|
 | |  |
 |
Cистемы хранения данных
Что такое системы хранения данных (СХД) и для чего они нужны? В
чём разница между iSCSI и FibreChannel? Почему данное словосочетание
только в последние годы стало известно широкому кругу IT-специалистов и
почему вопросы систем хранения данных всё больше и больше тревожат
вдумчивые умы?
Думаю, многие заметили тенденции развития в
окружающем нас компьютерном мире – переход от экстенсивной модели
развития к интенсивной. Наращивание мегагерц процессоров уже не даёт
видимого результата , а развитие накопителей не поспевает за объёмом
информации.
Если в случае процессоров всё более или менее
понятно – достаточно собирать многопроцессорные системы и/или
использовать несколько ядер в одном процессоре, то в случае вопросов
хранения и обработки информации так просто от проблем не избавиться.
Существующая
на данный момент панацея от информационной эпидемии – СХД. Название
расшифровывается как Сеть Хранения Данных (SAN) или Система Хранения
Данных. В любом случае – это специализированное железо и ПО,
предназначенное для работы с огромными массивами ценной информации.
Сразу
оговоримся, что нас в первую очередь интересует информация,
используемая в бизнесе, от которой зависит жизнедеятельность
предприятия и его нормальное функционирование. Ведь «домашнего
пользователя» проблемы хранения и обработки данных касаются в меньшей
степени.
Основные проблемы, решаемые СХД
Итак,
какие же задачи призвана решить СХД? Рассмотрим типичные проблемы,
связанные с растущими объёмами информации в любой организации.
Предположим, что это хотя бы несколько десятков компьютеров и несколько
разнесённых территориально офисов.
1. Децентрализация информации
– если раньше все данные могли храниться буквально на одном жёстком
диске, то сейчас любая функциональная система требует отдельного
хранилища – к примеру, серверов электронной почты, СУБД, домена и так
далее. Ситуация усложняется в случае распределённых офисов (филиалов).
2. Лавинообразный рост информации
– зачастую количество жёстких дисков, которые вы можете установить в
конкретный сервер, не может покрыть необходимую системе ёмкость.
Как следствие:
Невозможность
полноценно защитить хранимые данные – действительно, ведь довольно
трудно произвести даже backup данных, которые находятся не только на
разных серверах, но и разнесены территориально.
Недостаточная
скорость обработки информации – каналы связи между удалёнными
площадками пока оставляют желать лучшего, но даже при достаточно
«толстом» канале не всегда возможно полноценное использование
существующих сетей, например, IP, для работы.
Сложность
резервного копирования (архивирования) – если данные читаются и
записываются небольшими блоками, то произвести полное архивирование
информации с удалённого сервера по существующим каналам может быть
нереально – необходима передача всего объёма данных. Архивирование на
местах зачастую нецелесообразно по финансовым соображениям – необходимы
системы для резервного копирования (ленточные накопители, например),
специальное ПО (которое может стоить немалых денег), обученный и
квалифицированный персонал.
3. Сложно или невозможно предугадать требуемый объём дискового пространства при развертывании компьютерной системы.
Как следствие:
Возникают
проблемы расширения дисковых ёмкостей – довольно сложно получить в
сервере ёмкости порядков терабайт, особенно если система уже работает
на существующих дисках небольшой ёмкости – как минимум, требуется
остановка системы и неэффективные финансовые вложения.
Неэффективная
утилизация ресурсов – порой не угадать, в каком сервере данные будут
расти быстрее. В сервере электронной почты может быть свободен
критически малый объём дискового пространства, в то время как другое
подразделение будет использовать всего лишь 20% объёма недешёвой
дисковой подсистемы (например, SCSI).
4. Низкая степень конфиденциальности распределённых данных
– невозможно проконтролировать и ограничить доступ в соответствии с
политикой безопасности предприятия. Это касается как доступа к данным
по существующим для этого каналам (локальная сеть), так и физического
доступа к носителям – к примеру, не исключены хищения жёстких дисков,
их разрушение (с целью затруднить бизнес организации).
Неквалифицированные действия пользователей и обслуживающего персонала
могут нанести ещё больший вред. Когда компания в каждом офисе вынуждена
решать мелкие локальные проблемы безопасности, это не даёт желаемого
результата.
5. Сложность управления распределёнными потоками информации
– любые действия, которые направлены на изменения данных в каждом
филиале, содержащем часть распределённых данных, создает определённые
проблемы, начиная от сложности синхронизации различных баз данных,
версий файлов разработчиков и заканчивая ненужным дублированием
информации.
