Що таке система зберігання даних

У статті розглянемо різні типи систем зберігання даних, їх особливості, переваги та недоліки, а також ключові фактори, які слід враховувати під час їх вибору.

Ця інструкція є частиною курсу «Об'єктне сховище: теорія, практика, приклади використання».

Для чого потрібні системи зберігання даних

Система зберігання даних (СГД) – спеціалізована інфраструктура для централізованого зберігання та управління інформацією у комп'ютерних мережах.

СХД дозволяє отримати доступ до даних, що зберігаються з різних вузлів мережі, забезпечує високу швидкість передачі інформації і легко масштабується. Вона широко використовується в корпоративних мережах та центрах обробки даних для забезпечення надійного та ефективного зберігання інформації.

Як влаштовано систему зберігання даних

З погляду апаратного пристрою системи зберігання даних мають складну структуру, що включає різні компоненти.

Масив жорстких дисків (HDD чи SSD). Є групою фізичних дисків, які використовуються для зберігання даних. HDD використовуються для довгострокового зберігання інформації, а SSD забезпечують більш високу швидкість читання та запису.
Кеш-пам'ять (або кеш-накопичувач). Тут тимчасово зберігаються найчастіше використовувані дані, яких можна отримати швидкий доступ.
Контролер дискового масиву (RAID-контролер). Керує роботою масиву жорстких дисків. Він забезпечує об'єднання кількох дисків у логічні групи, резервування даних, контроль цілісності даних та управління доступом до даних.
Зовнішній корпус. Є фізичною оболонкою, в якій розміщуються компоненти СХД, включаючи масив жорстких дисків, кеш-пам'ять і контролер дискового масиву. Забезпечує фізичний захист та організацію компонентів СГД.
Блоки живлення. Забезпечують електроживлення для всіх компонентів СГД та гарантують їхню безперервну роботу.

Кожен з цих компонентів виконує важливі функції в СГД, забезпечуючи безпеку та доступність даних. Вони можуть бути налаштовані та адаптовані відповідно до вимог організації та конкретного сценарію використання.

Класифікація СГД

Системи зберігання даних можна класифікувати на кілька типів, залежно від різних критеріїв.

За типом організації доступу

СГД можна конфігурувати безліччю різних способів і завдяки цьому створити найбільш відповідне поєднання ПЗ, апаратних компонентів і протоколів.

Direct Attached Storage (DAS)

Це сховище є набором жорстких дисків, який підключається до комп'ютера або сервера без використання мережі через USB, Thunderbolt, eSATA або SCSI. За рахунок цього DAS забезпечує більш високу швидкість передачі даних, ніж, наприклад, мережеві сховища на кшталт Network Attached Storage (NAS) або Storage Area Network (SAN).

Network Attached Storage (NAS)

Пристрій надає централізоване сховище для файлів і даних, доступне для всіх пристроїв у мережі. NAS управляється спеціальним програмним забезпеченням, яке забезпечує доступом до інформації через протоколи мережевої передачі, такі як FTP, SMB, NFS та інші.

Користувачі можуть створювати різні каталоги та розділяти доступ до них за допомогою облікових записів та прав доступу.Деякі пристрої NAS пропонують додаткові функції: резервне копіювання, потокове відтворення мультимедіа, доступ до файлів через Інтернет тощо. буд. Серед інших переваг NAS – зручність централізованого зберігання даних, можливість резервного копіювання, легкість розширення сховища та доступ до файлів із будь-якої точки мережі.

Storage Area Network (SAN)

Це спеціалізована високошвидкісна мережа, що забезпечує доступ до пристроїв зберігання даних. Вона зазвичай складається з хостів, комутаторів, елементів та пристроїв зберігання, які з'єднані між собою. SAN представляє пристрої зберігання даних хосту таким чином, що вони здаються локально підключеними. Така спрощена вистава сховища хосту досягається за рахунок використання віртуалізації ресурсів.

За типом роботи з даними

Більшість сервісів зберігання даних засновані на архітектурі СГД. Інформація може зберігатися по-різному: як окремих файлів, блоків чи об'єктів. Це від типу даних, і навіть визначає спосіб доступу до них.

