Να αναφέρετε τα κύρια πλεονεκτήματα των δικτύων αποθήκευσης. Συστήματα αποθήκευσης Intel

Chercher

Εφαρμογή υλικού σε συστήματα αποθήκευσης δεδομένων(σύστημα αποθήκευσης) είναι παρόμοιο με την υλοποίηση της αρχιτεκτονικής προσωπικών υπολογιστών. Γιατί, λοιπόν, να χρησιμοποιείτε καθόλου συστήματα αποθήκευσης στην αρχιτεκτονική του τοπικού δικτύου ενός οργανισμού, γιατί δεν μπορεί να παρασχεθεί και να υλοποιηθεί με βάση έναν κανονικό υπολογιστή;

Σύστημα αποθήκευσηςως πρόσθετος κόμβος τοπικού δικτύου που βασίζεται σε έναν προσωπικό υπολογιστή ή ακόμα και σε έναν ισχυρό διακομιστή υπάρχουν εδώ και πολύ καιρό.

Η απλούστερη παροχή πρόσβασης σε δεδομένα με χρήση πρωτοκόλλων FTP(πρωτόκολλο μεταφοράς αρχείων) και SMB(πρωτόκολλο για απομακρυσμένη πρόσβαση σε πόρους δικτύου) το οποίο υποστηρίζεται σε όλα τα σύγχρονα λειτουργικά συστήματα.

Γιατί τότε εμφανίστηκαν καθόλου; Σύστημα αποθήκευσης?

Είναι απλό, εμφάνιση Σύστημα αποθήκευσηςσυνδέεται με υστέρηση στην ανάπτυξη και την ταχύτητα μόνιμων συσκευών αποθήκευσης (σκληροί μαγνητικοί δίσκοι) από τον κεντρικό επεξεργαστή και τη μνήμη RAM. Ο σκληρός δίσκος εξακολουθεί να θεωρείται το σημείο συμφόρησης στην αρχιτεκτονική των Η/Υ, παρά την ισχυρή εξέλιξη SATA(σειριακή διεπαφή) έως ταχύτητα μεταφοράς 600 MB/s ( SATA3), η φυσική συσκευή της μονάδας δίσκου είναι μια πιατέλα, στα δεδομένα της οποίας πρέπει να προσπελαστούν οι κεφαλές ανάγνωσης, η οποία είναι πολύ αργή. Οι τελευταίες ελλείψεις έχουν πλέον επιλυθεί με μονάδες δίσκου SSD(όχι μηχανική συσκευή αποθήκευσης), κατασκευασμένη με βάση τσιπ μνήμης. Εκτός από την υψηλή τιμή SSDέχουν, κατά τη γνώμη μου, επί του παρόντος, έλλειψη αξιοπιστίας. Μηχανικοί Σύστημα αποθήκευσηςπρότεινε τη μετατόπιση των συσκευών αποθήκευσης σε ξεχωριστό στοιχείο και τη χρήση της μνήμης RAM τέτοιων συσκευών για την αποθήκευση δεδομένων που αλλάζουν συχνά χρησιμοποιώντας ειδικούς αλγόριθμους, οι οποίοι απαιτούσαν το στοιχείο λογισμικού του προϊόντος. Στο τέλος συστήματα αποθήκευσηςλειτουργούν ταχύτερα από τους σκληρούς δίσκους σε διακομιστές και επηρεάζεται η αφαίρεση της συσκευής αποθήκευσης (υποσύστημα δίσκου σε ξεχωριστό στοιχείο) αξιοπιστία Και συγκέντρωση συστήματα στο σύνολό τους.

Αξιοπιστίαεξασφάλισε το γεγονός της υλοποίησης ενός συστήματος δίσκου σε μια ξεχωριστή συσκευή, η οποία, σε συνεργασία με το στοιχείο λογισμικού, εκτελεί μία λειτουργία - αυτές είναι λειτουργίες I/Oκαι αποθήκευση δεδομένων.

Εκτός από την απλή αρχή - μία συσκευή, μία λειτουργία που εξασφαλίζει αξιοπιστία. Όλοι οι κύριοι κόμβοι: τροφοδοτικά, ελεγκτέςΤα συστήματα αποθήκευσης δεδομένων είναι διπλά, γεγονός που φυσικά αυξάνει περαιτέρω την αξιοπιστία του συστήματος, αλλά επηρεάζει την τιμή του τελικού προϊόντος.

Η μετακίνηση του συστήματος δίσκου σε ξεχωριστό κόμβο επιτρέπει συγκεντρώστε τις συσκευές αποθήκευσης. Κατά κανόνα, χωρίς ξεχωριστό χώρο αποθήκευσης δικτύου, οι αρχικοί φάκελοι των χρηστών, η αλληλογραφία, οι βάσεις δεδομένων αποθηκεύονται σε ξεχωριστούς κόμβους, συνήθως διακομιστές στο δίκτυο, κάτι που είναι πολύ άβολο και αναξιόπιστο. Πρέπει να δημιουργήσετε αντίγραφα ασφαλείας, να αντιγράψετε δεδομένα σε έναν διακομιστή αντιγράφων ασφαλείας στο δίκτυο, ο οποίος, εκτός από το κόστος υποστήριξης και υλικού, λογισμικού, καταλαμβάνει μέρος του εύρους ζώνης του δικτύου.

Έτσι φαίνεται:

Με ξεχωριστό σύστημα αποθήκευσης:

Ανάλογα με τη μέθοδο, τεχνολογία σύνδεσης Σύστημα αποθήκευσηςστο δίκτυο πληροφοριών. Σύστημα αποθήκευσηςχωρίζεται σε: DAS, NAS, SAN

DAS (ΑπευθείαςΕπισυνάπτεταιαποθήκευση)– μέθοδος σύνδεσης που δεν διαφέρει από την τυπική σύνδεση σκληρού δίσκου, συστοιχιών δίσκων (RAID) σε διακομιστή ή υπολογιστή. Συνήθως χρησιμοποιείται για σύνδεση SAS.

SAS– στην πραγματικότητα, το πρωτόκολλο που έχει σχεδιαστεί για να αντικαταστήσει το SCSI χρησιμοποιεί σειριακή διεπαφή, σε αντίθεση με το SCSI, αλλά οι εντολές που χρησιμοποιούνται είναι οι ίδιες όπως στο SCSI. Το SAS έχει μεγαλύτερη απόδοση χάρη στις συνδέσεις καναλιών σε μια ενιαία διεπαφή.

NAS (ΔίκτυοΕπισυνάπτεταιαποθήκευση)– το σύστημα δίσκου είναι συνδεδεμένο σε ένα κοινό δίκτυο LAN, χρησιμοποιείται το πρωτόκολλο μεταφοράς TCP, τα πρωτόκολλα τρέχουν πάνω από το μοντέλο SMB,NFS(απομακρυσμένη πρόσβαση σε αρχεία και εκτυπωτές).

SAN (ΑποθήκευσηΕκτασηΔίκτυο)είναι ένα αποκλειστικό δίκτυο που συνδέει συσκευές αποθήκευσης με διακομιστές. Λειτουργεί χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο Κανάλι ινώνή iSCSI.

ΜΕ ΙναΚανάλιόλα είναι ξεκάθαρα - οπτική. Αλλά iSCSI– Η ενθυλάκωση πακέτων στο πρωτόκολλο IP σάς επιτρέπει να δημιουργείτε δίκτυα αποθήκευσης με βάση την υποδομή Ethernet, ταχύτητες μετάδοσης 1Gb και 10GB. Σύμφωνα με τους προγραμματιστές, η ταχύτητα του iSCSI θα πρέπει να είναι επαρκής για όλες σχεδόν τις επιχειρηματικές εφαρμογές. Για να συνδέσετε τον διακομιστή με Σύστημα αποθήκευσηςΜε iSCSIΑπαιτεί προσαρμογείς που υποστηρίζουν iSCSI. Όταν χρησιμοποιείτε το iSCSI, τοποθετούνται τουλάχιστον δύο διαδρομές σε κάθε συσκευή, χρησιμοποιώντας VLAN, κάθε συσκευή και LUN(καθορίζει ένα εικονικό διαμέρισμα στον πίνακα, που χρησιμοποιείται για διευθυνσιοδότηση) εκχωρείται η διεύθυνση ( ΚόσμοςΕυρύςΟνομα).

Διαφορά NASαπό SANότι είναι online SANΚατά τις λειτουργίες I/O, τα δεδομένα διαβάζονται και γράφονται σε μπλοκ. Σύστημα αποθήκευσηςδεν έχει ιδέα για τη δομή των συστημάτων αρχείων.

Μεταξύ των πιο επώνυμων προμηθευτών στην αγορά συσκευών αποθήκευσης είναι: NetApp, IBM, HP, DELL, HITACHI, EMC.

Το έργο μας απαιτεί ένα σύστημα αποθήκευσης με τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

• Τόμος 1TB για αρχεία, 1TB για λειτουργικά συστήματα διακομιστή και βάσεις δεδομένων, 300 – 500 GB, για διακομιστές αντιγράφων ασφαλείας + κράτηση. Σύνολοτουλάχιστον 3 TB χώρου στο δίσκο
• Υποστήριξη πρωτοκόλλων SMB και NFS για τη διανομή κοινόχρηστων αρχείων σε χρήστες χωρίς διακομιστές
• Αν θέλουμε να εκκινήσουμε τον hypervisor από Σύστημα αποθήκευσης, χρειάζεστε τουλάχιστον το πρωτόκολλο iSCSI
• Θεωρητικά, πρέπει ακόμα να λάβετε υπόψη μια τόσο σημαντική παράμετρο όπως η ταχύτητα εισόδου/εξόδου (IO) που μπορεί να παρέχει το σύστημα αποθήκευσης. Μπορείτε να υπολογίσετε αυτήν την παράμετρο μετρώντας το IO στο υλικό λειτουργίας, για παράδειγμα με το πρόγραμμα IOmeter.

Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η ομαδοποίηση της Microsoft λειτουργεί μόνο μέσω ΙναΚανάλι.

Ακολουθεί μια λίστα εταιρειών και υλικού για να διαλέξετε:

Asustor

Asustor AS 606T, AS 608T, 609 RD(πέρα από τη δυνατότητα εγκατάστασης έως και 8 δίσκων χωρητικότητας 4Tb, αναφέρεται η υποστήριξη για VMware, Citrix και Hyper-V.

Εξάρτημα υλικού

CPU Intel Atom 2.13

RAM 1GB (3GB) DDR3

Σκληρός 2.5, 3.5, SATA 3 ή SSD

Lan Gigabit Ethernet – 2

Οθόνη LCD, HDMI

Καθαρά

Δίκτυο πρωτόκολλα

Σύστημα αρχείων

Για ενσωματωμένους σκληρούς δίσκους: EXT4, Για εξωτερικούς σκληρούς δίσκους: FAT32, NTFS, EXT3, EXT4, HFS+

Αποθήκευση

Υποστηρίζει πολλαπλούς τόμους με εφεδρικούς δίσκους

Τύπος έντασης: Μονός δίσκος, JBOD, RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10

Υποστηρίζει διαδικτυακή μετεγκατάσταση επιπέδων RAID

Μέγιστος αριθμός στόχων: 256

Μέγιστος αριθμός LUN: 256

Απόκρυψη στόχων

Οθόνη LUN

Τοποθέτηση εικόνων ISO

Υποστήριξη MPIO και MCS

Επίμονος πλεονασμός (SCSI-3)

Διαχείριση δίσκων

Αναζήτηση για κακά μπλοκ σύμφωνα με το χρονοδιάγραμμα

Προγραμματισμένη σάρωση S.M.A.R.T

Υποστηρίζεται OS

Windows XP, Vista, 7, 8, Server 2003, Server 2008, Server 2012

Mac OS X 10.6 και μετά

UNIX, Linux και BSD

Εφεδρικός

Υποστήριξη λειτουργίας Rsync (απομακρυσμένος συγχρονισμός).

Δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας στο σύννεφο

Δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας μέσω FTP

Δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας σε εξωτερικά μέσα

Δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας με ένα πάτημα

Διαχείριση συστήματος

Τύπος αρχείου καταγραφής: αρχείο καταγραφής συστήματος, αρχείο καταγραφής σύνδεσης, αρχείο καταγραφής πρόσβασης

Καταγραφή δραστηριότητας χρήστη σε πραγματικό χρόνο

Παρακολούθηση συστήματος σε πραγματικό χρόνο

Κάδος ανακύκλωσης δικτύου

Όριο δίσκου χρήστη

Εικονικός δίσκος (προσάρτηση εικόνων ISO, μέγ. 16)

Υποστήριξη UPS

Έλεγχος πρόσβασης

Μέγιστος αριθμός χρηστών: 4096

Μέγιστος αριθμός ομάδων: 512

Μέγιστος αριθμός κοινόχρηστων φακέλων: 512

Μέγιστος αριθμός ταυτόχρονων συνδέσεων: 512

Υποστήριξη Windows Active Directory

Ασφάλεια

Τείχος προστασίας: Αποτροπή μη εξουσιοδοτημένης πρόσβασης

Φίλτρο δικτύου: αποτροπή επιθέσεων δικτύου

Ειδοποιήσεις απειλών: E-mail, SMS

Ασφαλείς συνδέσεις: HTTPS, FTP μέσω SSL/TLS, SSH, SFTP, Rsync μέσω SSH

λειτουργικό σύστημα ADM με δυνατότητα σύνδεσης πρόσθετων μονάδων μέσω app central

Μοντέλα AS 604RD, AS 609RDδιαφορετικός AS 606T, AS 608T, δεν περιλαμβάνουν οθόνη LCD, έχουν σχεδιαστεί για εγκατάσταση rack και έχουν πλεονάζουσα τροφοδοσία, δηλώνεται υποστήριξη για πλατφόρμες εικονικοποίησης

Netgear

Έτοιμο Nas 2100, Έτοιμο Nas 3100, Ready Nas Pro 6

Εξάρτημα υλικού

CPU Intel SOC 1GHz

Σκληρός 2.5, 3.5, SATA 2 ή SSD

Lan Gigabit Ethernet – 2

Καθαρά

Δίκτυο πρωτόκολλα

CIFS/SMB, AFP, NFS, FTP, WebDAV, Rsync, SSH, SFTP, iSCSI, HTTP, HTTPS

Σύστημα αρχείων

Για ενσωματωμένους σκληρούς δίσκους: BTRFS, Για εξωτερικούς σκληρούς δίσκους: FAT32, NTFS, EXT3, EXT4, HFS+

Αποθήκευση

Υποστηρίζει online επέκταση χωρητικότητας RAID

Μέγιστος αριθμός στόχων: 256

Μέγιστος αριθμός LUN: 256

Απόκρυψη στόχων

Οθόνη LUN

Διαχείριση δίσκων

Χωρητικότητα δίσκου, απόδοση, παρακολούθηση φορτίου

Σάρωση για να βρείτε κακά μπλοκ σε δίσκους

Υποστήριξη HDD S.M.A.R.T.

