Современные системы хранения данных. Часть 2 - Рынок внешних систем хранения данных

Written on . Posted in Накопители

ОГЛАВЛЕНИЕ

Страница 5 из 5

Рынок внешних систем хранения данных

Мы кратко рассмотрели физические интерфейсы, протоколы, типы коммутации и адресацию для систем хранения данных, не останавливаясь на перечислении всех возможных вариантов. Теперь попытаемся представить эти технологии в реальных системах, поставляемых на наш рынок различными производителям. Сначала, просто для примера, приведу имеющийся у меня итоговый отчёт одной из ведущих аналитических компании мира – IDC. В таблице видны финансовые результаты 2 квартала 2005 года на мировом рынке внешних (именно они нас интересуют) дисковых систем хранения:

Думаю, кое-кому может быть не известно о лидере – EMC Corporation. Всё дело в том, что EMC специализируется именно на оборудовании для хранения данных, программных продуктах для обеспечения управления информацией и сервисе, предоставляемом клиентам, использующим это оборудование и ПО. Как мы понимаем, такие продукты – это сфера высоких технологий, а вот HP, IBM, Dell и Hitachi производят также широкий спектр другой продукции (часто даже не компьютерной), посему эти названия, как мне кажется, ни у кого не вызовут вопросов. Что интересно, ПО, поставляемое EMC, настолько актуально, что это позволило компании занять 7 место в мировом рейтинге «софтовых компаний» по объёмам поставок. Между прочим, известная всем специалистам компания VMWare также принадлежит корпорации EMC.

В приведенном списке есть две компании, которые сами производят весь спектр поставляемых ими дисковых систем хранения – это EMC Corp. и Hitachi (HDS, Hitachi Data Systems), также оборудование этих компаний поставляют другие производители под своей собственной маркой. Компания HP использует системы хранения от Hitachi как свои старшие модели (HP XP), а компания Dell – системы хранения от EMC (DELL|EMC). IBM же использует в качестве OEM-производителей для своих младших моделей СХД продукты от Adaptec и Engenio (подразделение LSI Logic, занимающееся направлением компонент систем хранения данных). Конечно, в лидеры не попали множество более мелких компаний, производящих свои собственные системы хранения, а их немало, и о них мы поговорим.

Если перечислить основных значимых производителей рынка внешних систем хранения данных, то список будет примерно таков: EMC, HP, IBM, Dell, Hitachi, NetApps, Dothill, Engenio, Adaptec, Raidtec и другие. Конечно, ещё есть имена, которые на слуху, но отношение к системам хранения данных имеют второстепенное, хотя их и выпускают – например, D-Link.

Какие же параметры характеризуют системы хранения данных? Некоторые из них были перечислены в прошлой статье – это тип внешних интерфейсов подключения и типы внутренних накопителей (жёстких дисков). Следующий параметр, который есть смысл рассматривать после двух вышеперечисленных при выборе дисковой системы хранения, – её надёжность. Надёжность можно оценить не по банальному времени наработки на отказ каких-то отдельных компонент (факт, что это время примерно равно у всех производителей), а по внутренней архитектуре. «Обычная» система хранения часто «внешне» представляет собой дисковую полку (для монтажа в 19-дюймовый шкаф) с жёсткими дисками, внешними интерфейсами для подключения хостов, несколькими блоками питания. Внутри обычно установлено всё то, что обеспечивает работу системы хранения – процессорные блоки, контроллеры дисков, портов ввода-вывода, кэш-память и так далее. Обычно управление стойкой осуществляется из командной строки или по web-интерфейсу через любой браузер, начальная конфигурация часто требует подключения по последовательному интерфейсу. Пользователь может «разбить» имеющиеся в системе диски на группы и объединить их в RAID (различных уровней), получившееся дисковое пространство разделяется на один или несколько логических блоков (LUN), к которым и имеют доступ хосты (серверы) и «видят» их как локальные жёсткие диски. Количество RAID-групп, LUN-ов, логика работы кэша, доступность LUN-ов конкретным серверам и всё остальное настраивается администратором системы. Обычно СХД предназначены для подключения к ним не одного, а нескольких (вплоть до сотен, в теории) серверов – посему такая система должна обладать высокой производительностью, гибкой системой управления и мониторинга, продуманными средствами защиты данных. Защита данных обеспечивается многими способами, самый простой из которых вы уже знаете – объединение дисков в RAID. Однако данные должны быть ещё и постоянно доступны – ведь остановка одной системы хранения данных, центральной на предприятии, способна нанести ощутимые убытки. Чем больше систем хранит данные на СХД, тем более надёжный доступ к системе должен быть обеспечен – потому что при аварии СХД останавливается работа сразу всех серверов, хранящих там данные. Высокая доступность стойки обеспечивается полным внутренним дублированием всех компонент системы – путей доступа к стойке (портов FibreChannel), процессорных модулей, кэш-памяти, блоков питания и т.д. Попытаемся принцип 100%-го резервирования (дублирования) объяснить следующим рисунком:

…цифрами здесь обозначены:

  1. Контроллер (процессорный модуль) СХД, включающий в себя:
    • центральный процессор (или процессоры) – обычно на системе работает специальное ПО, выполняющее роль «операционной системы»;
    • интерфейсы для коммутации с жёсткими дисками – в нашем случае это платы, обеспечивающие подключение дисков FibreChannel по схеме петли с арбитражным доступом (FC-AL);
    • кэш-память;
    • контроллеры внешних портов FibreChannel.
  2. Внешний интерфейс FC; как мы видим, тут их по 2 штуки на каждый процессорный модуль;
  3. Жёсткие диски – ёмкость расширяется дополнительными дисковыми полками;
  4. Кэш-память в такой схеме обычно зеркалируется, чтобы не потерять сохранённые там данные при выходе любого модуля из строя.

Касательно аппаратной части – дисковые стойки могут иметь различные интерфейсы для подключения хостов, различные интерфейсы жёстких дисков, различные схемы подключения дополнительных полок, служащих для увеличения числа дисков в системе, а также другие чисто «железные параметры». Попытаемся понять, какие же параметры характерны для самых ходовых СХД, которые производитель относит к разряду midrange, на примере системы хранения данных EMC Clariion CX500/CX500i. Отличие моделей с буквой «i» и без неё – в реализации внешних интерфейсов: FibreChannel и iSCSI, соответственно. Clariion CX500 – это средняя модель линейки EMC Clariion, которая обладает 100% резервом всех компонент, её внутренняя архитектура соответствует приведённому выше рисунку «Структурная схема системы хранения данных». Краткие параметры CX500 таковы:

  • два независимых процессорных блока (storage processor), обеспечивающих резервирование;
  • внешний интерфейс подключения – 4 порта FibreChannel 2Gb (LC-коннекторы);
  • кэш-память – 4GB с поддержкой зеркалирования;
  • RAID уровней 0, 1, 3, 5, 10. Возможность создавать множество RAID-групп внутри одного массива;
  • поддержка дисков HotSpare, возможность назначать hs-диски для всего массива – так называемые global hot spare;
  • до 120 жёстких дисков «горячей замены» на массив, поддержка технологии верификации целостности данных (EMC SNiiFFER);
  • жёсткие диски, могут быть как с интерфейсом FibreChannel, так и SATA;
  • производительность системы – до 120000 IOPS (операций в секунду);
  • пропускная способность – до 760 Мбайт/с;
  • возможность создания до 1024 LUN;
  • возможность подключения до 256 серверов или до 128 серверов в конфигурации «высокой доступности» – когда каждый сервер подключён к СХД двумя логическими каналами (в каждый сервер устанавливается по 2 HBA);
  • поддерживаемые ОС – Windows, Linux, NetWare, Solaris, IBM AIX, HP-UX, VMWare и другие.
  • Два независимых ввода питания для двух блоков питания;
  • Фирменные аккумуляторные модули SPS, обеспечивающие сохранение кэш-памяти на жёсткие диски при аварийном отключении питания вместо батарей, которые поддерживают сохранениё данных в самом кэше (обычно это небольшой срок – до 72 часов).

Внешний вид EMC Clariion CX500:

Первая дисковая полка (нижняя на фото, под которой установлены SPS) содержит процессорные модули с портами ввода-вывода и первые 15 жёстких дисков. Остальные полки служат для расширения дисковой ёмкости дисками FibreChannel или SATA – на рисунке мы видим 8 полок, которые и содержат максимальный объём в 8*15=120 дисков.

Следующие модели от известных производителей можно условно отнести к одной «весовой» категории:

  • EMC Clariion CX500;
  • HP EVA3000;
  • IBM DS4400 / DS4300 Turbo;
  • HDS 9570V;
  • NetApp FAS940c;
  • Sun StorEdge 6130 / 6120;

Примечание:

Почти все оборудование на фотографиях предназначено для монтажа в серверные шкафы, ширина является стандартом и составляет 19 дюймов. Это поможет вам оценивать реальные размеры систем хранения.

Подробно о конкретных системах ведущих производителей поговорим в следующей части обзора.

По материалам Ferra.ru 

форум о накопителях