Файлові сховища

Файлові сховища використовуються для зберігання та керування файлами та папками. Вони надають доступ до даних через протоколи NFS (Network File System) для UNIX/Linux-систем та CIFS (Common Internet File System) для систем Windows. Файлові системи, наприклад NAS, забезпечують загальний доступ до даних та зручність роботи з файлами.

Блокові сховища

Блокові сховища працюють на нижчому рівні та надають доступ до даних у вигляді блоків фіксованого розміру. Вони використовуються для зберігання та передачі даних у вигляді блоків, наприклад, за протоколами Fibre Channel, iSCSI або SCSI.Блокові пристрої зазвичай використовуються для зберігання інформації, що вимагає високої продуктивності та низької затримки, такої як бази даних, та віртуалізації.

Об'єктні сховища

Об'єктні сховища організують дані у вигляді об'єктів, які містять самі дані, метадані та унікальний ідентифікатор. Це дозволяє ефективно керувати великими обсягами інформації, такими як big data, а також забезпечує гнучкість та масштабованість зберігання. Об'єктні сховища часто використовуються для зберігання даних у хмарі та для розподілених систем.

У СГД можуть використовуватися різні комбінації цих типів зберігання даних залежно від вимог та конфігурації системи.

Розмістіть великі обсяги даних у СГД

Арендуйте повністю або окремо по LUN.

Відмовостійкість СГД та відновлення після збоїв

У якій би системі не зберігалися дані, провайдер повинен стежити за стійкістю до відмови інфраструктури. Резервне копіювання, реплікація, розподіл навантаження, захист від атак та інші послуги допомагають зробити СГД більш стійким. А якщо збій все ж таки відбудеться — мінімізувати його наслідки і максимально швидко відновити систему.

Для оцінки здатності СГД відновлюватися після збоїв використовуються два показники: RPO та RTO.

RPO (Recovery Point Objective). Визначає максимально допустиму втрату даних у разі збою. Цей показник вказує наскільки близько до моменту збою повинні бути відновлені дані. Чим менше RPO, тим менша втрата даних при відновленні.
RTO (Recovery Time Objective). Визначає максимальний час відновлення після збою. Цей показник вказує, скільки часу потрібно відновлення роботи системи після збою.Що менше RTO, то швидше система відновлюється і знову стає доступною.

Як вибрати СГД

При виборі СГД слід врахувати кілька важливих чинників.

Місткість зберігання. Визначте необхідну ємність для ваших даних у сьогоденні та в майбутньому. Врахуйте зростання обсягу даних із часом.
Продуктивність. Оцініть вимоги до продуктивності вашої програми або робочого навантаження. Враховуйте важливі параметри, такі як швидкість читання та запису, затримка (лаг) та швидкість передачі даних.
Надійність. перевірте, чи СХД має функції резервного копіювання, відмовостійкості та відновлення.
Масштабованість. Враховуйте, як легко можна масштабувати СГД у майбутньому. Переконайтеся, що пристрій підтримує додавання додаткових дисків або розширення сховища без значних проблем.
Сумісність. Переконайтеся, що СГД сумісна з існуючою інфраструктурою, такою як операційні системи, віртуалізація або мережеві протоколи.
Бюджет. Визначте свій бюджет та перегляньте пропозиції різних виробників. Порівняйте вартість, функціональність та підтримку, щоб вибрати найбільш підходящий варіант.

Важливо також звернутися до фахівців або консультантів, щоб отримати додаткову інформацію про конкретні моделі СГД та їх відповідність вашим вимогам.

Користувачам дата-центрів доступні як виділені СГД повністю, так і логічні юніти LUN від 1 ТБ у shared-пристроях. Виділені СГД зазвичай використовуються великим бізнесом з великими обсягами даних, тоді як LUN ідеально підійде для роботи з базами даних, віртуалізацією чи медіафайлами.

Висновок

У майбутньому, зі зростанням обсягів та вимог до аналізу даних, СГД продовжуватимуть розвиватися та досягати все більш високих показників продуктивності та надійності. Так, лише у грудні 2023 року вийшло понад десять моделей нових систем зберігання даних. Серед них Dell ObjectScale X Series, Акваріус Wareus, Huawei OceanStor Dorado 2100, Seagate Exos Corvault 4U106, iXsystems TrueNAS F-Series, Scality Artesca та інші.