Online διόρθωση δεδομένων σε δίσκους

Υποστήριξη λειτουργίας Scrubbing δίσκου

Υποστήριξη ανασυγκρότησης

Μηνύματα (από την υπηρεσία SMTP μέσω e-mail, SNMP, syslog, τοπικό αρχείο καταγραφής)

Αυτόματη απενεργοποίηση (σκληρός δίσκος, ανεμιστήρες, UPS)

Επαναφορά της απόδοσης όταν αποκατασταθεί το ρεύμα

Υποστηριζόμενο λειτουργικό σύστημα

Microsoft Windows Vista (32/64-bit), 7 (32/64-bit), 8 (32/64-bit), Microsoft Windows Server 2008 R2/2012, Apple OS X, Linux/Unix, Solaris, Apple iOS, Google Android)

Εφεδρικός

Απεριόριστος αριθμός στιγμιότυπων για συνεχή προστασία.

Ανάκτηση εικόνων ανά πάσα στιγμή. Μέσω GUI (Κονσόλα διαχειριστή), ReadyCLOUD ή Εξερεύνηση των Windows

Δυνατότητα δημιουργίας στιγμιότυπου χειροκίνητα ή μέσω προγραμματιστή

Συγχρονισμός αρχείων μέσω R-sync

Διαχείριση Cloud Remote Replication (ReadyNAS σε ReadyNAS). Δεν απαιτεί άδειες για συσκευές που εκτελούν το λειτουργικό σύστημα Radiator OS v6.

Καυτό αντίγραφο ασφαλείας

Υποστήριξη eSATA

Υποστηρίζει δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας σε εξωτερικές μονάδες στο e (USB/eSATA)

Υποστήριξη για τεχνολογία Remote Apple Time Machine δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας και επαναφοράς (μέσω ReadyNAS Remote)

Υποστήριξη ReadyNAS Vault Cloud (προαιρετικό)

Υποστήριξη συγχρονισμού ReadyDROP (συγχρονισμός αρχείων Mac/Windows με ReadyNAS)

Υποστήριξη DropBox για συγχρονισμό αρχείων (απαιτείται λογαριασμός DropBox)

Διαχείριση συστήματος

ReadyCLOUD για ανακάλυψη και διαχείριση συσκευών

RAIDar – πράκτορας για την ανακάλυψη συσκευών σε δίκτυο (Windows/Mac)

Αποθήκευση και επαναφορά ενός αρχείου διαμόρφωσης

ημερολόγιο συμβάντων

υποστήριξη μηνυμάτων διακομιστή syslog

Υποστήριξη μηνυμάτων για SMB

Γραφικό περιβάλλον χρήστη στα ρωσικά και αγγλικά

Αγορά Genie+. Ενσωματωμένο κατάστημα εφαρμογών για τη βελτίωση της λειτουργικότητας της συσκευής

Υποστήριξη χαρακτήρων Unicode

Διαχείριση δίσκων

Υποστήριξη Thin Provision Shares και LUN

Άμεση παροχή

Έλεγχος πρόσβασης

Μέγιστος αριθμός χρηστών: 8192

Μέγιστος αριθμός ομάδων: 8192

Μέγιστος αριθμός φακέλων που παρέχεται για πρόσβαση στο δίκτυο: 1024

Μέγιστος αριθμός συνδέσεων: 1024

Πρόσβαση με βάση το ACL σε φακέλους και αρχεία

Προηγμένα δικαιώματα φακέλων και υποφακέλων με βάση το ACL για έλεγχο ταυτότητας ελεγκτή τομέα CIFS/SMB, AFP, FTP, Microsoft Active Directory (AD)

Προσαρμοσμένες λίστες πρόσβασης

Λίστες πρόσβασης ReadyCLOUD που βασίζονται σε ACL

λειτουργικό σύστημα

Το ReadyNAS OS 6 βασίζεται σε Linux 3.x

Έτοιμο Nas 3100διακρίνει Έτοιμο Nas 2100Χωρητικότητα μνήμης ECC 2 GB

Ready Nas Pro 6– Αποθηκευτικός χώρος έξι θέσεων, επεξεργαστής Intel Atom D510, μνήμη DDR2 1 GB

Qnap

TS-869U-RP, TS-869 PRO

Εξάρτημα υλικού

CPU Intel Atom 2,13 GHz

Σκληρός 2.5, 3.5, SATA 3 ή SSD

Lan Gigabit Ethernet – 2

Καθαρά

IPv4, IPv6, Υποστηρίζει 802.3ad και έξι άλλες λειτουργίες για εξισορρόπηση φόρτου ή/και αποτυχία δικτύου, Vlan

Δίκτυο πρωτόκολλα

CIFS/SMB, AFP, NFS, FTP, WebDAV, Rsync, SSH, SFTP, iSCSI, HTTP, HTTPS

Σύστημα αρχείων

Για ενσωματωμένους σκληρούς δίσκους: EXT3, EXT4, Για εξωτερικούς σκληρούς δίσκους: FAT32, NTFS, EXT3, EXT4, HFS+

Αποθήκευση

Τύπος έντασης ήχου: RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10

Υποστηρίζει online επέκταση χωρητικότητας RAID

Μέγιστος αριθμός στόχων: 256

Μέγιστος αριθμός LUN: 256

Απόκρυψη στόχων

Οθόνη LUN

iSCSI Initiator (Εικονικός δίσκος)

Stack Chaining Master

Έως 8 εικονικοί δίσκοι

Διαχείριση δίσκων

Αύξηση της χωρητικότητας του χώρου στο δίσκο μιας συστοιχίας RAID χωρίς απώλεια δεδομένων

Σάρωση για κακά μπλοκ

Λειτουργία ανάκτησης RAID

Υποστήριξη bitmap

Υποστηρίζεται OS

Εφεδρικός

Αντιγραφή σε πραγματικό χρόνο (RTRR)

Λειτουργεί τόσο ως διακομιστής RTRR όσο και ως πελάτης

Υποστηρίζει αντίγραφα ασφαλείας σε πραγματικό χρόνο και προγραμματισμένα αντίγραφα ασφαλείας

Δυνατότητα φιλτραρίσματος, συμπίεσης και κρυπτογράφησης αρχείων

Κουμπί για αντιγραφή δεδομένων από/προς εξωτερική συσκευή

Υποστήριξη Apple Time Machine με διαχείριση αντιγράφων ασφαλείας

Αντιγραφή πόρων σε επίπεδο μπλοκ (Rsync)

Λειτουργεί τόσο ως διακομιστής όσο και ως πελάτης

Ασφαλής αναπαραγωγή μεταξύ διακομιστών QNAP

Δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας σε εξωτερικά μέσα

Δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας σε συστήματα αποθήκευσης cloud

Εφαρμογή NetBak Replicator για Windows

Υποστήριξη Apple Time Machine

Διαχείριση συστήματος

Διασύνδεση Ιστού με χρήση τεχνολογίας AJAX

Σύνδεση μέσω HTTP/HTTPS

Άμεσες ειδοποιήσεις μέσω e-mail και SMS

Έλεγχος συστήματος ψύξης

DynDNS και εξειδικευμένη υπηρεσία MyCloudNAS

Υποστήριξη UPS με διαχείριση SNMP (USB)

Υποστήριξη UPS δικτύου

Παρακολούθηση πόρων

Κάδος ανακύκλωσης δικτύου για CIFS/SMB και AFP

Λεπτομερή αρχεία καταγραφής συμβάντων και σύνδεσης

Λίστα ενεργών χρηστών

Πελάτης Syslog

Ενημέρωση υλικολογισμικού

Αποθήκευση και επαναφορά ρυθμίσεων συστήματος

Επαναφορά εργοστασιακών ρυθμίσεων

Έλεγχος πρόσβασης

Έως 4096 λογαριασμούς χρηστών

Έως 512 ομάδες χρηστών

Έως 512 πόροι δικτύου

Μαζική προσθήκη χρηστών

Εισαγωγές/εξαγωγές χρηστών

Ρύθμιση παραμέτρων ποσόστωσης

Διαχείριση δικαιωμάτων πρόσβασης σε υποφακέλους

λειτουργικό σύστημα

TS-869 Pro– μοντέλο χωρίς εφεδρικό τροφοδοτικό, χωρητικότητα μνήμης 1GB

Συνολογία

RS 2212, DS1813

Εξάρτημα υλικού

CPU Intel Core 2,13 GHz

Σκληρός 2.5, 3.5, SATA 2 ή SSD

Lan Gigabit Ethernet – 2

Καθαρά

IPv4, IPv6, Υποστηρίζει 802.3ad και έξι άλλες λειτουργίες για εξισορρόπηση φόρτου ή/και αποτυχία δικτύου

Δίκτυο πρωτόκολλα

CIFS/SMB, AFP, NFS, FTP, WebDAV, SSH

Σύστημα αρχείων

Για ενσωματωμένους σκληρούς δίσκους: EXT3, EXT4, Για εξωτερικούς σκληρούς δίσκους: NTFS, EXT3, EXT4

Αποθήκευση

Τύπος έντασης ήχου: RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10

Μέγιστος αριθμός στόχων: 512

Μέγιστος αριθμός LUN: 256

Διαχείριση δίσκων

Αλλαγή επιπέδου RAID χωρίς διακοπή του συστήματος

Υποστηριζόμενο λειτουργικό σύστημα

Windows 2000 και μεταγενέστερα, Mac OS X 10.3 και μεταγενέστερα, Ubuntu 9.04 και νεότερα

Εφεδρικός

Πλεονασμός δικτύου

Τοπική κράτηση

Συγχρονισμός κοινόχρηστων φακέλων

Κράτηση επιτραπέζιου υπολογιστή

Διαχείριση συστήματος

Ειδοποίηση συμβάντων συστήματος μέσω SMS, E-mail

Όριο χρήστη

Παρακολούθηση πόρων

Έλεγχος πρόσβασης

Έως 2048 λογαριασμοί χρηστών

Έως 256 ομάδες χρηστών

Έως 256 πόροι δικτύου

λειτουργικό σύστημα

DS1813– 2 GB RAM, 4 Gigabit, υποστήριξη HASP 1C, υποστήριξη δίσκου 4 TB

Thecus

N8800PRO v2, N7700PRO v2, N8900

Εξάρτημα υλικού

CPU Intel Core 2 1,66 GHz

Lan Gigabit Ethernet – 2

Δυνατότητα LAN 10Gb

Καθαρά

IPv4, IPv6, Υποστηρίζει 802.3ad και έξι άλλες λειτουργίες για εξισορρόπηση φόρτου ή/και αποτυχία δικτύου

Δίκτυο πρωτόκολλα

CIFS/SMB, NFS, FTP

Σύστημα αρχείων

Για ενσωματωμένους σκληρούς δίσκους: EXT3, EXT4, Για εξωτερικούς σκληρούς δίσκους: EXT3, EXT4, XFS

Αποθήκευση

Τύπος έντασης ήχου: RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10, RAID 50, RAID 60

Υποστηρίζει online επέκταση χωρητικότητας RAID

Απόκρυψη στόχων

Οθόνη LUN

Διαχείριση δίσκων

Παρακολούθηση υγείας δίσκου (S.M.A.R.T)

Σάρωση για κακά μπλοκ

Δυνατότητα προσάρτησης εικόνων ISO

Υποστηρίζεται OS

Microsoft Windows 2000, XP, Vista (32/ 64 bit), Windows 7 (32/ 64 bit), Server 2003/ 2008

Εφεδρικός

Acronis True Image

Βοηθητικό πρόγραμμα δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας Thecus

Ανάγνωση από οπτικό δίσκο στο Nas

Διαχείριση συστήματος

Διεπαφή διαχείρισης ιστού διακομιστή

Έλεγχος πρόσβασης

Υποστήριξη ADS

λειτουργικό σύστημα

N7700PRO v2– μοντέλο χωρίς εφεδρικό τροφοδοτικό

N8900– νέο μοντέλο με υποστήριξη για SATA 3 και SAS

Με βάση τα παραπάνω δεδομένα, χρειάζεστε τουλάχιστον 3 Tb αυτήν τη στιγμή και κατά την ενημέρωση του λειτουργικού συστήματος και των προγραμμάτων, αυτός ο αριθμός μπορεί να πολλαπλασιαστεί επί δύο, τότε χρειάζεστε αποθήκευση δίσκου με χωρητικότητα τουλάχιστον 6 Tb, και με δυνατότητα ανάπτυξης. Επομένως, με έναν σελιδοδείκτη για το μέλλον και την οργάνωση μιας συστοιχίας RAID 5, το τελικό σχήμα είναι η ανάγκη για 12 Tb. Για να υποστηρίξετε ένα σύστημα σκληρού δίσκου 4 Tb, χρειάζεστε ένα σύστημα με τουλάχιστον έξι θέσεις μονάδας δίσκου.

