически записывает информацию параллельно на все подключенные жесткие диски. Если один жесткий диск выходит из строя, данные на других жестких дисках не затрагиваются.

Статья по теме:  5 способов защитить себя и свой телефон от программ-шпионов. Как защитить телефон от прослушки и слежки.

Контроллеры СХД в формате платформы

Если рассматривать систему хранения как отдельную часть инфраструктуры единого сервера, к которому обращаются внешние клиенты, то контроллер хранения можно представить как отдельный компьютер с материнской платой и процессором, набором памяти, карт расширения и сетевых интерфейсов, включая управляющее программное обеспечение для подключения оборудования.

Управляющее программное обеспечение помогает создавать RAID-массивы, так что нет необходимости приобретать для этого дополнительный аппаратный RAID-контроллер. Эта функция часто используется для упрощения структуры и минимизации стоимости программно-определяемого хранилища, где системный контроллер является частью базовой установки сервера.

Двухконтроллерные системы

Однако правильнее говорить о работе с двумя или даже несколькими контроллерами, если это поддерживается системой. Несколько контроллеров могут быть подключены одновременно для повышения производительности и отказоустойчивости. Если первый узел выходит из строя, второй узел работает в режиме ожидания. Тем временем вы можете быстро заменить неисправный компонент. В некоторых случаях для таких многоконтроллерных систем даже не используются специальные корпуса; достаточно резервного контроллера на материнской плате.

Вычислительные ресурсы и адаптеры

Организация системы хранения — разумный подход для компаний. Не стоит забывать и об аппаратном обеспечении, которое должно обрабатывать огромные объемы данных.

Например, для системы с 60 дисками требуется два процессора 8/16 с частотой не менее 2 ГГц и около 48 ГБ оперативной памяти. Для 600 дисков вам понадобятся два-четыре 8-ядерных чипа с максимальной частотой 3,5 ГГц, 256 ГБ оперативной памяти и мощная система охлаждения.

Сетевые адаптеры являются последним и самым важным звеном в коммуникационной цепи конечного пользователя. Для передачи цифр в систему и из системы используются интерфейсы Ethernet, FC, IB или SAS.

Как и занятым пространством, свободным пространством также необходимо управлять. Для того чтобы эффективно распределять файлы с помощью всех вышеперечисленных методов, необходимо знать, какие блоки на жестком диске свободны, а какие заняты. Поэтому необходимо иметь как таблицу распределения дисков, так и таблицу распределения файлов.

Протокол iSCSI

С помощью iSCSI (инкапсуляция пакетов SCSI по IP) пользователи могут создавать сети хранения данных на базе IP, используя инфраструктуру Ethernet и порты RJ45. Таким образом, iSCSI позволяет обойти ограничения онлайн-хранилищ, включая невозможность совместного использования ресурсов между серверами и невозможность увеличения емкости без остановки приложений. Скорость передачи данных в настоящее время ограничена 1 Гбит/с (Gigabit Ethernet), но этой скорости достаточно для большинства корпоративных приложений среднего размера, что было доказано в ходе многочисленных тестов. Интересно, что важна не столько скорость передачи данных по одному каналу, сколько алгоритмы RAID-контроллеров и возможность объединения массивов в пул, как в случае с DELL EqualLogic, где на каждом массиве используется три порта 1 Гб, а распределение нагрузки происходит между массивами в одном пуле.

Сети iSCSI SAN обладают теми же преимуществами, что и сети Fibre Channel SAN, при этом упрощая развертывание и управление сетью и значительно снижая затраты на SAN.

  • Высокая доступность,
  • Масштабируемость,
  • Простота управления, так как используется технология Ethernet,
  • Более низкие затраты на внедрение iSCSI SAN по сравнению с FC SAN.
  • Простая интеграция в среду виртуализации
  • Некоторые ограничения при использовании хранилища iSCSI с некоторыми приложениями OLAP и OLTP, системами реального времени и при работе с большим количеством видеопотоков высокой четкости.
  • Для высокоуровневого хранения данных iSCSI и FC требуются быстрые и дорогие коммутаторы Ethernet
  • Для разделения потоков данных рекомендуется использовать выделенные коммутаторы Ethernet или VLAN. Проектирование сети является такой же важной частью проекта, как и проектирование сети FC.