Ми в Selectel стежимо за новинками у світі заліза та використовуємо актуальні рішення. Так, як свою All-flash СГД ми використовуємо Huawei OceanStor Dorado з накопичувачами NVMe-спеціалізованого форм-фактора. Вона підтримує RAID 2.0 і максимально задіює механізми, що дозволяють зберегти ресурс SSD, запобігши «ампліфікації» запису. Більш того, RAID 2.0 дозволяє робити full stripe write, що теж впливає на швидкість та знос.

Основні системи зберігання даних та їх особливості

Часто виникає завдання забезпечення збереження великого обсягу даних. Багато хто не знайомий з подібними системами, на слуху технологія Fibre Channel (FC), яка, безперечно, має свої плюси щодо можливостей масштабування, але, як правило, дуже дорога і потребує підтримки серйозних фахівців, і не завжди оптимально відповідає запитам підприємств.

У цій статті ми розглянемо, які види систем зберігання даних (СГД) на сьогодні існують, так само розгляну одні з основних компонентів СГД – зовнішні інтерфейси підключення (протоколи взаємодії) та накопичувачі, на яких зберігаються дані. Також проведемо їх загальне порівняння по можливостям. Для прикладів ми посилатимуся на лінійку СГД, яку представляє компанія DELL.

Існуючі типи систем зберігання даних
Архітектура системи зберігання DAS (Direct Attached Storage)
Приклади моделей DAS
Архітектура системи зберігання NAS (Network Attached Storage)
Приклади моделей NAS
Архітектура системи зберігання SAN (Storage Area Network)
Приклади моделей SAN
Типи носіїв інформації та протокол взаємодії із системами зберігання даних Протокол Fibre Channel
Протокол iSCSI
Протокол SAS
Порівняння протоколів підключення систем зберігання даних

Існуючі типи систем зберігання даних

У випадку окремого комп'ютера під системою зберігання даних можна розуміти внутрішній жорсткий диск або систему дисків (RAID масив). Якщо ж йдеться про системи зберігання даних різного рівня підприємств, то традиційно можна виділити три технології організації зберігання даних:

Direct Attached Storage (DAS);
Network Attach Storage (NAS);
Storage Area Network (SAN).

Пристрої DAS (Direct Attached Storage) – рішення, коли пристрій для зберігання даних підключено безпосередньо до сервера або робочої станції, як правило, через інтерфейс протоколу SAS.

Пристрої NAS (Network Attached Storage) – окрема інтегрована дискова система, по-суті, NAS-сервер, зі своєю спеціалізованою ОС і набором корисних функцій швидкого запуску системи та забезпечення доступу до файлів. Система підключається до звичайної комп'ютерної мережі (ЛВС) і є швидким вирішенням проблеми нестачі вільного дискового простору, доступного для користувачів цієї мережі.

Storage Area Network (SAN) – це спеціальна виділена мережа, що об'єднує пристрої зберігання даних із серверами програм, зазвичай будується на основі протоколу Fibre Channel або протоколу iSCSI.

Тепер давайте детальніше розглянемо кожен із наведених вище типів СГД, їх позитивні та негативні сторони.

Архітектура системи зберігання DAS (Direct Attached Storage)

До основних переваг DAS систем можна віднести їх низьку вартість (порівняно з іншими рішеннями СГД), простоту розгортання та адміністрування, а також високу швидкість обміну даними між системою зберігання та сервером. Власне, саме завдяки цьому вони здобули велику популярність у сегменті малих офісів, хостинг-провайдерів та невеликих корпоративних мереж. У той же час DAS-системи мають свої недоліки, до яких можна віднести неоптимальну утилізацію ресурсів, оскільки кожна DAS система вимагає підключення виділеного сервера і дозволяє підключити максимум 2 сервери до дискової полиці в певній конфігурації.

Рисунок 1: Архітектура Direct Attached Storage

Архітектура Direct Attached Storage

Достатньо низька вартість. По суті ця СХД є дисковим кошиком з жорсткими дисками, винесеним за межі сервера.
Простота розгортання та адміністрування.
Висока швидкість обміну між дисковим масивом та сервером.

Низька надійність. При виході з ладу сервера, якого підключено дане сховище, дані перестають бути доступними.
Низький рівень консолідації ресурсів – вся ємність доступна одному чи двом серверам, що знижує гнучкість розподілу даних між серверами. В результаті необхідно закуповувати або більше внутрішніх жорстких дисків, або ставити додаткові полиці для інших серверних систем.
Низька утилізація ресурсів.