Η επιλογή έχει μειωθεί σημαντικά από τα ακόλουθα μοντέλα: AS 609RD, Έτοιμο το NAS 3200, TS-869U-RP, RS-1212RP+, N8900. Όλα τα μοντέλα περιλαμβάνουν πρόσθετο τροφοδοτικό. Και η δηλωμένη υποστήριξη του κατασκευαστή για γνωστά πλατφόρμες εικονικοποίησης. Το μοντέλο από το NetGear φαινόταν το πιο ενδιαφέρον - Έτοιμο το NAS 3200, καθώς μόνο αυτό το μοντέλο, εκτός από το SMART, υποστήριζε τουλάχιστον ορισμένες πρόσθετες τεχνολογίες για εργασία με δίσκους εκτός από SMART και μνήμη με ECC, αλλά η τιμή ξεπέρασε τα 100.000 ρούβλια και, επιπλέον, υπήρχαν αμφιβολίες για τη δυνατότητα εργασίας με 4Tb και δίσκους SATA3 σε αυτό. Τιμή ανά RS-1212RP+, πέταξε επίσης πάνω από 100 χιλιάδες. AS 609RD– ο παίκτης στην αγορά συστημάτων αποθήκευσης είναι πολύ νέος, επομένως δεν είναι γνωστό πώς θα συμπεριφερθεί Σύστημα αποθήκευσης.

Αυτό που έμεινε ήταν μόνο δύο συστήματα για να διαλέξετε: TS-869U-R.P., N8900.

TS-869U-RP– επί του παρόντος κοστίζει περίπου 88.000 ρούβλια.

N8900– τιμή 95.400 ρούβλια, έχει πολλά πλεονεκτήματα σε σύγκριση με TS-869U-RP– υποστηρίζει τόσο μονάδες SATA όσο και SAS, δυνατότητα πρόσθετης εγκατάστασης αντάπτορα 10 Γιγαμπάιτ, πιο ισχυρός επεξεργαστής διπλού πυρήνα, υποστήριξη για μονάδες SATA3 4Tb. Επιπλέον, υπάρχει πλεονασμός υλικολογισμικού σε ένα εφεδρικό τσιπ, το οποίο παρέχει καλύτερη αξιοπιστία σε σύγκριση με άλλα συστήματα.

• Πίσω

Σκέρα

Αυτό το άρθρο θα επικεντρωθεί σε συστήματα αποθήκευσης αρχικού και μεσαίου επιπέδου, καθώς και στις τάσεις που είναι εμφανείς σε αυτόν τον κλάδο σήμερα. Για ευκολία, θα καλέσουμε μονάδες αποθήκευσης δεδομένων.

Αρχικά, θα σταθούμε λίγο στην ορολογία και τα τεχνολογικά θεμέλια των αυτόνομων μονάδων δίσκου και, στη συνέχεια, θα προχωρήσουμε σε νέα προϊόντα και μια συζήτηση για τα σύγχρονα επιτεύγματα σε διάφορες ομάδες τεχνολογίας και μάρκετινγκ. Θα μιλήσουμε επίσης σίγουρα για το γιατί χρειάζονται συστήματα του ενός ή του άλλου τύπου και πόσο αποτελεσματική είναι η χρήση τους σε διαφορετικές καταστάσεις.

Υποσυστήματα αυτόνομων δίσκων

Προκειμένου να κατανοήσουμε καλύτερα τα χαρακτηριστικά των αυτόνομων μονάδων δίσκου, ας σταθούμε λίγο σε μία από τις απλούστερες τεχνολογίες για την κατασκευή συστημάτων αποθήκευσης δεδομένων - τεχνολογία προσανατολισμένη στο bus. Περιλαμβάνει τη χρήση ενός περιβλήματος για μονάδες δίσκου και ενός ελεγκτή PCI RAID.

Εικόνα 1. Τεχνολογία με επίκεντρο τον δίαυλο για την κατασκευή συστημάτων αποθήκευσης δεδομένων

Έτσι, μεταξύ των δίσκων και του κεντρικού διαύλου PCI (από τα αγγλικά. Πλήθος- σε αυτήν την περίπτωση, ένας αυτόνομος υπολογιστής, όπως διακομιστής ή σταθμός εργασίας) υπάρχει μόνο ένας ελεγκτής, ο οποίος καθορίζει σε μεγάλο βαθμό την απόδοση του συστήματος. Οι δίσκοι που έχουν κατασκευαστεί σύμφωνα με αυτήν την αρχή είναι οι πιο παραγωγικοί. Αλλά λόγω αρχιτεκτονικών χαρακτηριστικών, η πρακτική χρήση τους, εκτός από σπάνιες περιπτώσεις, περιορίζεται σε διαμορφώσεις ενός κεντρικού υπολογιστή.

Τα μειονεκτήματα της αρχιτεκτονικής κίνησης προσανατολισμένης στο bus περιλαμβάνουν:

• αποτελεσματική χρήση μόνο σε διαμορφώσεις ενός κεντρικού υπολογιστή.
• εξάρτηση από το λειτουργικό σύστημα και την πλατφόρμα·
• περιορισμένη επεκτασιμότητα.
• περιορισμένες δυνατότητες οργάνωσης συστημάτων ανοχής σε σφάλματα.

Φυσικά, όλα αυτά δεν έχουν σημασία αν τα δεδομένα χρειάζονται για έναν διακομιστή ή έναν σταθμό εργασίας. Αντίθετα, σε αυτή τη διαμόρφωση θα έχετε μέγιστη απόδοση με ελάχιστα χρήματα. Αλλά αν χρειάζεστε χώρο αποθήκευσης για ένα μεγάλο κέντρο δεδομένων ή ακόμα και για δύο διακομιστές που χρειάζονται τα ίδια δεδομένα, μια αρχιτεκτονική με επίκεντρο τον δίαυλο είναι εντελώς ακατάλληλη. Τα μειονεκτήματα αυτής της αρχιτεκτονικής μπορούν να αποφευχθούν από την αρχιτεκτονική των αυτόνομων υποσυστημάτων δίσκων. Η βασική αρχή της κατασκευής του είναι αρκετά απλή. Ο ελεγκτής που ελέγχει το σύστημα μεταφέρεται από τον κεντρικό υπολογιστή στο περίβλημα της μονάδας, παρέχοντας λειτουργία ανεξάρτητη από τα κεντρικά συστήματα. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι ένα τέτοιο σύστημα μπορεί να έχει μεγάλο αριθμό εξωτερικών καναλιών εισόδου/εξόδου, γεγονός που καθιστά δυνατή τη σύνδεση πολλών ή και πολλών υπολογιστών στο σύστημα.

Εικόνα 2. Αυτόνομο σύστημα αποθήκευσης

Οποιοδήποτε έξυπνο σύστημα αποθήκευσης δεδομένων αποτελείται από κώδικα υλικού και λογισμικού. Σε ένα αυτόνομο σύστημα υπάρχει πάντα μια μνήμη στην οποία αποθηκεύεται το πρόγραμμα των αλγορίθμων για τη λειτουργία του ίδιου του συστήματος και τα στοιχεία του επεξεργαστή που επεξεργάζονται αυτόν τον κώδικα. Ένα τέτοιο σύστημα λειτουργεί ανεξάρτητα από τα συστήματα υποδοχής με τα οποία είναι συνδεδεμένο. Λόγω της ευφυΐας τους, οι αυτόνομες μονάδες δίσκου συχνά εφαρμόζουν ανεξάρτητα πολλές λειτουργίες για να εξασφαλίσουν την ασφάλεια και τη διαχείριση των δεδομένων. Ένα από τα πιο σημαντικά βασικά και σχεδόν παγκοσμίως χρησιμοποιούμενα χαρακτηριστικά είναι το RAID (Redundant Array of Independent Disk). Ένα άλλο, που ήδη ανήκει σε συστήματα μεσαίου και υψηλού επιπέδου, είναι η εικονικοποίηση. Παρέχει δυνατότητες όπως η άμεση αντιγραφή ή η απομακρυσμένη δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας, καθώς και άλλοι αρκετά εξελιγμένοι αλγόριθμοι.

Εν συντομία για SAS, NAS, SAN

Όταν εξετάζετε αυτόνομα συστήματα αποθήκευσης, θα πρέπει οπωσδήποτε να εξετάσετε πώς τα συστήματα κεντρικού υπολογιστή έχουν πρόσβαση στις μονάδες δίσκου. Αυτό καθορίζει σε μεγάλο βαθμό το εύρος της χρήσης και την εσωτερική αρχιτεκτονική τους.

Υπάρχουν τρεις κύριες επιλογές για την οργάνωση της πρόσβασης σε συσκευές αποθήκευσης:

• SAS (Server Attached Storage) - μια μονάδα δίσκου που είναι συνδεδεμένη στον διακομιστή [άλλο όνομα είναι DAS (Direct Attached Storage) - απευθείας συνδεδεμένη μονάδα δίσκου].
• NAS (Network Attached Storage) - μια μονάδα δίσκου συνδεδεμένη στο δίκτυο.
• SAN (Storage Area Network) - δίκτυο αποθήκευσης δεδομένων.

Έχουμε ήδη γράψει για τις τεχνολογίες SAS/DAS, NAS και SAN σε ένα άρθρο αφιερωμένο στο SAN, εάν κάποιος ενδιαφέρεται για αυτές τις πληροφορίες, σας συνιστούμε να ανατρέξετε στις σελίδες iXBT. Αλλά ας επιτρέψουμε στον εαυτό μας να ανανεώσει λίγο το υλικό με έμφαση στην πρακτική χρήση.

SAS/DASείναι μια αρκετά απλή παραδοσιακή μέθοδος σύνδεσης που περιλαμβάνει απευθείας (άρα DAS) σύνδεση του συστήματος αποθήκευσης σε ένα ή περισσότερα συστήματα υποδοχής μέσω μιας διεπαφής σύνδεσης δεδομένων υψηλής ταχύτητας. Συχνά σε τέτοια συστήματα, για τη σύνδεση της μονάδας με τον κεντρικό υπολογιστή, χρησιμοποιείται η ίδια διεπαφή που χρησιμοποιείται για την πρόσβαση στις εσωτερικές μονάδες δίσκου του κεντρικού συστήματος, η οποία γενικά παρέχει υψηλή απόδοση και απλή σύνδεση.

Ένα σύστημα SAS μπορεί να προταθεί για χρήση εάν υπάρχει ανάγκη για επεξεργασία υψηλής ταχύτητας μεγάλου όγκου δεδομένων σε ένα ή περισσότερα συστήματα υποδοχής. Αυτό, για παράδειγμα, θα μπορούσε να είναι ένας διακομιστής αρχείων, ένας σταθμός γραφικών ή ένα ασφαλές σύστημα συμπλέγματος που αποτελείται από δύο κόμβους.

Εικόνα 3. Σύστημα συμπλέγματος με κοινόχρηστο χώρο αποθήκευσης

NAS- μια μονάδα δίσκου που είναι συνδεδεμένη στο δίκτυο και παρέχει πρόσβαση αρχείων (σημείωση - αρχείο, όχι μπλοκ) σε δεδομένα για συστήματα κεντρικού υπολογιστή σε δίκτυο LAN/WAN. Οι πελάτες που συνεργάζονται με το NAS χρησιμοποιούν συνήθως πρωτόκολλα NSF (Network File System) ή CIFS (Common Internet File System) για πρόσβαση σε δεδομένα. Το NAS ερμηνεύει εντολές πρωτοκόλλου αρχείων και εκτελεί αιτήματα σε μονάδες δίσκου σύμφωνα με το πρωτόκολλο καναλιού που χρησιμοποιεί. Στην πραγματικότητα, η αρχιτεκτονική NAS είναι μια εξέλιξη των διακομιστών αρχείων. Το κύριο πλεονέκτημα αυτής της λύσης είναι η ταχύτητα ανάπτυξης και η ποιότητα οργάνωσης της πρόσβασης στα αρχεία, χάρη στην εξειδίκευση και τη στενή εστίαση.

Με βάση τα παραπάνω, το NAS μπορεί να προταθεί για χρήση εάν χρειάζεστε πρόσβαση δικτύου σε αρχεία και αρκετά σημαντικοί παράγοντες είναι: η απλότητα της λύσης (που συνήθως αποτελεί εγγύηση ποιότητας) και η ευκολία συντήρησης και εγκατάστασής του. Ένα εξαιρετικό παράδειγμα είναι η χρήση ενός NAS ως διακομιστή αρχείων στο γραφείο μιας μικρής εταιρείας για την οποία η ευκολία εγκατάστασης και διαχείρισης είναι σημαντική. Αλλά ταυτόχρονα, εάν χρειάζεστε πρόσβαση σε αρχεία από μεγάλο αριθμό συστημάτων κεντρικού υπολογιστή, μια ισχυρή μονάδα NAS, χάρη σε μια εξελιγμένη εξειδικευμένη λύση, μπορεί να προσφέρει εντατική ανταλλαγή κίνησης με μια τεράστια δεξαμενή διακομιστών και σταθμών εργασίας με αρκετά χαμηλό κόστος της υποδομής επικοινωνίας που χρησιμοποιείται (για παράδειγμα, διακόπτες Gigabit Ethernet και συνεστραμμένου ζεύγους χαλκού).

SAN- δίκτυο αποθήκευσης δεδομένων. Συνήθως, ένα SAN χρησιμοποιεί αποκλειστική πρόσβαση σε δεδομένα, αν και είναι δυνατή η σύνδεση συσκευών που παρέχουν υπηρεσίες αρχείων, όπως το NAS, σε δίκτυα αποθήκευσης. Στις σύγχρονες υλοποιήσεις δικτύων αποθήκευσης, το πρωτόκολλο Fiber Channel χρησιμοποιείται συχνότερα, αλλά στη γενική περίπτωση αυτό δεν είναι υποχρεωτικό, και επομένως, είναι συνηθισμένο να διακρίνουμε μια ξεχωριστή κατηγορία Fiber Channel SAN (δίκτυα αποθήκευσης που βασίζονται στο Fiber Channel).

