Современные системы хранения данных. Часть 1 - Конструкция стоек
ОГЛАВЛЕНИЕ
Конструкция стоек
Далее мы будем использовать устоявшееся словосочетание «дисковая стойка». Им обозначают некую коробку с жёсткими дисками, к которой подключаются серверы и которая может содержать, кроме дисков, также кэш-память, процессоры, несколько блоков питания, внутреннее системное ПО и так далее.
Конструктивно дисковая стойка, то есть наша система хранения данных, рассчитана на установку в монтажный шкаф. Она включает в себя от 8 до 15 жёстких дисков «горячей замены» (на 1 дисковую полку) с интерфейсом SATA/PATA, SCSI или FibreChannel, имеет несколько внешних портов SCSI/FibreChannel для подключения хостов. Дисковая стойка может иметь несколько блоков питания «горячей замены», включать в свой состав кэш-память (и батарею резервирования кэш-памяти), контроллеры или процессорные модули, работающие на базе специализированного ПО, обеспечивающего полное управление системой и дополнительную уникальную функциональность.
Самый простой вариант внешней дисковой стойки – это SCSI+ SCSI стойка с 14 дисками, в которой установлены два блока питания и которая может подключаться одновременно к 2 серверам (каждый из них может иметь доступ к своим 7 дискам или работать в кластерном режиме со вторым сервером). Никакого кэша или процессоров в такой стойке нет – по сути, она просто расширяет внутреннюю дисковую ёмкость сервера и добавляет некоторую уникальность – позволяет создавать кластер.
При использовании таких простых стоек необходим RAID-контроллер, установленный на сервере – сама стойка в этом случае создать RAID своими силами не способна. Типичный пример – DELL PowerVault 220 S.
Более продвинутый вариант – стойка со своими процессорами, кэшем и ПО, которая уже способна сама создавать RAID-массив и управляться пользователем. Обычно он имеет интерфейсы SCSI+SATA, типичный пример – Axus DemonRAID.
Отличие в том, что уже нет надобности ставить в сервер RAID-контроллер с внешним интерфейсом – достаточно простого адаптера SCSI. В теории такие стойки обеспечивают большую производительность и функциональность, чем аналогичные неуправляемые беспроцессорные системы. Но делать управляемые стойки SCSI+SCSI особого смысла нет, а SCSI+SATA в большинстве случаев проигрывает по скорости дисковой подсистемы (SATA медленнее SCSI), хотя выигрывает по ёмкости и цене. В принципе, зная о большом числе накопителей в системах хранения данных, кэш-памяти и специализированных процессорах, можно сразу предположить, что скорости, обеспечиваемые стойкой, несоизмеримы со скоростями в любой внутренней дисковой подсистеме. Этот момент является одним из важных плюсов СХД и, естественно, позволяет работать с СХД многим хостам одновременно.
Следующий очень важный момент – обеспечение дисковой стойкой большей надёжности и уникальной функциональности, которая была недоступна (или просто практически нереализуема) при использовании в сервере внутренних дисков как основном хранилище данных. Кратко рассмотрим основные плюсы, получаемые при внедрении полноценного решения на базе СХД, а их практическую реализацию мы опишем в следующей статье, при рассмотрении конкретных моделей систем хранения:
Высокая надёжность и отказоустойчивость – реализуется полным или частичным резервированием всех компонент системы (блоков питания, путей доступа, процессорных модулей, дисков, кэша и т.д.), а также мощной системой мониторинга и оповещения о возможных и существующих проблемах;
Высокая доступность данных – обеспечивается продуманными функциями сохранения целостности данных (использование 520 байт в секторе, использование технологии RAID, создание полных и мгновенных копий данных внутри дисковой стойки, реплицирование данных на удаленную СХД и т.д.) и возможностью добавления (обновления) аппаратуры и программного обеспечения в беспрерывно работающую систему хранения данных без остановки комплекса;
Мощные средства управления и контроля – управление системой через web-интерфейс или командную строку, выбор нескольких вариантов оповещения администратора о неполадках, полный мониторинг системы, работающая на уровне «железа» технология диагностики производительности;
Высокая производительность – определяется числом жёстких дисков, объёмом кэш-памяти, вычислительной мощностью процессорной подсистемы, числом внутренних (для жёстких дисков) и внешних (для подключения хостов) интерфейсов, а также возможностью гибкой настройки и конфигурирования системы для работы с максимальной производительностью;
Беспроблемная масштабируемость – обычно существует возможность наращивания числа жёстких дисков, объёма кэш-памяти, аппаратной модернизации существующей системы хранения данных, наращивания функционала с помощью специального ПО, работающего на стойке, без значительного переконфигурирования или потерь какой-то функциональности СХД. Этот момент позволяет значительно экономить и более гибко проектировать свою сеть хранения данных.
Момент, которого мы до сей поры не коснулись вообще – это протоколы и программные интерфейсы взаимодействия СХД и хостов, а также всей сети хранения данных в целом. Этому вопросу, а также практической реализации всей уникальной функциональности систем хранения данных и будет посвящена следующая статья. Дополнительно мы рассмотрим различные модели систем хранения от ведущих производителей, представленных на рынке, методы построения сетей SAN и типы подключения систем хранения в существующую серверную инфраструктуру предприятия.
По материалам Ferra.ru