Приклади моделей DAS

З цікавих моделей пристроїв цього типу хотілося б відзначити модельний ряд DELL PowerVault серії MD.Початкові моделі дискових полиць (JBOD) MD1000 та MD1120 дозволяють створювати дискові масиви з кількістю дисків до 144-х. Це досягається за рахунок модульності архітектури, в масив можна підключити до 6 пристроїв, по три дискових полиці на кожен канал RAID-контролера. Наприклад, якщо використовувати стійку із 6 DELL PowerVault MD1120, то реалізуємо масив з ефективним обсягом даних 43,2 ТБ. Подібні дискові полиці підключаються одним або двома кабелями SAS до зовнішніх портів RAID-контролерів, встановлених у серверах Dell PowerEdge та керуються консоллю управління самого сервера.

Якщо ж є потреба у створенні архітектури з високою стійкістю до відмови, наприклад, для створення відмовостійкого кластера MS Exchange, SQL-сервера, то для цих цілей підійде модель DELL PowerVault MD3000. Ця система вже має активну логіку всередині дискової полиці і повністю надмірна за рахунок використання двох вбудованих контролерів RAID, що працюють за схемою «актвіно-активний» та мають дзеркальну копію буферизованих у кеш-пам'яті даних.

Обидва контролери паралельно обробляють потоки читання та запису даних, і у разі несправності одного з них, другий «підхоплює» дані з сусіднього контролера. При цьому підключення до низького рівня SAS-контролера всередині 2-х серверів (кластеру) може здійснюватися за кількома інтерфейсами (MPIO), що забезпечує надмірність і балансування навантаження в середовищах Microsoft. Для нарощування дискового простору до PowerVault MD3000 можна підключити 2 додаткові дискові полиці MD1000.

Архітектура системи зберігання NAS (Network Attached Storage)

Технологія NAS (мережеві підсистеми зберігання даних, Network Attached Storage) розвивається як альтернатива універсальним серверам, що несуть безліч функцій (друку, додатків, факс-сервер, електронна пошта тощо). На відміну від них, NAS-пристрої виконують лише одну функцію — файловий сервер. І намагаються зробити це якнайкраще, простіше і швидше.

NAS підключаються до ЛОМ та здійснюють доступ до даних для необмеженої кількості гетерогенних клієнтів (клієнтів з різними ОС) або інших серверів. В даний час практично всі пристрої NAS орієнтовані на використання в мережах Ethernet (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet) на основі протоколів TCP/IP. Доступ до пристроїв NAS здійснюється за допомогою спеціальних протоколів доступу до файлів. Найбільш поширеними протоколами файлового доступу є протоколи CIFS, NFS та DAFS. Усередині таких серверів стоять спеціалізовані ОС, такі як MS Windows Storage Server.

Малюнок 2: Архітектура Network Attached Storage

Архітектура Network Attached Storage

Дешевизна та доступність його ресурсів не тільки для окремих серверів, але й для будь-яких комп'ютерів організації.
Простота колективного використання ресурсів.
Простота розгортання та адміністрування
Універсальність для клієнтів (один сервер може обслуговувати клієнтів MS, Novell, Mac, Unix)

Доступ до інформації через протоколи "мережевих файлових систем" найчастіше повільніше, ніж до локального диска.
Більшість недорогих NAS-серверів не дозволяють забезпечити швидкісний та гнучкий метод доступу до даних на рівні блоків, властивих SAN системам, а не лише на рівні файлів.

Приклади моделей NAS

На даний момент класичні NAS рішення, такі як PowerVault NF100/500/600. Це системи на базі масових 1 і 2 процесорних серверів Dell, оптимізованих для швидкого розгортання NAS-сервісів. Вони дозволяють створювати файлове сховище до 10 ТБ (PowerVault NF600) використовуючи SATA або SAS диски, і підключивши даний сервер до ЛВС. Також є і більш високопродуктивні інтегровані рішення, наприклад PowerVault NX1950, що вміщають 15 дисків і розширюються до 45 за рахунок підключення додаткових дискових полиць MD1000.