Η βάση ενός SAN είναι ένα δίκτυο χωριστό από το LAN/WAN, το οποίο χρησιμεύει για την οργάνωση της πρόσβασης σε δεδομένα από διακομιστές και σταθμούς εργασίας που εμπλέκονται άμεσα στην επεξεργασία. Αυτή η δομή καθιστά τα κτιριακά συστήματα με υψηλή διαθεσιμότητα και υψηλή ένταση ζήτησης μια σχετικά απλή εργασία. Αν και τα SAN παραμένουν ακριβά σήμερα, το TCO (συνολικό κόστος ιδιοκτησίας) για μεσαία έως μεγάλα συστήματα που κατασκευάζονται με τεχνολογία SAN είναι αρκετά χαμηλό. Μια περιγραφή των τρόπων μείωσης του TCO των εταιρικών συστημάτων αποθήκευσης χάρη στο SAN μπορείτε να βρείτε στις σελίδες του πόρου techTarget: http://searchstorage.techtarget.com.

Σήμερα, το κόστος των μονάδων δίσκου με υποστήριξη Fiber Channel, ως η πιο κοινή διεπαφή για την κατασκευή ενός SAN, είναι κοντά στο κόστος των συστημάτων με παραδοσιακές διεπαφές καναλιών χαμηλού κόστους (όπως το παράλληλο SCSI). Τα κύρια στοιχεία κόστους σε ένα SAN παραμένουν η υποδομή επικοινωνίας, καθώς και το κόστος ανάπτυξης και συντήρησής του. Από αυτή την άποψη, στο πλαίσιο της SNIA και πολλών εμπορικών οργανισμών, διεξάγεται ενεργή εργασία στις τεχνολογίες αποθήκευσης IP, οι οποίες επιτρέπουν τη χρήση πολύ πιο φθηνού εξοπλισμού και υποδομής δικτύου IP, καθώς και την τεράστια εμπειρία ειδικών σε αυτόν τον τομέα .

Υπάρχουν πολλά παραδείγματα αποτελεσματικής χρήσης των SAN. Σχεδόν οπουδήποτε υπάρχει ανάγκη χρήσης πολλών διακομιστών με κοινό σύστημα αποθήκευσης δεδομένων, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα SAN. Για παράδειγμα, να οργανώσει συλλογική εργασία για δεδομένα βίντεο ή προεπεξεργασία έντυπου υλικού. Σε ένα τέτοιο δίκτυο, κάθε συμμετέχων στη διαδικασία επεξεργασίας ψηφιακού περιεχομένου έχει την ευκαιρία να εργαστεί σε Terabytes δεδομένων σχεδόν ταυτόχρονα. Ή, για παράδειγμα, οργάνωση της δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας μεγάλου όγκου δεδομένων που χρησιμοποιούνται από πολλούς διακομιστές. Όταν δημιουργείτε ένα SAN και χρησιμοποιείτε έναν αλγόριθμο δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας δεδομένων ανεξάρτητο από LAN/WAN και τεχνολογίες «στιγμιότυπου», μπορείτε να δημιουργήσετε αντίγραφα ασφαλείας σχεδόν οποιουδήποτε όγκου πληροφοριών χωρίς να διακυβεύεται η λειτουργικότητα και η απόδοση ολόκληρου του συγκροτήματος πληροφοριών.

Κανάλι οπτικών ινών σε δίκτυα αποθήκευσης

Το αναμφισβήτητο γεγονός είναι ότι σήμερα είναι το FC (Fibre Channel) που κυριαρχεί στα δίκτυα αποθήκευσης δεδομένων. Και ήταν η ανάπτυξη αυτής της διεπαφής που οδήγησε στην ανάπτυξη της ίδιας της ιδέας SAN.

Στο σχεδιασμό του FC συμμετείχαν ειδικοί με σημαντική εμπειρία στην ανάπτυξη διεπαφών καναλιών και δικτύου και κατάφεραν να συνδυάσουν όλα τα σημαντικά θετικά χαρακτηριστικά και των δύο κατευθύνσεων. Ένα από τα πιο σημαντικά πλεονεκτήματα του Fiber Channel, μαζί με τις παραμέτρους ταχύτητας (οι οποίες, παρεμπιπτόντως, δεν είναι πάντα οι κύριες για τους χρήστες SAN και μπορούν να εφαρμοστούν χρησιμοποιώντας άλλες τεχνολογίες), είναι η ικανότητα εργασίας σε μεγάλες αποστάσεις και ευελιξία της τοπολογίας, η οποία ήρθε στο νέο πρότυπο από τις τεχνολογίες δικτύου. Έτσι, η ιδέα της οικοδόμησης μιας τοπολογίας δικτύου αποθήκευσης βασίζεται στις ίδιες αρχές με τα παραδοσιακά τοπικά δίκτυα, βασισμένα σε διανομείς, μεταγωγείς και δρομολογητές, γεγονός που απλοποιεί σημαντικά την κατασκευή διαμορφώσεων συστήματος πολλαπλών κόμβων, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που δεν έχουν ούτε ένα σημείο αστοχίας.

Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι το Fiber Channel χρησιμοποιεί τόσο οπτικές ίνες όσο και χάλκινα μέσα για τη μετάδοση δεδομένων. Κατά την οργάνωση της πρόσβασης σε γεωγραφικά απομακρυσμένους κόμβους σε απόσταση έως και 10 χιλιομέτρων, χρησιμοποιείται τυπικός εξοπλισμός και οπτική ίνα μονής λειτουργίας για μετάδοση σήματος. Εάν οι κόμβοι χωρίζονται κατά 10 ή και 100 χιλιόμετρα, χρησιμοποιούνται ειδικοί ενισχυτές. Κατά την κατασκευή τέτοιων SAN, λαμβάνονται υπόψη παράμετροι που είναι αρκετά αντισυμβατικές για συστήματα αποθήκευσης δεδομένων, για παράδειγμα, η ταχύτητα διάδοσης του σήματος στην οπτική ίνα.

Τάσεις στην ανάπτυξη συστημάτων αποθήκευσης

Ο κόσμος των συστημάτων αποθήκευσης είναι εξαιρετικά διαφορετικός. Οι δυνατότητες των συστημάτων αποθήκευσης δεδομένων και το κόστος των λύσεων είναι αρκετά διαφοροποιημένα. Υπάρχουν λύσεις που συνδυάζουν τις δυνατότητες εξυπηρέτησης εκατοντάδων χιλιάδων αιτημάτων ανά δευτερόλεπτο για δεκάδες, ακόμη και εκατοντάδες Terabytes δεδομένων, καθώς και λύσεις για έναν υπολογιστή με φθηνούς δίσκους με διεπαφή IDE.

IDE RAID

Πρόσφατα, η μέγιστη χωρητικότητα δίσκων με διεπαφή IDE έχει αυξηθεί πάρα πολύ και είναι περίπου δύο φορές μπροστά από τους δίσκους SCSI, και αν μιλάμε για την τιμή ανά μονάδα όγκου, τότε οι δίσκοι IDE προηγούνται με κενό μεγαλύτερο από 6 φορές. Αυτό, δυστυχώς, δεν είχε θετικό αντίκτυπο στην αξιοπιστία των μονάδων IDE, αλλά το εύρος της χρήσης τους σε αυτόνομα συστήματα αποθήκευσης δεδομένων αυξάνεται αναπόφευκτα. Ένας σημαντικός παράγοντας σε αυτή τη διαδικασία είναι ότι η ζήτηση για μεγάλους όγκους δεδομένων αυξάνεται ταχύτερα από τη χωρητικότητα μεμονωμένων δίσκων.

Μόλις πριν από λίγα χρόνια, λίγοι κατασκευαστές αποφάσισαν να κυκλοφορήσουν αυτόνομα υποσυστήματα που στοχεύουν στη χρήση δίσκων IDE. Σήμερα παράγονται από σχεδόν κάθε κατασκευαστή που επικεντρώνεται στην αγορά συστημάτων εισαγωγικού επιπέδου. Η μεγαλύτερη κατανομή στην κατηγορία των αυτόνομων υποσυστημάτων με δίσκους IDE παρατηρείται σε συστήματα NAS εισαγωγικού επιπέδου. Εξάλλου, εάν χρησιμοποιείτε ένα NAS ως διακομιστή αρχείων με διεπαφή Fast Ethernet ή ακόμα και Gigabit Ethernet, τότε στις περισσότερες περιπτώσεις η απόδοση τέτοιων δίσκων είναι υπεραρκετή και η χαμηλή αξιοπιστία τους αντισταθμίζεται από τη χρήση τεχνολογίας RAID.

Όπου απαιτείται αποκλειστική πρόσβαση στα δεδομένα σε ελάχιστη τιμή ανά μονάδα αποθηκευμένων πληροφοριών, σήμερα χρησιμοποιούνται ενεργά συστήματα με δίσκους IDE εντός και με εξωτερική διεπαφή SCSI. Για παράδειγμα, στο σύστημα JetStor IDE που κατασκευάζεται από την αμερικανική εταιρεία AC&NC, για τη δημιουργία ενός αρχείου ανοχής σε σφάλματα με αποθηκευμένο όγκο δεδομένων 10 Terabyte και δυνατότητα γρήγορου αποκλεισμού της πρόσβασης δεδομένων, το κόστος αποθήκευσης ενός Megabyte θα είναι μικρότερο από 0,3 σεντς.

Μια άλλη ενδιαφέρουσα και μάλλον πρωτότυπη τεχνολογία με την οποία έπρεπε να γνωρίσω πρόσφατα ήταν το σύστημα Raidsonic SR-2000 με εξωτερική παράλληλη διεπαφή IDE.

Εικόνα 4. Αυτόνομο IDE RAID εισόδου

Αυτό είναι ένα αυτόνομο σύστημα δίσκων σχεδιασμένο να χρησιμοποιεί δύο μονάδες IDE και έχει σχεδιαστεί για εγκατάσταση μέσα στην θήκη του κεντρικού συστήματος. Είναι εντελώς ανεξάρτητο από το λειτουργικό σύστημα στον κεντρικό υπολογιστή. Το σύστημα σάς επιτρέπει να οργανώνετε το RAID 1 (καθρέφτης) ή απλά να αντιγράφετε δεδομένα από έναν δίσκο σε έναν άλλο με δυνατότητα εναλλαγής δίσκων, χωρίς καμία ζημιά ή ταλαιπωρία από την πλευρά του χρήστη του υπολογιστή, κάτι που δεν μπορεί να ειπωθεί για προσανατολισμό διαύλου. υποσυστήματα χτισμένα σε ελεγκτές PCI IDE RAID.

Να σημειωθεί ότι κορυφαίοι κατασκευαστές μονάδων δίσκου IDE ανακοίνωσαν την κυκλοφορία δίσκων μεσαίας κατηγορίας με τη διεπαφή Serial ATA, που θα χρησιμοποιούν τεχνολογίες υψηλού επιπέδου. Αυτό θα έχει θετική επίδραση στην αξιοπιστία τους και θα αυξήσει το μερίδιο των λύσεων ATA στα συστήματα αποθήκευσης δεδομένων.

Τι θα μας φέρει το Serial ATA;

Το πρώτο και πιο ευχάριστο πράγμα που μπορείτε να βρείτε στο Serial ATA είναι το καλώδιο. Λόγω του γεγονότος ότι η διεπαφή ATA έγινε σειριακή, το καλώδιο έγινε στρογγυλό και ο σύνδεσμος στενεύει. Εάν χρειάστηκε ποτέ να διαχειριστείτε παράλληλα καλώδια IDE σε ένα σύστημα IDE οκτώ καναλιών, είμαι σίγουρος ότι θα σας αρέσει αυτή η δυνατότητα. Φυσικά, τα στρογγυλά καλώδια IDE υπάρχουν εδώ και πολύ καιρό, αλλά ο σύνδεσμος τους παρέμενε φαρδύς και επίπεδος και το μέγιστο επιτρεπόμενο μήκος ενός παράλληλου καλωδίου ATA δεν είναι ενθαρρυντικό. Όταν κατασκευάζετε συστήματα με μεγάλο αριθμό δίσκων, η παρουσία ενός τυπικού καλωδίου δεν βοηθά καθόλου, καθώς πρέπει να φτιάξετε μόνοι σας τα καλώδια και ταυτόχρονα, η εγκατάστασή τους γίνεται σχεδόν η πιο χρονοβόρα εργασία κατά τη συναρμολόγηση .

Εκτός από τα χαρακτηριστικά του καλωδιακού συστήματος, το Serial ATA έχει και άλλες καινοτομίες που για την παράλληλη έκδοση της διεπαφής δεν μπορούν να υλοποιηθούν ανεξάρτητα χρησιμοποιώντας ένα βοηθητικό μαχαίρι και άλλα αυτοσχέδια εργαλεία. Οι μονάδες δίσκου με τη νέα διεπαφή θα υποστηρίζουν σύντομα το σύνολο εντολών Native Command Queuing. Όταν χρησιμοποιείται η ουρά εγγενών εντολών, ο ελεγκτής Serial ATA αναλύει αιτήματα εισόδου/εξόδου και βελτιστοποιεί τη σειρά εκτέλεσής τους για να ελαχιστοποιήσει τον χρόνο αναζήτησης. Η ομοιότητα της ιδέας του Serial ATA Native Command Queuing με την οργάνωση μιας ουράς εντολών στο SCSI είναι αρκετά προφανής, ωστόσο, για το Serial ATA θα υποστηρίζεται μια ουρά έως και 32 εντολών, αντί για τις παραδοσιακές 256 για SCSI. Έχει επίσης εμφανιστεί η εγγενής υποστήριξη για συσκευές με δυνατότητα εναλλαγής μέσω hot-swapp. Φυσικά, μια τέτοια δυνατότητα υπήρχε πριν, αλλά η εφαρμογή της ήταν εκτός του πεδίου εφαρμογής του προτύπου και, κατά συνέπεια, δεν μπορούσε να γίνει ευρέως διαδεδομένη. Μιλώντας για τις νέες δυνατότητες υψηλής ταχύτητας του Serial ATA, πρέπει να σημειωθεί ότι τώρα δεν υπάρχει μεγάλη χαρά από αυτές, αλλά το κυριότερο εδώ είναι ότι υπάρχει ένας καλός οδικός χάρτης για το μέλλον, ο οποίος δεν θα ήταν πολύ εύκολο να εφαρμοστεί. στο πλαίσιο της παράλληλης ΑΤΑ.