Это важно: поставщики обещали в ближайшем будущем массово производить сети iSCSI SAN со скоростью передачи данных до 10 Гбит/с. Также готовится окончательная версия протокола DCE (Data Centre Ethernet), а массовое внедрение устройств с поддержкой DCE ожидается в 2011 году.

Что касается интерфейсов, протокол iSCSI использует интерфейсы Ethernet 1 Гбит/С, которые могут быть медными или оптоволоконными для больших расстояний.

Протокол SAS

Протокол SAS и одноименный интерфейс были разработаны для замены параллельного SCSI и обеспечивают большую пропускную способность, чем SCSI. Хотя SAS использует последовательный интерфейс, в отличие от параллельного интерфейса традиционного SCSI, для управления устройствами SAS по-прежнему используются команды SCSI. SAS обеспечивает физическое соединение между массивом данных и несколькими серверами на коротких расстояниях.

  • Логические значения,
  • Простая консолидация хранилищ — Хотя хранилище на базе SAS не может быть подключено к такому же количеству хостов (серверов), как конфигурация SAN с использованием протоколов FC или iSCSI, протокол SAS устраняет сложность добавления дополнительного оборудования для создания общего хранилища для нескольких серверов.
  • Протокол SAS обеспечивает высокую пропускную способность с 4 соединениями на одном интерфейсе. Каждый канал обеспечивает пропускную способность 3 ГБ/с для достижения скорости передачи данных 12 ГБ/с (в настоящее время это самая высокая скорость передачи данных для хранения данных).
  • Ограниченная доступность — длина кабеля не должна превышать 8 метров. Поэтому хранение данных с подключением SAS оптимально только в том случае, если серверы и массивы расположены в одной стойке или серверной комнате,
  • Количество подключенных хостов (серверов) обычно ограничено несколькими узлами.

Это важно: ожидается, что SAS 6 Гбит/с будет доступен как одноканальная технология в 2009 году, что значительно повысит привлекательность протокола.

Сравнение протоколов подключения СХД

Ниже приведена сводная таблица, в которой сравниваются возможности различных протоколов передачи данных для хранения данных.

Протоколы подключения к хранилищу

iSCSI

SAS

FC

Архитектура

Команды SCSI инкапсулируются в IP-пакет и передаются через Ethernet, последовательную передачу

Команды SCSI передаются последовательно

Расстояние между дисковым массивом и главным компьютером (сервером или коммутатором).

Ограничивается только расстоянием IP-сети.

Между блоками не более 8 м.

50 000 метров без специальных ретрансляторов

Масштабируемость

Миллионы устройств, использующих IPv6.

256 устройств 16 миллионов устройств с использованием FC-SW (Fabric Switches).

Производительность

1 Гбит/с (планируется расширение до 10 Гбит/с)

3 Гбит/с с 4 портами, до 12 Гбит/с (до 6 Гбит/с на 1 порт в 2009 году)

Уровень инвестиций (затраты на развертывание)

Минимум — через Ethernet

Таким образом, на первый взгляд, представленные решения варьируются в зависимости от требований заказчика. На практике, однако, не все так однозначно, поскольку в дело вступают дополнительные факторы в виде бюджетных ограничений, динамики роста компании (и динамики увеличения объема хранимой информации), отраслевой специфики и т.д.

По опыту Alatus, качественный выбор систем хранения — это ответственный и очень важный процесс. Мы рекомендуем обратиться к внешним экспертам, особенно к системным интеграторам, которые могут определить подводные камни и предложить наилучшее возможное решение.

Автор.

Подпишитесь на канал Yandex Zen Anti-Malware, чтобы первыми узнавать о последних новостях и нашем эксклюзивном контенте по информационной безопасности.

Оцените статью
ОСЦИЛОГРАФ