Серйозною перевагою NX1950 є можливість працювати не лише з файлами, а й із блоками даних на рівні протоколу iSCSI. Також різновид NX1950 може працювати як "гейтвей", що дозволяє організувати файловий доступ до СХД на базі iSCSI (з блоковим методом доступу), наприклад MD3000i або Dell EqualLogic PS5x00.

Архітектура системи зберігання SAN (Storage Area Network)

Storage Area Network (SAN) — це спеціальна виділена мережа, що об'єднує пристрої зберігання даних із серверами додатків, зазвичай будується на основі протоколу Fibre Channel, або на протоколі iSCSI, що набирає обертів. На відміну від NAS, SAN не має уявлення про файли: файлові операції виконуються на підключених до SAN серверах. SAN оперує блоками, як великий жорсткий диск. Ідеальний результат роботи SAN – можливість доступу будь-якого сервера під будь-якою операційною системою до будь-якої частини дискової ємності, що знаходиться у SAN. Кінцеві елементи SAN – це сервери додатків та системи зберігання даних (дискові масиви, стрічкові бібліотеки тощо). А між ними, як і в звичайній мережі, є адаптери, комутатори, мости, концентратори.ISCSI є більш «дружнім» протоколом, оскільки він заснований на використанні стандартної інфраструктури Ethernet – мережевих карт, комутаторів, кабелів. Більше того, саме системи зберігання даних на базі iSCSI є найбільш популярними для віртуалізованих серверів через простоту налаштування протоколу.

Малюнок 3: Архітектура Storage Area Network

Архітектура Storage Area Network

Висока надійність доступу до даних, що знаходяться на зовнішніх системах зберігання. Незалежність топології SAN від використовуваних СГД та серверів.
Централізоване зберігання даних (надійність, безпека).
Зручне централізоване керування комутацією та даними.
Перенесення інтенсивного трафіку вводу-виводу окрему мережу, розвантажуючи LAN.
Висока швидкодія та низька латентність.
Масштабованість та гнучкість логічної структури SAN
Можливість організації резервних, віддалених СГД та віддаленої системи бекапу та відновлення даних.
Можливість будувати відмовостійкі кластерні рішення без додаткових витрат на базі наявної SAN.

Вища вартість
Складність у налаштуванні FC-систем
Необхідність сертифікації фахівців із FC-мереж (iSCSI є більш простим протоколом)
Більш жорсткі вимоги до сумісності та валідації компонентів.
Поява через дорожнечу DAS-«острівів» у мережах на базі FC-протоколу, коли на підприємствах з'являються одиночні сервери з внутрішнім дисковим простором, NAS-сервери або DAS-системи через брак бюджету.

Приклади моделей SAN

На даний момент є досить великий вибір дискових масивів для побудови SAN, починаючи від моделей для малих та середніх підприємств, такі як серія DELL AX, які дозволяють створювати сховища ємністю до 60 Тбайт, і закінчуючи дисковими масивами для великих корпорацій DELL/EMC серії CX4, вони дозволяють створити сховища ємністю до 950 Тб. Є недороге рішення на основі iSCSI, це PowerVault MD3000i - рішення дозволяє підключати до 16-32 серверів, в один пристрій можна встановити до 15 дисків і розширити систему двома полицями MD1000, створивши масив на 45Тб.

На окрему згадку заслуговує система Dell EqualLogic на базі протоколу iSCSI. Вона позиціонується як СГД масштабу підприємства і можна порівняти за ціною із системами Dell | EMC CX4, з модульною архітектурою портів, що підтримують як протокол FC, так і iSCSI протокол. Система EqualLogic є одноранговою, тобто кожна дискова полиця має активні контролери RAID. При підключенні цих масивів у єдину систему, продуктивність дискового пулу плавно зростає із зростанням доступного обсягу зберігання даних. Система дозволяє створити масиви більше 500TB, налаштовується менш ніж за годину, і не потребує спеціалізованих знань адміністраторів.

Модель ліцензування також відрізняється від інших і вже включає в первісну вартість усі можливі опції миттєвих копій, реплікацію та засоби інтеграції в різні ОС та додатки. Ця система вважається однією з найшвидших систем тестів для MS Exchange (ESRP).

Типи носіїв інформації та протокол взаємодії із СГД

Визначившись з типом СГД, який Вам найбільше підходить для вирішення тих чи інших завдань, необхідно перейти до вибору протоколу взаємодії з СГД та вибору накопичувачів, які будуть використовуватися в системі зберігання.