Λαμβάνοντας υπόψη τα παραπάνω, δεν υπάρχει αμφιβολία ότι το μερίδιο των λύσεων ATA σε συστήματα αποθήκευσης αρχικού επιπέδου θα πρέπει να αυξηθεί ακριβώς λόγω των νέων μονάδων Serial ATA και των συστημάτων αποθήκευσης δεδομένων που επικεντρώνονται στη χρήση τέτοιων συσκευών.

Πού πηγαίνει το παράλληλο SCSI;

Όποιος εργάζεται με συστήματα αποθήκευσης, ακόμη και με αρχικό επίπεδο, δύσκολα μπορεί να πει ότι του αρέσουν τα συστήματα με δίσκους IDE. Το κύριο πλεονέκτημα των μονάδων ATA είναι η χαμηλή τιμή τους, σε σύγκριση με τις συσκευές SCSI, και πιθανώς επίσης το χαμηλότερο επίπεδο θορύβου. Και όλα αυτά συμβαίνουν για έναν απλό λόγο, καθώς η διεπαφή SCSI είναι πιο κατάλληλη για χρήση σε συστήματα αποθήκευσης δεδομένων και εξακολουθεί να είναι πολύ φθηνότερη από την ακόμη πιο λειτουργική διεπαφή - Fiber Channel, τότε οι δίσκοι με διεπαφή SCSI παράγονται υψηλότερης ποιότητας, περισσότερο αξιόπιστο και ταχύτερο, από ό,τι με μια φθηνή διεπαφή IDE.

Πολλοί κατασκευαστές χρησιμοποιούν σήμερα το Ultra 320 SCSI, τη νεότερη διεπαφή της οικογένειας, όταν σχεδιάζουν παράλληλα συστήματα αποθήκευσης SCSI. Κάποτε, πολλοί χάρτες πορείας είχαν σχέδια να κυκλοφορήσουν συσκευές με διασύνδεση Ultra 640 και ακόμη και Ultra 1280 SCSI, αλλά όλα πήγαιναν στο σημείο που κάτι έπρεπε να αλλάξει ριζικά στη διεπαφή. Το παράλληλο SCSI ήδη τώρα, στο στάδιο της χρήσης του Ultra 320, δεν ταιριάζει σε πολλούς, κυρίως λόγω της ταλαιπωρίας της χρήσης κλασικών καλωδίων.

Ευτυχώς, η νέα διασύνδεση Serial Attached SCSI (SAS) έγινε πρόσφατα διαθέσιμη. Το νέο πρότυπο θα έχει ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά. Συνδυάζει ορισμένες από τις δυνατότητες του Serial ATA και του Fiber Channel. Παρά αυτό το παράξενο, πρέπει να ειπωθεί ότι υπάρχει κάποια κοινή λογική σε αυτή τη διαπλοκή. Το πρότυπο εξελίχθηκε από τις φυσικές και ηλεκτρικές προδιαγραφές του σειριακού ATA, με βελτιώσεις όπως η αύξηση της ισχύος του σήματος για την προσαρμογή του μήκους των καλωδίων και η αύξηση της μέγιστης δυνατότητας διεύθυνσης της συσκευής. Και το πιο ενδιαφέρον είναι ότι οι τεχνολόγοι υπόσχονται να εξασφαλίσουν τη συμβατότητα των συσκευών Serial ATA και SAS, αλλά μόνο στις επόμενες εκδόσεις των προτύπων.

Τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά του SAS περιλαμβάνουν:

• διασύνδεση από σημείο σε σημείο.
• διεπαφή δύο καναλιών?
• υποστήριξη για 4096 συσκευές στον τομέα.
• τυπικό σύνολο εντολών SCSI.
• καλώδιο μήκους έως 10 μέτρα.
• καλώδιο 4-σύρμα?
• full duplex.

Χάρη στο γεγονός ότι η νέα διεπαφή προσφέρει την ίδια μικροσκοπική υποδοχή με το Serial ATA, οι προγραμματιστές έχουν μια νέα ευκαιρία να κατασκευάσουν πιο συμπαγείς συσκευές με υψηλή απόδοση. Το πρότυπο SAS προβλέπει επίσης τη χρήση διαστολέων. Κάθε επέκταση θα υποστηρίζει τη διευθυνσιοδότηση 64 συσκευών με δυνατότητα διαδοχής έως και 4096 συσκευών σε έναν τομέα. Αυτό είναι, φυσικά, πολύ μικρότερο από τις δυνατότητες του Fiber Channel, αλλά στο πλαίσιο των συστημάτων αποθήκευσης αρχικού και μεσαίου επιπέδου, με μονάδες δίσκου απευθείας συνδεδεμένες με τον διακομιστή, αυτό είναι αρκετά.

Παρ' όλη τη γοητεία της, η διασύνδεση Serial Attached SCSI είναι απίθανο να αντικαταστήσει γρήγορα τη συμβατική παράλληλη διεπαφή. Στον κόσμο των εταιρικών λύσεων, η ανάπτυξη τείνει να είναι πιο αυστηρή και, φυσικά, σε μεγαλύτερο χρονικό διάστημα από ό,τι για τα επιτραπέζια συστήματα. Και οι παλιές τεχνολογίες δεν εξαφανίζονται πολύ γρήγορα, καθώς η περίοδος κατά την οποία ασκούνται είναι επίσης αρκετά μεγάλη. Ωστόσο, το 2004, συσκευές με διεπαφή SAS θα πρέπει να εισέλθουν στην αγορά. Φυσικά, στην αρχή θα είναι κυρίως δίσκοι και ελεγκτές PCI, αλλά σε έναν άλλο χρόνο θα καλύψουν και τα συστήματα αποθήκευσης δεδομένων.

Για να συνοψίσουμε καλύτερα τις πληροφορίες, προτείνουμε να εξοικειωθείτε με μια σύγκριση σύγχρονων και νέων διεπαφών για συστήματα αποθήκευσης δεδομένων με τη μορφή πίνακα.

1 - Το πρότυπο ρυθμίζει απόσταση έως και 10 km για οπτικές ίνες μονής λειτουργίας, υπάρχουν εφαρμογές για τη μετάδοση δεδομένων σε απόσταση μεγαλύτερη από 105 m.

2 - Οι διανομείς και ορισμένοι διακόπτες FC λειτουργούν εντός της εσωτερικής τοπολογίας εικονικού δακτυλίου και υπάρχουν πολλές υλοποιήσεις διακοπτών που παρέχουν συνδεσιμότητα από σημείο σε σημείο σε οποιεσδήποτε συσκευές είναι συνδεδεμένες σε αυτά.

3 - Υπάρχουν υλοποιήσεις συσκευών με πρωτόκολλα SCSI, FICON, ESCON, TCP/I, HIPPI, VI.

4 - Το γεγονός είναι ότι οι συσκευές θα είναι αμοιβαία συμβατές (οι κατασκευαστές υπόσχονται να το κάνουν στο εγγύς μέλλον). Δηλαδή, οι ελεγκτές SATA θα υποστηρίζουν μονάδες SAS και οι ελεγκτές SAS θα υποστηρίζουν μονάδες SATA.

Τεράστια τρέλα NAS

Πρόσφατα, υπήρξε μια τεράστια γοητεία με τις κινήσεις NAS στο εξωτερικό. Το γεγονός είναι ότι με την αυξανόμενη συνάφεια μιας προσέγγισης προσανατολισμένης στα δεδομένα για την κατασκευή συστημάτων πληροφοριών, η ελκυστικότητα της εξειδίκευσης των κλασικών διακομιστών αρχείων και ο σχηματισμός μιας νέας μονάδας μάρκετινγκ - NAS - έχουν αυξηθεί. Ταυτόχρονα, η εμπειρία στην κατασκευή τέτοιων συστημάτων ήταν επαρκής για ένα γρήγορο ξεκίνημα της τεχνολογίας των συσκευών αποθήκευσης που ήταν συνδεδεμένες στο δίκτυο και το κόστος της υλοποίησης του υλικού τους ήταν εξαιρετικά χαμηλό. Σήμερα, οι μονάδες NAS παράγονται σχεδόν από όλους τους κατασκευαστές συστημάτων αποθήκευσης δεδομένων, συμπεριλαμβανομένων συστημάτων εισαγωγικού επιπέδου για πολύ λίγα χρήματα, μεσαίας κατηγορίας, ακόμη και συστημάτων που είναι υπεύθυνα για την αποθήκευση δεκάδων Terabyte πληροφοριών, ικανά να επεξεργαστούν έναν κολοσσιαίο αριθμό αιτημάτων . Κάθε κατηγορία συστημάτων NAS έχει τις δικές της ενδιαφέρουσες πρωτότυπες λύσεις.

NAS που βασίζεται σε υπολογιστή σε 30 λεπτά

Θέλουμε να περιγράψουμε μια μικρή πρωτότυπη λύση εισαγωγικού επιπέδου. Μπορεί κανείς να διαφωνήσει για την πρακτική αξία της εφαρμογής του, αλλά δεν μπορεί να αρνηθεί την πρωτοτυπία του.

Στην πραγματικότητα, μια μονάδα NAS εισαγωγικού επιπέδου, και όχι μόνο μια βασική, είναι ένας αρκετά απλός προσωπικός υπολογιστής με ορισμένο αριθμό δίσκων και ένα στοιχείο λογισμικού που παρέχει πρόσβαση σε δεδομένα σε επίπεδο αρχείου για άλλους συμμετέχοντες στο δίκτυο. Έτσι, για να δημιουργήσετε μια συσκευή NAS, αρκεί να πάρετε τα καθορισμένα εξαρτήματα και να τα συνδέσετε μεταξύ τους. Το όλο θέμα είναι πόσο καλά το κάνετε αυτό, την ίδια αξιόπιστη και υψηλής ποιότητας πρόσβαση στα δεδομένα θα λάβει η ομάδα εργασίας που εργάζεται με τα δεδομένα στα οποία η συσκευή σας παρέχει πρόσβαση. Λαμβάνοντας υπόψη αυτούς τους παράγοντες, καθώς και τον χρόνο ανάπτυξης της λύσης, καθώς και κάποια έρευνα σχεδιασμού, δημιουργείται μια μονάδα NAS εισαγωγικού επιπέδου.

Η διαφορά μεταξύ μιας καλής αρχικής λύσης NAS με έναν προσωπικό υπολογιστή συναρμολογημένο και διαμορφωμένο εντός του επιλεγμένου λειτουργικού συστήματος, εάν παραλείψουμε ξανά τη σχεδίαση, θα είναι:

• πόσο γρήγορα μπορείτε να το κάνετε?
• πόσο εύκολα μπορεί να διατηρηθεί αυτό το σύστημα από ανειδίκευτο προσωπικό.
• πόσο καλά θα λειτουργήσει και θα υποστηριχθεί αυτή η λύση.

Με άλλα λόγια, στην περίπτωση της επαγγελματικής επιλογής εξαρτημάτων και της ύπαρξης ενός συγκεκριμένου αρχικά διαμορφωμένου συνόλου λογισμικού, μπορείτε να επιτύχετε ένα καλό αποτέλεσμα. Η αλήθεια φαίνεται κοινότοπη, το ίδιο μπορεί να ειπωθεί για οποιοδήποτε πρόβλημα επιλύεται σύμφωνα με το σχήμα των έτοιμων λύσεων εξαρτημάτων: "υλικό" συν "λογισμικό".

Τι προτείνει να κάνει η εταιρεία Χ; Δημιουργείται μια αρκετά περιορισμένη λίστα συμβατών στοιχείων: μητρικές πλακέτες με όλο το ενσωματωμένο υλικό, σκληροί δίσκοι που απαιτούνται για έναν βασικό διακομιστή NAS. Αγοράζετε έναν δίσκο FLASH με εγγεγραμμένο λογισμικό εγκατεστημένο στην υποδοχή IDE στη μητρική πλακέτα και λαμβάνετε μια έτοιμη μονάδα NAS. Το λειτουργικό σύστημα και τα βοηθητικά προγράμματα που έχουν εγγραφεί σε αυτόν τον δίσκο, όταν φορτωθούν, διαμορφώνουν τις απαραίτητες μονάδες με τον κατάλληλο τρόπο. Και ως αποτέλεσμα, ο χρήστης λαμβάνει μια συσκευή που μπορεί να ελεγχθεί τόσο τοπικά όσο και απομακρυσμένα μέσω μιας διεπαφής HTML και να παρέχει πρόσβαση σε μονάδες δίσκου που είναι συνδεδεμένες σε αυτήν.

Πρωτόκολλα αρχείων στο σύγχρονο NAS

CIFS (Κοινό σύστημα αρχείων Διαδικτύου)είναι ένα τυπικό πρωτόκολλο που παρέχει πρόσβαση σε αρχεία και υπηρεσίες σε απομακρυσμένους υπολογιστές (συμπεριλαμβανομένου του Διαδικτύου). Το πρωτόκολλο χρησιμοποιεί ένα μοντέλο αλληλεπίδρασης πελάτη-διακομιστή. Ο πελάτης δημιουργεί ένα αίτημα στον διακομιστή για πρόσβαση σε αρχεία ή αποστολή μηνύματος σε ένα πρόγραμμα που βρίσκεται στον διακομιστή. Ο διακομιστής ικανοποιεί το αίτημα του πελάτη και επιστρέφει το αποτέλεσμα της εργασίας του. Το CIFS είναι ένα ανοιχτό πρότυπο που προέκυψε με βάση το πρωτόκολλο SMB (Server Message Block Protocol), που αναπτύχθηκε από τη Microsoft, αλλά, σε αντίθεση με το τελευταίο, το CIFS λαμβάνει υπόψη την πιθανότητα μεγάλων χρονικών ορίων, καθώς προορίζεται για χρήση σε κατανεμημένα δίκτυα . Το πρωτόκολλο SMB χρησιμοποιείται παραδοσιακά σε τοπικά δίκτυα Windows για πρόσβαση και εκτύπωση αρχείων. Το CIFS χρησιμοποιεί το πρωτόκολλο TCP/IP για τη μεταφορά δεδομένων. Το CIFS παρέχει λειτουργικότητα παρόμοια με το FTP (File Transfer Protocol), αλλά παρέχει στους πελάτες βελτιωμένο (παρόμοιο με τον άμεσο) έλεγχο των αρχείων. Σας επιτρέπει επίσης να μοιράζεστε την πρόσβαση σε αρχεία μεταξύ των πελατών, χρησιμοποιώντας αποκλεισμό και αυτόματη αποκατάσταση της επικοινωνίας με τον διακομιστή σε περίπτωση βλάβης του δικτύου.

