Наик Дайлип - Серверные технологии хранения данных в среде Windows® 2000 Windows® Server 2003

По сравнению с каналом сеть представляет собой более универсальный механизм для передачи данных, который, однако, менее структурирован. Кроме того, сеть может работать на значительно большем расстоянии и подключаться к большему количеству устройств, чем канал. В отличие от каналов, сети в основном реализуются средствами программного, а не аппаратного уровня.

Один из подходов в объединении систем хранения данных и сетей заключается в том, что сеть становится ключевым элементом, к которому добавляются новые возможности с одновременной компенсацией недостатков подобного подхода. Речь идет о технологии хранения данных на базе протокола IP (см. главу 8).

Другой подход состоит в использовании центрального хранилища данных (канальная система) и расширения существующих технологических функций. На базе этого метода создавалась технология Fibre Channel. Одно из основных преимуществ Fibre Channel по сравнению с IP Storage заключается в разработке продуктов Fibre Channel уже в течение 10 лет, в то время как решения для IP Storage появились сравнительно недавно.

Учитывая, что Fibre Channel основана на структуре каналов, стоит рассмотреть недостатки другой известной технологии – SCSI.

Максимальная скорость передачи данных – 80 Мбайт/с (впоследствии скорость возросла до 320 Мбайт/с, но уже после появления технологии Fibre Channel), чего явно недостаточно для хранилищ данных большого объема.

Адаптер поддерживает только 16 устройств.

Преимущество, которое одновременно является и недостатком, – обратная совместимость. Стандарт SCSI развивался много лет, и производители устройств смогли обеспечить обратную совместимость для нескольких поколений устройств. Но администратор должен следить, чтобы к шине не подключались устройства предыдущих поколений, поскольку шина автоматически перейдет в режим, поддерживающий работу самого старого устройства.

Поддерживается длина кабелей, составляющая несколько десятков метров. Этого недостаточно для создания обычных, а тем более географически распределенных кластеров.

Существуют и другие альтернативы SCSI, например SSA (Serial Storage Architecture), которые еще находятся в рамках архитектуры Intel или вообще представляют собой открытый стандарт.

В главе 3 рассматривается технология NAS: Прежде чем знакомиться с архитектурой сетей хранения данных на базе Fibre Channel, следует провести сравнение принципов создания хранилищ. В табл. 4.1 описываются различия и общие черты этих технологий.

Таблица 4.1.Сравнение технологий NAS и SAN

Окончание табл. 4–1

Рассмотрим преимущества использования SAN на базе Fibre Channel. Хотя возможности, описанные в разделах 4.3.1–4.3.7, все еще широко применяются, не забывайте, что такая ситуация может измениться в любой момент, так как технологический прогресс не стоит на месте..

Сети хранения данных обладают способностью к масштабированию в аспекте объема и скорости передачи данных. Можно добавить коммутатор и расширить кольцо отдела до магистрали, которая каскадом соединяет иерархии коммутаторов. Конечно, сети IP также поддерживают масштабирование, что является основной причиной такого быстрого развития технологии IP Storage (см. главу 8).

При корректной настройке и управлении SAN предоставляет налучшие возможности обоих вариантов построения хранилищ данных: хранилище отделено от сервера приложений и в то же время обеспечивает защиту и целостность данных. Например, можно разделить данные отделов, которые физически будут находиться в одном пуле устройств хранения данных.

Сети хранения данных позволяют консолидировать устройства хранения, оптимизировать их использование и управление. Речь идет о том, что дублировать данные, которые размещены вне инфраструктуры SAN, нет необходимости. Еще одним преимуществом является возможность распределения хранилищ. Это позволяет избежать ситуации, когда у одного сервера объем хранилища избыточен, а второму серверу объема не хватает. Эффективное распределение объема хранилища позволяет сократить накладные расходы, связанные с добавлением устройств хранения к определенному серверу. Например, если управление дисками проводится централизованно, хранилище одного сервера может быть передано в использование другому серверу, которому не хватает свободного дискового пространства. Еще одним примером может служить хранилище, необходимое для создания «моментального снимка» в процессе резервного копирования. В классической схеме каждый сервер имеет для этих целей собственный жесткий диск. В технологии SAN все серверы совместно используют несколько дисков для создания временных моментальных снимков.

Сети хранения данных позволяют защитить инвестиции в устаревшие устройства, например в устройства хранения SCSI, или, с ультрасовременной точки зрения, в кольцевые концентраторы. Устройства-мосты, которые обеспечивают взаимодействие между старыми устройствами и интерфейсом Fibre Channel, часто являются основой для поддержки устаревших устройств. Конечно, такая схема позволяет использовать далеко не все устаревшие устройства.

Сети хранения данных предоставляют доступ к большему количеству устройств. Кольцо с разделяемым доступом поддерживает теоретический максимум, равный 127 портам (обычно подключается до 15 устройств, а значительные задержки в работе возникают после подключения 50 устройств).

Сеть хранения данных на основе связной архитектуры теоретически поддерживает около 15 млн. (224) портов.

Сети хранения данных позволяют размещать устройства хранения гораздо дальше от узлов (серверов и рабочих станций), чем другие интерфейсы. Шина SCSI поддерживает расстояния порядка десятков метров, a Fibre Channel – десятков километров.

Интерфейс Fibre Channel позволяет использовать совершенно новые функции. Один из примеров – резервное копирование данных без использования локальной сети, когда резервная копия передается по сети хранения данных, а локальная сеть остается свободной для запросов клиентов и серверов к устройствам хранения. Еще одним примером является перенос данных между двумя подсистемами хранения без участия сервера. Кроме того, файловые системы SAN (они рассматриваются в главе 6) позволяют нескольким серверам получить одновременный доступ к одним и тем же томам.