На даний момент для зберігання даних у дискових масивах використовуються SATA та SAS диски. Які диски вибрати у сховищі залежить від конкретних завдань. Варто зазначити кілька фактів.

Доступні об'єми одного диска до 1 ТБ
Швидкість обертання 5400-7200 RPM
Швидкість введення/виводу до 2,4 Гбіт/с
Час напрацювання на відмову приблизно вдвічі менше, ніж у SAS дисків.
Менш надійні ніж SAS диски.
Дешевше приблизно в 1,5 рази, ніж SAS-диски.

Доступні об'єми одного диска до 450 ГБ
Швидкість обертання 7200 (NearLine), 10000 та 15000 RPM
Швидкість введення/виводу до 3,0 Гбіт/с
Час напрацювання на відмову вдвічі більше, ніж у SATA II дисків.
Більш надійні диски.

Важливо! Минулого року розпочався промисловий випуск SAS дисків із зниженою швидкістю обертання – 7200 rpm (Near-line SAS Drive). Це дозволило підвищити обсяг даних на одному диску до 1 ТБ і знизити енергоспоживання дисків зі швидкісним інтерфейсом. При тому, що вартість таких дисків можна порівняти з вартістю дисків SATA II, а надійність і швидкість вводу/виводу залишилася на рівні дисків SAS.

Таким чином, зараз варто дійсно серйозно замислитись над протоколами зберігання даних, які ви збираєтеся використовувати в рамках корпоративної СГД.

Донедавна основними протоколами взаємодії з СГД були – FibreChannel та SCSI. Зараз на зміну SCSI, розширивши його функціонал, прийшли протоколи iSCSI та SAS.Давайте нижче розглянемо плюси та мінуси кожного з протоколів та відповідних інтерфейсів підключення до СГД.

Протокол Fibre Channel

Насправді сучасний Fibre Channel (FC) має швидкості 2 Гбіт/Сек (Fibre Channel 2 Gb), 4 Гбіт/Сек (Fibre Channel 4 Gb) full- duplex чи 8 Гбіт/Сек, тобто така швидкість забезпечується одночасно в обидві сторони. За таких швидкостей відстані підключення практично не обмежені – від стандартних 300 метрів на «звичайному» обладнанні до кількох сотень або навіть тисяч кілометрів при використанні спеціалізованого обладнання. Головний плюс протоколу FC – можливість об'єднання багатьох пристроїв зберігання та хостів (серверів) у єдину мережу зберігання даних (SAN). При цьому не проблема розподілу пристроїв на великих відстанях, можливість агрегування каналів, можливість резервування шляхів доступу, «гарячого підключення» обладнання, велика перешкода. Але з іншого боку ми маємо високу вартість і високу трудомісткість інсталяції та обслуговування дискових масивів, що використовують FC.

Важливо! Слід розділяти два терміни протокол Fibre Channel та оптоволоконний інтерфейс Fiber Channel. Протокол Fibre Сhannel може працювати на різних інтерфейсах і на оптоволоконному з'єднанні з різною модуляцією, і на мідних з'єднаннях.

Гнучка масштабованість СГД;
Дозволяє створювати СГД на значних відстанях (але менших, ніж у випадку iSCSI протоколу; де, в теорії, вся глобальна мережа IP може виступати носієм.
Великі здібності резервування.

Висока вартість рішення;
Ще більш висока вартість при організації FC-мережі на сотні чи тисячі кілометрів
Висока трудомісткість при впровадженні та обслуговуванні.

Важливо! Окрім появи протоколу FC8 Гб/c, очікується поява протоколу FCoE (Fibre Channel over Ethernet), який дозволить використовувати стандартні IP мережі для організації обміну пакетами FC.

Протокол iSCSI

Протокол iSCSI (інкапсуляція пакетів SCSI в протокол IP) дозволяє користувачам створити мережі зберігання даних на базі протоколу IP з використанням Ethernet-інфраструктури і портів RJ45. Таким чином, протокол iSCSI дає можливість обійти обмеження, якими характеризуються сховища даних з безпосереднім підключенням, включаючи неможливість спільного використання ресурсів через сервери і неможливість розширення ємності без відключення додатків. Швидкість передачі на даний момент обмежена 1 Гб/c (Gigabit Ethernet), але ця швидкість є достатньою для більшості бізнес-додатків масштабу середніх підприємств і це підтверджують численні тести. Цікаво те, що важлива не так швидкість передачі даних на одному каналі, скільки алгоритми роботи RAID контролерів і можливість агрегації масивів в єдиний пул, як у випадку з DELL EqualLogic, коли використовуються по три 1Гб порти на кожному масиві, і йде балансування навантаження серед масивів однієї групи.