NFS (Σύστημα αρχείων δικτύου)είναι ένα πρότυπο IETF που περιλαμβάνει ένα κατανεμημένο σύστημα αρχείων και ένα πρωτόκολλο δικτύου. Το NFS αναπτύχθηκε από την Sun Microsystem Computer Corporation. Αρχικά χρησιμοποιήθηκε μόνο σε συστήματα UNIX, αλλά αργότερα οι εφαρμογές συνομιλίας πελάτη και διακομιστή έγιναν κοινές σε άλλα συστήματα.

Το NFS, όπως και το CIFS, χρησιμοποιεί ένα μοντέλο επικοινωνίας πελάτη-διακομιστή. Παρέχει πρόσβαση σε αρχεία σε απομακρυσμένο υπολογιστή (διακομιστή) για εγγραφή και ανάγνωση σαν να ήταν στον υπολογιστή του χρήστη. Οι πρώτες εκδόσεις του NFS χρησιμοποιούσαν το πρωτόκολλο UDP για τη μεταφορά δεδομένων, ενώ οι σύγχρονες χρησιμοποιούν το TCP/IP. Για τη λειτουργία του NFS στο Διαδίκτυο, η Sun ανέπτυξε το πρωτόκολλο WebNFS, το οποίο χρησιμοποιεί επεκτάσεις λειτουργικότητας NFS για τη σωστή λειτουργία του στον Παγκόσμιο Ιστό.

DAFS (Σύστημα αρχείων άμεσης πρόσβασης)είναι ένα τυπικό πρωτόκολλο πρόσβασης αρχείων που βασίζεται στο NFSv4. Επιτρέπει στις εφαρμογές να μεταφέρουν δεδομένα παρακάμπτοντας το λειτουργικό σύστημα και τον χώρο προσωρινής αποθήκευσης απευθείας στους πόρους μεταφοράς, διατηρώντας παράλληλα τη σημασιολογία που είναι εγγενής στα συστήματα αρχείων. Το DAFS εκμεταλλεύεται τις πιο πρόσφατες τεχνολογίες μεταφοράς μνήμης σε μνήμη. Η χρήση του παρέχει υψηλές ταχύτητες εισόδου/εξόδου αρχείων, ελάχιστο CPU και ολόκληρο το φόρτο του συστήματος, χάρη στη σημαντική μείωση του αριθμού των λειτουργιών και των διακοπών που είναι συνήθως απαραίτητες κατά την επεξεργασία πρωτοκόλλων δικτύου. Ιδιαίτερα αποτελεσματική είναι η χρήση της υποστήριξης υλικού VI (Virtual Interface).

Το DAFS σχεδιάστηκε με έμφαση στη χρήση σε περιβάλλοντα συμπλέγματος και διακομιστή για βάσεις δεδομένων και μια ποικιλία εφαρμογών Διαδικτύου που επικεντρώνονται στη συνεχή λειτουργία. Παρέχει τη χαμηλότερη καθυστέρηση για την πρόσβαση σε κοινόχρηστα αρχεία και δεδομένα, και υποστηρίζει επίσης έξυπνους μηχανισμούς ανάκτησης συστημάτων και δεδομένων, γεγονός που το καθιστά πολύ ελκυστικό για χρήση σε μονάδες NAS High-End.

Όλοι οι δρόμοι οδηγούν στο IP Storage

Σε συστήματα αποθήκευσης υψηλής τεχνολογίας και μεσαίας κατηγορίας, έχουν εμφανιστεί πολλές ενδιαφέρουσες νέες τεχνολογίες τα τελευταία χρόνια.

Τα δίκτυα αποθήκευσης καναλιών οπτικών ινών είναι ήδη μια αρκετά γνωστή και δημοφιλής τεχνολογία σήμερα. Ταυτόχρονα, η μαζική διανομή τους σήμερα είναι προβληματική λόγω μιας σειράς χαρακτηριστικών. Αυτά περιλαμβάνουν το υψηλό κόστος υλοποίησης και την πολυπλοκότητα της κατασκευής γεωγραφικά κατανεμημένων συστημάτων. Από τη μια πλευρά, αυτά είναι απλώς χαρακτηριστικά της τεχνολογίας σε επίπεδο επιχείρησης, αλλά από την άλλη, εάν το SAN γίνει φθηνότερο και η κατασκευή κατανεμημένων συστημάτων γίνει απλούστερη, αυτό θα προσφέρει μια κολοσσιαία σημαντική ανακάλυψη στην ανάπτυξη δικτύων αποθήκευσης δεδομένων.

Ως μέρος των εργασιών για τις τεχνολογίες αποθήκευσης δικτύου, η Ομάδα Εργασίας Μηχανικής Διαδικτύου (IETF) δημιούργησε μια ομάδα εργασίας και ένα φόρουμ για την αποθήκευση IP (IPS) στους ακόλουθους τομείς:

FCIP - Fiber Channel over TCP/IP, ένα πρωτόκολλο σήραγγας που δημιουργήθηκε με βάση το TCP/IP, η λειτουργία του οποίου είναι να συνδέει γεωγραφικά απομακρυσμένα FC SAN χωρίς καμία επίδραση στα πρωτόκολλα FC και IP.

iFCP - Internet Fiber Channel Protocol, πρωτόκολλο βασισμένο σε TCP/IP για τη σύνδεση συστημάτων αποθήκευσης δεδομένων FC ή δικτύων αποθήκευσης δεδομένων FC, χρησιμοποιώντας υποδομή IP μαζί ή αντί για στοιχεία μεταγωγής και δρομολόγησης FC.

iSNS - Internet Storage Name Service, ένα πρωτόκολλο για την υποστήριξη ονομάτων αποθήκευσης στο Διαδίκτυο.

Το iSCSI - Internet Small Computer Systems Interface, είναι ένα πρωτόκολλο που βασίζεται στο TCP/IP και έχει σχεδιαστεί για την καθιέρωση αλληλεπίδρασης και ελέγχου συστημάτων αποθήκευσης, διακομιστών και πελατών (SNIA Definition - IP Storage Forum:).

Ο πιο γρήγορα αναπτυσσόμενος και πιο ενδιαφέρον από αυτούς τους τομείς είναι το iSCSI.

iSCSI - το νέο πρότυπο

Στις 11 Φεβρουαρίου 2003, το iSCSI έγινε επίσημο πρότυπο. Η επικύρωση του iSCSI σίγουρα θα επηρεάσει το ευρύτερο ενδιαφέρον για το πρότυπο, το οποίο ήδη αναπτύσσεται αρκετά ενεργά. Η ταχύτερη ανάπτυξη του iSCSI θα χρησιμεύσει ως ώθηση για τη διάδοση των SAN σε μικρές και μεσαίες επιχειρήσεις, καθώς η χρήση εξοπλισμού συμβατού με τα πρότυπα και μια προσέγγιση υπηρεσιών (συμπεριλαμβανομένων εκείνων που είναι κοινές στα τυπικά δίκτυα Ethernet) θα καταστήσουν τα δίκτυα αποθήκευσης πολύ φτηνότερος. Όσον αφορά τη χρήση του iSCSI στο Διαδίκτυο, σήμερα το FCIP έχει ήδη ριζώσει εδώ αρκετά καλά και ο ανταγωνισμός μαζί του θα είναι δύσκολος.

Το νέο πρότυπο υποστηρίχθηκε εύκολα από γνωστές εταιρείες πληροφορικής. Υπάρχουν, φυσικά, αντίπαλοι, αλλά και πάλι, σχεδόν όλες οι εταιρείες που συμμετέχουν ενεργά στην αγορά συστημάτων εισαγωγικού και μεσαίου επιπέδου εργάζονται ήδη σε συσκευές με υποστήριξη iSCSI. Στα Windows και το Linux, περιλαμβάνονται ήδη προγράμματα οδήγησης iSCSI, τα συστήματα αποθήκευσης iSCSI παράγονται από την IBM, οι προσαρμογείς παράγονται από την Intel και οι HP, Dell και EMC υπόσχονται να συμμετάσχουν στη διαδικασία κυριαρχίας του νέου προτύπου στο εγγύς μέλλον.

Ένα από τα πολύ ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά του iSCSI είναι ότι για τη μεταφορά δεδομένων σε μια μονάδα iSCSI, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε όχι μόνο μέσα, διακόπτες και δρομολογητές υπαρχόντων δικτύων LAN/WAN, αλλά και κανονικούς προσαρμογείς δικτύου Fast Ethernet ή Gigabit Ethernet στην πλευρά του πελάτη. Είναι αλήθεια ότι αυτό δημιουργεί σημαντικά γενικά έξοδα για την ισχύ του επεξεργαστή του υπολογιστή που χρησιμοποιεί έναν τέτοιο προσαρμογέα. Σύμφωνα με τους προγραμματιστές, η εφαρμογή λογισμικού του iSCSI μπορεί να φτάσει τις ταχύτητες του μέσου μετάδοσης δεδομένων Gigabit Ethernet με σημαντικό, έως και 100% φορτίο σε σύγχρονες CPU. Σε αυτό το πλαίσιο, συνιστάται η χρήση ειδικών καρτών δικτύου που θα υποστηρίζουν μηχανισμούς για την εκφόρτωση της CPU από την επεξεργασία της στοίβας TCP.

Εικονικοποίηση σε δίκτυα αποθήκευσης

Μια άλλη σημαντική τεχνολογία στη δημιουργία σύγχρονων μονάδων δίσκου και δικτύων αποθήκευσης είναι η εικονικοποίηση.

Η εικονικοποίηση συστημάτων αποθήκευσης δεδομένων είναι η παρουσίαση φυσικών πόρων σε μια συγκεκριμένη λογική, πιο βολική μορφή. Αυτή η τεχνολογία σάς επιτρέπει να κατανέμετε ευέλικτα τους πόρους μεταξύ των χρηστών και να τους διαχειρίζεστε αποτελεσματικά. Στο πλαίσιο της εικονικοποίησης, η απομακρυσμένη αντιγραφή, η αντιγραφή στιγμιότυπου, η διανομή αιτημάτων εισόδου/εξόδου στους δίσκους που είναι πιο κατάλληλοι για τη φύση της υπηρεσίας, υλοποιούνται με επιτυχία και πολλοί άλλοι αλγόριθμοι. Η υλοποίηση αλγορίθμων εικονικοποίησης μπορεί να πραγματοποιηθεί τόσο με τη χρήση της ίδιας της μονάδας δίσκου όσο και με τη χρήση εξωτερικών συσκευών εικονικοποίησης ή με τη χρήση διακομιστών ελέγχου που εκτελούν εξειδικευμένο λογισμικό με τυπικό λειτουργικό σύστημα.

Αυτό, φυσικά, είναι ένα πολύ μικρό μέρος αυτού που μπορεί να ειπωθεί για την εικονικοποίηση. Αυτό το θέμα είναι πολύ ενδιαφέρον και εκτενές, γι 'αυτό αποφασίσαμε να του αφιερώσουμε μια ξεχωριστή δημοσίευση.

Εάν οι διακομιστές είναι συσκευές γενικής χρήσης που λειτουργούν στις περισσότερες περιπτώσεις
- ή μια λειτουργία διακομιστή εφαρμογών (όταν εκτελούνται ειδικά προγράμματα στον διακομιστή και πραγματοποιούνται εντατικοί υπολογισμοί),
- ή μια λειτουργία διακομιστή αρχείων (δηλαδή κάποιο μέρος για κεντρική αποθήκευση αρχείων δεδομένων)

τότε τα DSS (Data Storage Systems) είναι συσκευές ειδικά σχεδιασμένες για να εκτελούν λειτουργίες διακομιστή όπως αποθήκευση δεδομένων.

Η ανάγκη αγοράς συστημάτων αποθήκευσης
συνήθως εμφανίζεται σε αρκετά ώριμες επιχειρήσεις, δηλ. όσοι αναρωτιούνται πώς
- αποθήκευση και διαχείριση πληροφοριών, το πολυτιμότερο περιουσιακό στοιχείο της εταιρείας
- εξασφάλιση της επιχειρησιακής συνέχειας και προστασίας από την απώλεια δεδομένων
- αύξηση της προσαρμοστικότητας της υποδομής πληροφορικής

Αποθήκευση και εικονικοποίηση
Ο ανταγωνισμός αναγκάζει τις ΜΜΕ να εργάζονται πιο αποτελεσματικά, χωρίς διακοπές και με υψηλή απόδοση. Οι αλλαγές στα μοντέλα παραγωγής, τα τιμολόγια και τα είδη υπηρεσιών συμβαίνουν όλο και πιο συχνά. Ολόκληρη η επιχείρηση των σύγχρονων εταιρειών είναι «δεμένη» με την τεχνολογία της πληροφορίας. Οι επιχειρηματικές ανάγκες αλλάζουν γρήγορα και επηρεάζουν άμεσα την πληροφορική - οι απαιτήσεις για την αξιοπιστία και την προσαρμοστικότητα της υποδομής πληροφορικής αυξάνονται. Η εικονικοποίηση παρέχει αυτές τις δυνατότητες, αλλά απαιτεί συστήματα αποθήκευσης που είναι φθηνά και εύκολα στη συντήρηση.

