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

Методы управления хранилищами приобретают все большее значение, поскольку растет объем хранимых данных. Несколько производителей предоставили собственные технологии, однако большинство из них являются закрытыми. Ассоциация SNIA пытается стандартизировать управление хранилищем с помощью общей информационной модели (CIM). Компания Microsoft также уловила тенденцию и предоставляет возможности управления хранилищем через командную строку и графический интерфейс. Интерфейс для командной строки позволяет автоматизировать управление хранилищем с помощью командных сценариев.

Компания Microsoft в рамках платформы Windows NT создает инфраструктуру для управления хранилищем. Служба виртуального диска предоставляет стандартизированный способ обнаружения ресурсов хранилищ и управления ими с помощью диспетчерских программ. Служба виртуального диска также позволяет производителям аппаратного обеспечения хранилищ предоставлять информацию о своих устройствах подобным диспетчерским приложениям. Служба виртуализации для связной архитектуры (информация об этой службе в данный момент весьма ограниченна) позволяет стандартизированным способом управлять связной архитектурой.

Кроме того, в Windows 2000 предоставляется комплексная инфраструктура HSM (Hierarchical Storage Management), которая полностью интегрирована с остальными элементами операционной системы и включает в себя такие приложения, как графический интерфейс программы ПроводникWindows, окно интерпретатора командной строки, приложения резервного копирования и планировщик заданий.

В этой главе рассматриваются две развивающиеся технологии: IP Storage и InfiniBand.

Набор технологий IP Storage позволяет предоставлять доступ к корпоративным хранилищам данных по протоколу IP. Под термином IP Storage подразумевается набор технологий iSCSI, FCIP и iFCP (и это далеко не исчерпывающий список), каждая из которых описывается в настоящей главе.

Технология InfiniBand – это не сколько протокол для хранилищ данных, как высокоскоростная, обладающая низкими задержками универсальная сетевая связная архитектура. Некоторые рабочие группы рассматривают вопрос использования InfiniBand для подключения хранилищ, но основная сфера применения относится к серверам кластеров. С появлением стандарта 3GIO перспективы использования технологии InfiniBand в качестве замены шины PCI были частично утрачены.

В данной главе приводится общее описание IP Storage и InfiniBand, которое будет полезно читателям, не знакомым с этими технологиями. Цель описания – предоставить информацию, необходимую для понимания особенностей систем Microsoft, основанных на IP Storage и InfiniBand. Читатели, желающие более подробно изучить эти технологии, могут обратиться к источникам, приведенным в конце книги. Поскольку компания Microsoft еще не выпустила упомянутое программное обеспечение, его описание можно рассматривать как попытку предугадать будущие тенденции. На основе материалов этой главы нельзя строить коммерческие планы или планы по развертыванию тех или иных технологий.

Технологии IP Storage и InfiniBand на данный момент находятся в стадии становления, хотя и разрабатываются уже достаточно длительное время.

Термин IP Storage охватывает набор технологий, обеспечивающих взаимодействие на уровне блоков между устройствами хранения и серверами по протоколу IP. Внимательный читатель может заметить, что доступ к данным по сетям на основе протокола IP реализован уже довольно давно, например приложения могут получить доступ к серверу с помощью сетевой файловой системы CIFS или NFS. Разница в данном случае заключается в том, что приложение ориентировано на уровень файлов и преобразование между вводом- выводом на уровне файлов и на уровне блоков выполняется устройством NAS или сервером после получения запроса по сети. При использовании SAN на основе протокола IP запрос и ответ, передающиеся по сети, содержат данные ввода-вывода на уровне блоков, а не на уровне файлов.

Рис. 8.1. Сравнение технологий DAS, NAS, SAN и IP SAN

На рис. 8.1 показаны основные отличия хранилища, подключенного к серверу (direct-attached storage – DAS), сетевого хранилища (network-attached storage – NAS), сети хранения данных (storage area networks – SAN) и сети хранения данных на основе протокола IP. Ниже перечислены особенности, на которые следует обратить внимание.

■ При использовании хранилища, подключенного к серверу, для передачи запросов и ответов сеть не применяется.

При использовании сетевого хранилища сеть на основе протокола IP размещена между файловой системой и устройством хранения. Конечно, устройство NAS можно подключать не только к сети на основе протокола IP, однако этот протокол наиболее популярен. По сети передаются данные ввода-вывода на уровне файлов. Из этого правила всегда существуют исключениями примером может служить устройство ЕМ С Celerra HighRoad, которое подключается одновременно к локальной сети и к сети хранения данных. Такой вариант подключения подробно рассматривается в главе б (см. раздел 6.6).

При использовании SAN сеть размещается между файловой системой и устройством хранения; однако по сети передаются данные ввода-вывода на уровне блоков, а не на уровне файлов. В классических SAN практически всегда используется интерфейс Fibre Channel.

При использовании IP Storage сеть также размещается между файловой системой и устройством хранения, но в данном случае она основана на протоколе IP.

Идея технологии IP Storage возникла благодаря осознанию того, что иметь в наличии два типа сетей вовсе не обязательно. Этими двумя сетями являются IP и Ethernet, которые используются для соединения клиентов и серверов (так называемые интерфейсные сети (front-end)). В свою очередь, сеть между сервером и хранилищем данных называется серверной (back-end).

Ниже описаны причины, лежащие в основе развития IP Storage.

Протокол IP – это развитая, хорошо себя зарекомендовавшая технология, которая нашла применение в сетях Ethernet, ATM и т.д.

Маршрутизация протокола IP также весьма развита и предоставляет несколько маршрутов между серверами и устройствами хранения в условиях постоянно модифицируемой сети.

В некотором смысле проблема управления хранилищем аналогична известной проблеме управления сетями IP.

Протокол IP обеспечивает взаимодействие географически разделенных серверов и устройств хранения данных.

Сети IP используются для создания сетей наибольшего масштаба, включая Internet, поэтому большинство проблем, связанных с масштабированием и сетевыми «заторами», в них решены.