6.Низкий экономический эффект внедрения «классических» решений –
по мере роста информационной сети, больших объёмов данных и всё более
распределённой структуры предприятия финансовые вложения оказываются не
столь эффективны и зачастую не могут решить возникающих проблем.
7. Высокие затраты используемых ресурсов для поддержания работоспособности всей информационной системы предприятия
– начиная от необходимости содержать большой штат квалифицированного
персонала и заканчивая многочисленными недешёвыми аппаратными
решениями, которые призваны решить проблему объёмов и скоростей доступа
к информации вкупе с надёжностью хранения и защитой от сбоев.
В
свете вышеперечисленных проблем, которые рано или поздно, полностью или
частично настигают любую динамично развивающуюся компанию, попробуем
обрисовать системы хранения данных – такими, какими они должны быть.
Рассмотрим типовые схемы подключения и виды систем хранения данных.
Мегабайты или транзакции?
Если
раньше жёсткие диски находились внутри компьютера (сервера), то теперь
им там стало тесно и не очень надёжно. Самое простое решение
(разработанное достаточно давно и применяемое повсеместно) – технология
RAID.
При
организации RAID в любых системах хранения данных дополнительно к
защите информации мы получаем несколько неоспоримых преимуществ, одно
из которых – скорость доступа к информации.
С точки зрения
пользователя или ПО, скорость определяется не только пропускной
способностью системы (Мбайт/с), но и числом транзакций – то есть числом
операций ввода-вывода в единицу времени (IOPS). Увеличению IOPS
способствует, что вполне логично, большее число дисков и те методики
повышения производительности, которые предоставляет контроллер RAID (к
примеру, кэширование).
Если для просмотра потокового видео или
организации файл-сервера больше важна общая пропускная способность, то
для СУБД, любых OLTP (online transaction processing) приложений
критично именно число транзакций, которые способна обрабатывать
система. А с этим параметром у современных жёстких дисков всё не так
радужно, как с растущими объёмами и, частично, скоростями. Все эти
проблемы призвана решить сама система хранения данных – чуть ниже будет
видно, как и какими методами.
Уровни защиты
Нужно
понимать, что в основе всех систем хранения данных лежит практика
защиты информации на базе технологии RAID – без этого любая технически
продвинутая СХД будет бесполезна, потому что жёсткие диски в этой
системе являются самым ненадёжным компонентом. Организация дисков в
RAID – это «нижнее звено», первый эшелон защиты информации и повышения
скорости обработки.
Однако, кроме схем RAID, существует и
более низкоуровневая защита данных, реализованная «поверх» технологий и
решений, внедрённых в сам жёсткий диск его производителем. К примеру, у
одного из ведущих производителей СХД – компании ЕМС – существует
методика дополнительного анализа целостности данных на уровне секторов
накопителя. Секторы на жёстких дисках, установленных в системы хранения
данных ЕМС, имеют размер не 512 байт (стандарт), а 520 байт – лишние 8
байт на каждый сектор играют роль своеобразной базы данных, куда СХД
записывает информацию о «здоровье» каждого сектора (данная методика,
насколько известно, не применяется больше ни у одного производителя).
Как
известно, у жёстких дисков с интерфейсом IDE существует технология
SMART, призванная предсказывать возможные проблемы в работе диска,
которая зачастую работает очень неточно, что сводит её ценность
практически к нулю. У дисков же, использующихся в серьёзных СХД (диски
SCSI и FibreChannel), изначально не было технологии SMART – поэтому
оценка целостности и верификация данных каждого конкретного сектора –
большой плюс, позволяющий дополнительно защитить данные и уведомить
администратора системы о возможных проблемах задолго до момента их
реального наступления.
Жёсткий диск может быть и исправен, но
обладать так называемыми проблемами «мягких ошибок» («soft errors») –
когда данные в секторе записаны корректно, но чтение их может давать
различный результат. Такой вариант неприемлем, но «remap»
(подмена) такого сектора средствами самого жёсткого диска не происходит
– в этом случае и спасает технология анализа каждого сектора,
применяемая у EMC.
|
| Категория: Локальние сети | Добавил: joni-jo (21.09.2008)
| Автор: Joni-Jo E W
|
| Просмотров: 1392
| Рейтинг: 0.0/0 |
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи. [ Регистрация | Вход ] |  |
 | |  |
|
|