Ταξινόμηση συστημάτων αποθήκευσης ανά τύπο σύνδεσης

DAS. Οι πρώτες συστοιχίες δίσκων συνδέθηκαν με διακομιστές μέσω μιας διεπαφής SCSI. Σε αυτήν την περίπτωση, ένας διακομιστής θα μπορούσε να λειτουργήσει μόνο με έναν πίνακα δίσκων. Αυτή είναι μια απευθείας σύνδεση αποθήκευσης (DAS - Direct Attached Storage).

NAS. Για μια πιο ευέλικτη οργάνωση της δομής του κέντρου υπολογιστών - έτσι ώστε κάθε χρήστης να μπορεί να χρησιμοποιεί οποιοδήποτε σύστημα αποθήκευσης - είναι απαραίτητο να συνδέσετε το σύστημα αποθήκευσης στο τοπικό δίκτυο. Αυτό είναι το NAS - Network Attached Storage). Αλλά η ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ του διακομιστή και του συστήματος αποθήκευσης είναι πολλές φορές πιο έντονη από ό,τι μεταξύ του πελάτη και του διακομιστή, επομένως σε αυτήν την έκδοση υπήρχαν αντικειμενικές δυσκολίες που σχετίζονται με το εύρος ζώνης του δικτύου Ethernet. Και από άποψη ασφάλειας, δεν είναι απολύτως σωστό να εκτίθενται συστήματα αποθήκευσης στο δημόσιο δίκτυο.

SAN. Αλλά μπορείτε να δημιουργήσετε το δικό σας, ξεχωριστό, δίκτυο υψηλής ταχύτητας μεταξύ των διακομιστών και των συστημάτων αποθήκευσης. Αυτό το δίκτυο ονομαζόταν SAN (Storage Area Network). Η ταχύτητα εξασφαλίζεται από το γεγονός ότι το φυσικό μέσο μετάδοσης εκεί είναι οπτικά. Ειδικοί προσαρμογείς (HBA) και οπτικοί διακόπτες FC παρέχουν μεταφορά δεδομένων σε ταχύτητες 4 και 8 Gbit/s. Η αξιοπιστία ενός τέτοιου δικτύου αυξήθηκε με τον πλεονασμό (διπλασιασμό) καναλιών (προσαρμογείς, μεταγωγείς). Το κύριο μειονέκτημα είναι η υψηλή τιμή.

iSCSI. Με την έλευση των φθηνών τεχνολογιών Ethernet 1Gbit/s και 10Gbit/s, τα οπτικά 4Gbit/s δεν φαίνονται πλέον τόσο ελκυστικά, ειδικά αν ληφθεί υπόψη η τιμή. Επομένως, το πρωτόκολλο iSCSI (Internet Small Computer System Interface) χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο ως περιβάλλον SAN. Ένα iSCSI SAN μπορεί να κατασκευαστεί σε οποιαδήποτε αρκετά γρήγορη φυσική βάση που υποστηρίζει το πρωτόκολλο IP.

Ταξινόμηση Συστημάτων Αποθήκευσης Δεδομένων ανά περιοχή εφαρμογής:

Τάξη	περιγραφή
προσωπικός	Τις περισσότερες φορές είναι ένας κανονικός σκληρός δίσκος 3,5" ή 2,5" ή 1,8", τοποθετημένος σε ειδική θήκη και εξοπλισμένος με διασυνδέσεις USB ή/και FireWire 1394 ή/και Ethernet ή/και eSATA. Έτσι, έχουμε μια φορητή συσκευή που μπορεί να συνδεθεί σε έναν υπολογιστή/διακομιστή και να χρησιμεύσει ως εξωτερική συσκευή αποθήκευσης. Μερικές φορές, για ευκολία, προστίθενται στη συσκευή ασύρματη πρόσβαση, θύρες εκτυπωτή και USB.
μικρή ομάδα εργασίας	Συνήθως πρόκειται για μια σταθερή ή φορητή συσκευή στην οποία μπορείτε να εγκαταστήσετε αρκετούς (συχνότερα από 2 έως 5) σκληρούς δίσκους SATA, με ή χωρίς δυνατότητες εναλλαγής μέσω εναλλαγής, και με διασύνδεση Ethernet. Οι δίσκοι μπορούν να οργανωθούν σε συστοιχίες - RAID διαφόρων επιπέδων για να επιτευχθεί υψηλή αξιοπιστία αποθήκευσης και ταχύτητα πρόσβασης. Το σύστημα αποθήκευσης διαθέτει ένα εξειδικευμένο λειτουργικό σύστημα, συνήθως βασισμένο σε Linux, και σας επιτρέπει να διαφοροποιήσετε το επίπεδο πρόσβασης με βάση το όνομα χρήστη και τον κωδικό πρόσβασης, να οργανώσετε όρια χώρου στο δίσκο κ.λπ. Τέτοια συστήματα αποθήκευσης είναι κατάλληλα για μικρές ομάδες εργασίας, ως αντικατάσταση διακομιστών αρχείων.
ομάδα εργασίας	Μια συσκευή που συνήθως τοποθετείται σε rack 19" (rack-mount) στην οποία μπορείτε να εγκαταστήσετε 12-24 σκληρούς δίσκους SATA ή SAS με HotSwap με δυνατότητα εναλλαγής. Διαθέτει εξωτερική διεπαφή Ethernet ή/και iSCSI. Οι μονάδες είναι οργανωμένες σε συστοιχίες - RAID για την επίτευξη υψηλής αξιοπιστίας αποθήκευσης και ταχύτητας πρόσβασης Το σύστημα αποθήκευσης συνοδεύεται από εξειδικευμένο λογισμικό που σας επιτρέπει να διαφοροποιείτε τα επίπεδα πρόσβασης, να οργανώνετε όρια χώρου στο δίσκο, να οργανώνετε BackUp (αντίγραφο ασφαλείας πληροφοριών) κ.λπ. Τέτοια συστήματα αποθήκευσης είναι κατάλληλα για μεσαίες και μεγάλες επιχειρήσεις και χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με έναν ή περισσότερους διακομιστές.
επιχείρηση	Μια σταθερή ή 19" συσκευή τοποθέτησης σε rack που μπορεί να φιλοξενήσει έως και εκατοντάδες σκληρούς δίσκους. Εκτός από την προηγούμενη κατηγορία, τα συστήματα αποθήκευσης ενδέχεται να έχουν τη δυνατότητα επέκτασης, αναβάθμισης και αντικατάστασης στοιχείων χωρίς διακοπή του συστήματος και των συστημάτων παρακολούθησης. Το λογισμικό μπορεί να υποστηρίζει στιγμιότυπα και άλλες προηγμένες λειτουργίες. Τέτοια συστήματα αποθήκευσης είναι κατάλληλα για μεγάλες επιχειρήσεις και παρέχουν αυξημένη αξιοπιστία, ταχύτητα και προστασία κρίσιμων δεδομένων.
επιχείρηση υψηλού επιπέδου	Εκτός από την προηγούμενη κατηγορία, το σύστημα αποθήκευσης μπορεί να υποστηρίξει χιλιάδες σκληρούς δίσκους. Τέτοια συστήματα αποθήκευσης καταλαμβάνουν πολλά ντουλάπια 19", το συνολικό βάρος φτάνει αρκετούς τόνους. Τα συστήματα αποθήκευσης έχουν σχεδιαστεί για συνεχή λειτουργία με τον υψηλότερο βαθμό αξιοπιστίας, αποθηκεύοντας στρατηγικά σημαντικά δεδομένα σε επίπεδο κράτους/εταιρείας.

Ιστορικό του ζητήματος.

Οι πρώτοι διακομιστές συνδύασαν σε μία περίπτωση όλες τις λειτουργίες (όπως υπολογιστές) - τόσο τον υπολογισμό (διακομιστής εφαρμογών) όσο και την αποθήκευση δεδομένων (διακομιστής αρχείων). Αλλά καθώς η ζήτηση εφαρμογών για υπολογιστική ισχύ αυξανόταν αφενός, και καθώς αυξανόταν ο όγκος των επεξεργασμένων δεδομένων από την άλλη, έγινε απλά άβολο να τοποθετηθούν τα πάντα σε μία περίπτωση. Αποδείχθηκε ότι ήταν πιο αποτελεσματικό να μετακινήσετε τις συστοιχίες δίσκων σε ξεχωριστά περιβλήματα. Στη συνέχεια όμως προέκυψε το ερώτημα της σύνδεσης της συστοιχίας δίσκων στον διακομιστή. Οι πρώτες συστοιχίες δίσκων συνδέθηκαν με διακομιστές μέσω μιας διεπαφής SCSI. Αλλά σε αυτήν την περίπτωση, ένας διακομιστής θα μπορούσε να λειτουργήσει μόνο με έναν πίνακα δίσκων. Οι άνθρωποι ήθελαν μια πιο ευέλικτη οργάνωση της δομής του κέντρου δεδομένων - έτσι ώστε οποιοσδήποτε διακομιστής να μπορεί να χρησιμοποιεί οποιοδήποτε σύστημα αποθήκευσης. Η απευθείας σύνδεση όλων των συσκευών σε ένα τοπικό δίκτυο και η οργάνωση ανταλλαγής δεδομένων μέσω Ethernet είναι, φυσικά, μια απλή και καθολική λύση. Αλλά η ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ διακομιστών και συστημάτων αποθήκευσης είναι πολλές φορές πιο έντονη από ό,τι μεταξύ πελατών και διακομιστών, επομένως σε αυτήν την έκδοση (NAS - βλέπε παρακάτω) εμφανίστηκαν αντικειμενικές δυσκολίες που σχετίζονται με το εύρος ζώνης του δικτύου Ethernet. Προέκυψε η ιδέα να δημιουργήσουμε το δικό μας ξεχωριστό δίκτυο υψηλής ταχύτητας μεταξύ των διακομιστών και των συστημάτων αποθήκευσης. Αυτό το δίκτυο ονομάστηκε SAN (δείτε παρακάτω). Είναι παρόμοιο με το Ethernet, αλλά το φυσικό μέσο μετάδοσης είναι το οπτικό. Υπάρχουν επίσης προσαρμογείς (HBA) που είναι εγκατεστημένοι σε διακομιστές και διακόπτες (οπτικά). Τα πρότυπα ταχύτητας μεταφοράς οπτικών δεδομένων είναι 4 Gbit/s. Με την έλευση των τεχνολογιών Ethernet 1Gbit/s και 10Gbit/s, καθώς και του πρωτοκόλλου iSCSI, το Ethernet χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο ως μέσο SAN.

Στην απλούστερη περίπτωση, ένα SAN αποτελείται από συστήματα αποθήκευσης, μεταγωγείς και διακομιστές που συνδέονται με οπτικά κανάλια επικοινωνίας. Εκτός από τα συστήματα άμεσης αποθήκευσης δίσκων, μπορείτε να συνδέσετε στο SAN βιβλιοθήκες δίσκων, βιβλιοθήκες ταινιών (streamers), συσκευές αποθήκευσης δεδομένων σε οπτικούς δίσκους (CD/DVD και άλλα) κ.λπ.

Ένα παράδειγμα μιας εξαιρετικά αξιόπιστης υποδομής στην οποία οι διακομιστές συνδέονται ταυτόχρονα με ένα τοπικό δίκτυο (αριστερά) και ένα δίκτυο αποθήκευσης (δεξιά). Αυτό το σχήμα παρέχει πρόσβαση σε δεδομένα που βρίσκονται στο σύστημα αποθήκευσης σε περίπτωση αποτυχίας οποιασδήποτε μονάδας επεξεργαστή, διακόπτη ή διαδρομής πρόσβασης.

Η χρήση του SAN σάς επιτρέπει να παρέχετε:

• κεντρική διαχείριση πόρων διακομιστών και συστημάτων αποθήκευσης δεδομένων·
• σύνδεση νέων συστοιχιών δίσκων και διακομιστών χωρίς διακοπή ολόκληρου του συστήματος αποθήκευσης.
• χρήση εξοπλισμού που έχει αγοραστεί προηγουμένως σε συνδυασμό με νέες συσκευές αποθήκευσης δεδομένων·
• γρήγορη και αξιόπιστη πρόσβαση σε συσκευές αποθήκευσης δεδομένων που βρίσκονται σε μεγάλες αποστάσεις από διακομιστές, *χωρίς σημαντικές απώλειες απόδοσης.
• επιτάχυνση της διαδικασίας δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας και ανάκτησης δεδομένων - BURA.

Ιστορία

Η ανάπτυξη τεχνολογιών δικτύου οδήγησε στην εμφάνιση δύο λύσεων δικτύου για συστήματα αποθήκευσης - Storage Area Network (SAN) για ανταλλαγή δεδομένων σε επίπεδο μπλοκ που υποστηρίζεται από συστήματα αρχείων πελάτη και διακομιστές για αποθήκευση δεδομένων στο Network Attached Storage (NAS). επίπεδο αρχείου. Για να διακρίνουμε τα παραδοσιακά συστήματα αποθήκευσης από τα δικτυακά, προτάθηκε ένα άλλο ρετρονύμιο - Direct Attached Storage (DAS).