Важливо відзначити, що мережі SAN на базі протоколу iSCSI забезпечують ті ж переваги, що й мережі SAN з використанням протоколу Fibre Channel, але при цьому спрощуються процедури розгортання та управління мережею, і значно знижуються вартісні витрати на цю СГД.

Висока доступність;
Масштабованість;
Простота адміністрування, оскільки використовується технологія Ethernet;
Нижча ціна організації SAN на протоколі iSCSI, ніж FC.
Простота інтеграції до середовища віртуалізації

Є певні обмеження щодо використання СГД з протоколом iSCSI з деякими OLAP та OLTP додатками, із системами Real Time та при роботі з великою кількістю відеопотоків у HD форматі
Високорівневі СГД на базі iSCSI, як і CХД з FC-протоколом, вимагають використання швидких, дорогих Ethernet-комутаторів
Рекомендується використання або виділених Ethernet комутаторів, або організація VLAN для поділу потоків даних. Дизайн мережі є не менш важливою частиною проекту, ніж розробки FC-мереж.

Важливо! Незабаром виробники обіцяють випустити в серійне виробництво SAN на базі протоколу iSCSI за допомогою швидкостей передачі даних до 10 Гб/c. Також готується фінальна версія протоколу DCE (Data Center Ethernet), масова поява пристроїв, які підтримують протокол DCE, очікується до 2011 року.

З погляду використовуваних інтерфейсів, протокол iSCSI задіяє інтерфейси Ethernet 1Гбіт/C, а ними можуть бути як мідні, так і оптоволоконні інтерфейси при роботі на великих відстанях.

Протокол SAS

Протокол SAS та однойменний інтерфейс розроблені для заміни паралельного SCSI та дозволяє досягти більш високої пропускної спроможності, ніж SCSI. Хоча SAS використовує послідовний інтерфейс на відміну від паралельного інтерфейсу, який використовується традиційним SCSI, для керування SAS-пристроями, як і раніше, використовуються команди SCSI. SAS дозволяє забезпечити фізичне підключення між масивом даних та кількома серверами на невеликі відстані.

Прийнятна ціна;
Легкість консолідації сховищ – хоча СХД з урахуванням SAS неспроможна підключатися до кількості хостів (серверів), як SAN конфігурації які використовують протоколи FC чи iSCSI, але за використанні протоколу SAS немає труднощів з додатковим устаткуванням організації загального сховища кількох серверів.
Протокол SAS дозволяє забезпечити більшу пропускну здатність за допомогою 4 канальних з'єднань усередині одного інтерфейсу. Кожен канал забезпечує 3 Гб/c, що дозволяє досягти швидкості передачі даних 12 Гб/с (зараз це найвища швидкість передачі для СХД).

Обмеженість досяжності – довжина кабелю не може перевищувати 8 метрів. Тим самим сховища з підключенням протоколу SAS, будуть оптимальні тільки тоді коли сервери і масиви будуть розташовані в одній стійці або в одній серверній;
Кількість хостів (серверів), що підключаються, як правило, обмежена кількома вузлами.

Важливо! У 2009 році очікується поява технології SAS зі швидкістю передачі даних одним каналом – 6 Гбіт/c, що дозволить значно збільшити привабливість використання даного протоколу.

Порівняння протоколів підключення СГД

Нижче наведено зведену таблицю порівняння можливостей різних протоколів взаємодії з СГД.

Протоколи підключення СГД

Таким чином, представлені рішення, на перший погляд, досить чітко поділяються за відповідністю вимогам замовників. Однак на практиці все не так однозначно, включаються додаткові фактори у вигляді обмежень за бюджетами, динаміки розвитку організації (і динаміки збільшення обсягу інформації, що зберігається), галузева специфіка і т.д.

Автор: Андрій Захаров, Провідний спеціаліст компанії «Алатус»

Які типи систем зберігання даних відносяться до зовнішніх