Τα διαδοχικά DAS, SAN και NAS που εμφανίστηκαν στην αγορά αντικατοπτρίζουν την εξελισσόμενη αλυσίδα επικοινωνιών μεταξύ των εφαρμογών που χρησιμοποιούν δεδομένα και των byte στα μέσα που περιέχουν αυτά τα δεδομένα. Μια φορά κι έναν καιρό, τα ίδια τα προγράμματα εφαρμογών διάβαζαν και έγραφαν μπλοκ και μετά εμφανίστηκαν προγράμματα οδήγησης ως μέρος του λειτουργικού συστήματος. Στα σύγχρονα DAS, SAN και NAS, η αλυσίδα αποτελείται από τρεις συνδέσμους: ο πρώτος σύνδεσμος είναι η δημιουργία συστοιχιών RAID, ο δεύτερος είναι η επεξεργασία μεταδεδομένων που επιτρέπει την ερμηνεία δυαδικών δεδομένων με τη μορφή αρχείων και εγγραφών και ο τρίτος είναι υπηρεσίες παροχής δεδομένων στην εφαρμογή. Διαφέρουν ως προς το πού και πώς υλοποιούνται αυτοί οι σύνδεσμοι. Στην περίπτωση του DAS, το σύστημα αποθήκευσης είναι "γυμνό" παρέχει μόνο τη δυνατότητα αποθήκευσης και πρόσβασης σε δεδομένα, και όλα τα άλλα γίνονται από την πλευρά του διακομιστή, ξεκινώντας από τις διεπαφές και τα προγράμματα οδήγησης. Με την εμφάνιση του SAN, η παροχή RAID μεταφέρεται στην πλευρά του συστήματος αποθήκευσης, όλα τα άλλα παραμένουν ίδια όπως στην περίπτωση του DAS. Αλλά το NAS διαφέρει στο ότι τα μεταδεδομένα μεταφέρονται επίσης στο σύστημα αποθήκευσης για να διασφαλιστεί η πρόσβαση στα αρχεία εδώ ο πελάτης μπορεί να υποστηρίξει μόνο υπηρεσίες δεδομένων.

Η εμφάνιση του SAN έγινε δυνατή μετά το πρωτόκολλο Fiber Channel (FC) που αναπτύχθηκε το 1988 και εγκρίθηκε από το ANSI ως πρότυπο το 1994. Ο όρος Storage Area Network χρονολογείται από το 1999. Με τον καιρό, το FC έδωσε τη θέση του στο Ethernet και τα δίκτυα IP-SAN με συνδέσεις iSCSI έγιναν ευρέως διαδεδομένα.

Η ιδέα ενός διακομιστή αποθήκευσης συνδεδεμένου με το δίκτυο (NAS) ανήκει στον Brian Randall του Πανεπιστημίου του Newcastle και εφαρμόστηκε σε μηχανές που εκτελούσαν έναν διακομιστή UNIX το 1983. Αυτή η ιδέα ήταν τόσο επιτυχημένη που υιοθετήθηκε από πολλές εταιρείες, συμπεριλαμβανομένων των Novell, IBM και Sun, αλλά τελικά αντικατέστησε τους ηγέτες από την NetApp και την EMC.

Το 1995, ο Garth Gibson ανέπτυξε τις αρχές του NAS και δημιούργησε συστήματα αποθήκευσης αντικειμένων (OBS). Ξεκίνησε χωρίζοντας όλες τις λειτουργίες του δίσκου σε δύο ομάδες, η μία που περιελάμβανε αυτές που εκτελούνταν πιο συχνά, όπως η ανάγνωση και η γραφή, και η άλλη που εκτελούνταν λιγότερο συχνά, όπως λειτουργίες με ονόματα. Στη συνέχεια πρότεινε ένα άλλο δοχείο εκτός από μπλοκ και αρχεία, τα οποία ονόμασε αντικείμενο.

Το OBS διαθέτει έναν νέο τύπο διεπαφής, που ονομάζεται αντικείμενο βάσης. Οι υπηρεσίες δεδομένων πελάτη αλληλεπιδρούν με τα μεταδεδομένα χρησιμοποιώντας το Object API. Το OBS όχι μόνο αποθηκεύει δεδομένα, αλλά υποστηρίζει επίσης RAID, αποθηκεύει μεταδεδομένα που σχετίζονται με αντικείμενα και υποστηρίζει τη διεπαφή αντικειμένων. Το DAS και το SAN και το NAS και το OBS συνυπάρχουν με την πάροδο του χρόνου, αλλά κάθε τύπος πρόσβασης είναι πιο κατάλληλος για έναν συγκεκριμένο τύπο δεδομένων και εφαρμογής.

Αρχιτεκτονική SAN

Τοπολογία δικτύου

Το SAN είναι ένα δίκτυο δεδομένων υψηλής ταχύτητας που έχει σχεδιαστεί για τη σύνδεση διακομιστών με συσκευές αποθήκευσης. Μια ποικιλία τοπολογιών SAN (point-to-point, Arbitrated Loop και switching) αντικαθιστούν τις παραδοσιακές συνδέσεις διαύλου από διακομιστή προς αποθήκευση και παρέχουν μεγαλύτερη ευελιξία, απόδοση και αξιοπιστία σε σχέση με αυτές. Η ιδέα SAN βασίζεται στη δυνατότητα σύνδεσης οποιουδήποτε από τους διακομιστές σε οποιαδήποτε συσκευή αποθήκευσης δεδομένων που εκτελείται χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο Fiber Channel. Η αρχή της αλληλεπίδρασης των κόμβων σε ένα SAN με τοπολογίες από σημείο σε σημείο ή μεταγωγή φαίνεται στα σχήματα. Σε ένα Arbitrated Loop SAN, η μεταφορά δεδομένων πραγματοποιείται διαδοχικά από κόμβο σε κόμβο. Για να ξεκινήσει η μετάδοση δεδομένων, η συσκευή μετάδοσης εκκινεί τη διαιτησία για το δικαίωμα χρήσης του μέσου μετάδοσης δεδομένων (εξ ου και το όνομα της τοπολογίας - Arbitrated Loop).

Η βάση μεταφοράς του SAN είναι το πρωτόκολλο Fiber Channel, το οποίο χρησιμοποιεί συνδέσεις συσκευών χαλκού και οπτικών ινών.

Στοιχεία SAN

Τα στοιχεία SAN ταξινομούνται ως εξής:

• Πόροι αποθήκευσης δεδομένων.
• Συσκευές που υλοποιούν υποδομή SAN.

Προσαρμογείς κεντρικού λεωφορείου

Πόροι αποθήκευσης

Οι πόροι αποθήκευσης περιλαμβάνουν συστοιχίες δίσκων, μονάδες μαγνητοταινίας και βιβλιοθήκες καναλιών οπτικών ινών. Οι πόροι αποθήκευσης πραγματοποιούν πολλές από τις δυνατότητές τους μόνο όταν περιλαμβάνονται στο SAN. Έτσι, οι συστοιχίες δίσκων προηγμένης τεχνολογίας μπορούν να αναπαράγουν δεδομένα μεταξύ συστοιχιών μέσω δικτύων Fiber Channel και οι βιβλιοθήκες ταινιών μπορούν να μεταφέρουν δεδομένα σε κασέτα απευθείας από συστοιχίες δίσκων με διεπαφή Fiber Channel, παρακάμπτοντας το δίκτυο και τους διακομιστές (Serverless backup). Οι πιο δημοφιλείς στην αγορά είναι συστοιχίες δίσκων από τις EMC, Hitachi, IBM, Compaq (οικογένεια Storage Works, την οποία η Compaq κληρονόμησε από την Digital), και μεταξύ των κατασκευαστών βιβλιοθηκών ταινιών, πρέπει να αναφερθούν οι StorageTek, Quantum/ATL και IBM.

Συσκευές που υλοποιούν την υποδομή SAN

Οι συσκευές που υλοποιούν την υποδομή SAN είναι διακόπτες καναλιού οπτικών ινών (διακόπτες FC), διανομείς (Fiber Channel Hub) και δρομολογητές (Οι δρομολογητές Fiber Channel-SCSI Hub χρησιμοποιούνται για να συνδυάζουν συσκευές που λειτουργούν σε λειτουργία Arbitrated Loop (FC_AL) . Η χρήση διανομέων σάς επιτρέπει να συνδέετε και να αποσυνδέετε συσκευές σε βρόχο χωρίς να διακόπτετε το σύστημα, καθώς ο διανομέας κλείνει αυτόματα τον βρόχο εάν μια συσκευή αποσυνδεθεί και ανοίγει αυτόματα τον βρόχο εάν συνδεθεί μια νέα συσκευή σε αυτήν. Κάθε αλλαγή βρόχου συνοδεύεται από μια πολύπλοκη διαδικασία αρχικοποίησής του. Η διαδικασία αρχικοποίησης είναι πολλαπλών σταδίων και μέχρι να ολοκληρωθεί, η ανταλλαγή δεδομένων στον βρόχο είναι αδύνατη.

Όλα τα σύγχρονα SAN είναι χτισμένα σε διακόπτες που επιτρέπουν μια πλήρη σύνδεση δικτύου. Οι διακόπτες μπορούν όχι μόνο να συνδέσουν συσκευές Fiber Channel, αλλά και να περιορίσουν την πρόσβαση μεταξύ συσκευών, για τις οποίες δημιουργούνται οι λεγόμενες ζώνες στους διακόπτες. Οι συσκευές που τοποθετούνται σε διαφορετικές ζώνες δεν μπορούν να επικοινωνήσουν μεταξύ τους. Ο αριθμός των θυρών σε ένα SAN μπορεί να αυξηθεί συνδέοντας διακόπτες μεταξύ τους. Μια ομάδα διασυνδεδεμένων διακοπτών ονομάζεται Fiber Channel Fabric ή απλά Fabric. Οι συνδέσεις μεταξύ των διακοπτών ονομάζονται Interswitch Links ή ISL για συντομία.

Λογισμικό

Το λογισμικό σάς επιτρέπει να εφαρμόσετε πλεονασμό διαδρομών πρόσβασης διακομιστή σε συστοιχίες δίσκων και δυναμική κατανομή φορτίου μεταξύ των διαδρομών. Για τις περισσότερες συστοιχίες δίσκων, υπάρχει ένας απλός τρόπος να προσδιοριστεί ότι οι θύρες που είναι προσβάσιμες μέσω διαφορετικών ελεγκτών ανήκουν στον ίδιο δίσκο. Το εξειδικευμένο λογισμικό διατηρεί έναν πίνακα διαδρομών πρόσβασης στις συσκευές και διασφαλίζει ότι οι διαδρομές αποσυνδέονται σε περίπτωση καταστροφής, συνδέοντας δυναμικά νέες διαδρομές και κατανέμοντας το φορτίο μεταξύ τους. Κατά κανόνα, οι κατασκευαστές συστοιχιών δίσκων προσφέρουν εξειδικευμένο λογισμικό αυτού του τύπου για τις συστοιχίες τους. Η VERITAS Software παράγει το λογισμικό VERITAS Volume Manager, σχεδιασμένο να οργανώνει λογικούς τόμους δίσκων από φυσικούς δίσκους και να παρέχει πλεονασμό διαδρομών πρόσβασης δίσκου, καθώς και κατανομή φορτίου μεταξύ τους για τις περισσότερες γνωστές συστοιχίες δίσκων.

Πρωτόκολλα που χρησιμοποιούνται

Τα πρωτόκολλα χαμηλού επιπέδου χρησιμοποιούνται σε δίκτυα αποθήκευσης:

• Fiber Channel Protocol (FCP), μεταφορά SCSI μέσω Fiber Channel. Το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο πρωτόκολλο αυτή τη στιγμή. Διατίθεται σε επιλογές 1 Gbit/s, 2 Gbit/s, 4 Gbit/s, 8 Gbit/s και 10 Gbit/s.
• iSCSI, μεταφορά SCSI μέσω TCP/IP.
• Μεταφορά FCoE, FCP/SCSI μέσω καθαρού Ethernet.
• FCIP και iFCP, ενθυλάκωση και μετάδοση FCP/SCSI σε πακέτα IP.
• HyperSCSI, μεταφορά SCSI μέσω Ethernet.
• Μεταφορά FICON μέσω Fiber Channel (χρησιμοποιείται μόνο από mainframes).
• ATA μέσω Ethernet, μεταφορά ATA μέσω Ethernet.
• Μεταφορά SCSI ή/και TCP/IP μέσω InfiniBand (IB).

Φόντα

• Υψηλή αξιοπιστία πρόσβασης σε δεδομένα που βρίσκονται σε εξωτερικά συστήματα αποθήκευσης. Ανεξαρτησία της τοπολογίας SAN από τα συστήματα αποθήκευσης και τους διακομιστές που χρησιμοποιούνται.
• Κεντρική αποθήκευση δεδομένων (αξιοπιστία, ασφάλεια).
• Βολική κεντρική εναλλαγή και διαχείριση δεδομένων.
• Μεταφορά εντατικής κίνησης I/O σε ξεχωριστό δίκτυο - εκφόρτωση του LAN.
• Υψηλή απόδοση και χαμηλή καθυστέρηση.
• Επεκτασιμότητα και ευελιξία του λογικού υφάσματος SAN
• Το γεωγραφικό μέγεθος ενός SAN, σε αντίθεση με το κλασικό DAS, είναι πρακτικά απεριόριστο.
• Η δυνατότητα γρήγορης διανομής πόρων μεταξύ των διακομιστών.
• Η δυνατότητα δημιουργίας λύσεων συμπλέγματος με ανοχή σφαλμάτων χωρίς πρόσθετο κόστος με βάση ένα υπάρχον SAN.
• Ένα απλό σχέδιο δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας - όλα τα δεδομένα βρίσκονται σε ένα μέρος.
• Διαθεσιμότητα πρόσθετων λειτουργιών και υπηρεσιών (στιγμιότυπα, απομακρυσμένη αναπαραγωγή).
• Υψηλός βαθμός ασφάλειας SAN.

Η κοινή χρήση συστημάτων αποθήκευσης συνήθως απλοποιεί τη διαχείριση και προσθέτει αρκετή ευελιξία, καθώς τα καλώδια και οι συστοιχίες δίσκων δεν χρειάζεται να μεταφερθούν και να επανασυνδεθούν από τον έναν διακομιστή στον άλλο.

Ένα άλλο πλεονέκτημα είναι η δυνατότητα εκκίνησης διακομιστών απευθείας από το δίκτυο αποθήκευσης. Με αυτήν τη διαμόρφωση, μπορείτε γρήγορα και εύκολα να αντικαταστήσετε ένα ελαττωματικό