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

Рис. 9.14. Архитектура AutoPath

Данные ввода-вывода отправляются на маршрут, который имеет наименьший объем данных, ожидающих ввода-вывода.

Данные ввода-вывода отправляются на маршрут, который обеспечит наименьшее время обслуживания. Время рассчитывается в виде суммы всех запросов, находящихся в очереди. Данные ввода-вывода направляются по маршруту с наименьшей суммой.

Зеркальное отражение уже упоминалось в разделе 9.1, но подробно не рассматривалось. Зеркальное отражение представляет собой процесс создания дубликата доступных данных, что позволяет обеспечить доступность данных при отказе в работе основного хранилища.

К популярным причинам использования зеркального отражения относятся следующие:

предоставление метода восстановления данных после различных неисправностей;

распределение нагрузки или самих данных;

обеспечение отказоустойчивости;

Рис. 9.15. Зеркальное отражение на уровне приложения

использование вторичного тома для создания хранилища данных, резервного копирования или тестирования с помощью реальных данных.

Зеркальное отражение может быть локальным или удаленным. Локальное отражение выполняется на нескольких уровнях.

На уровне приложения серверного узла. Приложение выдает два идентичных запроса на запись, предназначенные различным дискам (рис. 9.15).

На уровне программного массива RAID. Приложение выдает единственный запрос на запись. Программный массив RAID, реализованный в драйвере диспетчера тома, преобразует единственный запрос в две идентичные операции записи (рис. 9.16).

На уровне адаптера шины. Приложение выдает единственный запрос на запись, который преобразуется в два идентичных запроса на запись на уровне адаптера шины, установленного на сервере (рис. 9.17).

ш На уровне контроллера хранилища. Такой тип зеркального отражения выполняется внутри подсистемы хранения (рис. 9.18).

Все эти методы относятся только к локальному отражению, имеющему ряд недостатков. Шина имеет ограничение на длину; например, устройства SCSI могут находиться друг от друга на расстоянии не далее нескольких десятков футов. Конечно, для разнесения устройств на большее расстояние можно воспользоваться SAN на базе Fibre Channel. С другой стороны, репликацию можно провести с помощью средств как источника, так и точки назначения данных (рис. 9.19).

Рис. 9.17. Зеркальное отражение на уровне адаптера шины

Такой подход предоставляет весьма интересные возможности, например:

выполнение синхронной или асинхронной репликации;

ш выполнение двунаправленной репликации, повышающей эффективность и позволяющей серверам дублировать друг друга;

восстановление после ошибок и тестирование контрольных точек.

Рис. 9.19.Удаленное зеркальное отражение с помощью средств обеих точек репликации

Репликация может выполняться на уровне блоков дисков (другими словами, уровнем ниже файловой системы) или средствами драйвера фильтрации файловой системы, который может реплицировать файлы и каталоги.

Существует синхронная и асинхронная репликация. При синхронной репликации операция записи выполняется на обоих узлах (на источнике и вторичном узле, на который выполняется репликация), при этом от обоих серве-

ров получается подтверждение об успешной записи. Таким образом, страдает производительность приложений. При асинхронной репликации запрос записи на удаленный узел размещается в очереди, а запрос записи на локальный узел выдается сразу после возврата управления приложению, благодаря чему операции записи проводятся асинхронно.

Синхронная репликация выполняет синхронизацию данных за счет производительности приложения. Асинхронная репликация позволяет повысить производительность приложения за счет временной рассинхронизации данных на двух дисках. Как только данные поступают и записываются на удаленный диск, зеркальные диски вновь становятся синхронизированными. И синхронный и асинхронный метод репликации сохраняет порядок операций записи на устройство хранения.

Независимые производители программного обеспечения разработали несколько систем, обеспечивающих отказоустойчивость в среде Windows NT средствами репликации. Обратите внимание, что некоторые из этих систем автоматически выбирают синхронную или асинхронную репликацию. Работа начинается с синхронной репликации, но если на удаленной системе возникает ошибка, том отмечается как несинхронизированный и система переключается на асинхронную модель репликации.

В разделах 9.4.1–9.4.3 рассматриваются популярные программы репликации, доступные в продаже. Следует отметить, что представленные сведения не являются рекомендацией. В данном случае программы выбирались на основе двух характеристик.

Доступность сведений о программе.

Поддержка программами необходимых возможностей.

Один из независимых производителей программного обеспечения – компания VERITAS – специализируется на хранилищах данных, их управлении и технологиях по восстановлению данных для разных платформ, включая Windows NT.

Программа Volume Replicator выполняет репликацию томов и работает с данными из блоков дисков. При этом между драйвером файловой системы и драйвером класса диска уже помещен драйвер фильтрации – VERITAS Volume Manager. Новый драйвер фильтрации подключается к этому драйверу диспетчера томов и перенаправляет запросы на удаленный том.

Программа Storage Replicator выполняет репликацию данных из файлов, а не из блоков дисков. Как показано на рис. 9.20, драйвер фильтрации файловой системы расположен над файловой системой. Программа Storage Repli-

Рис. 9.20. Архитектура программ Volume Replicator и Storage Replicator компании VERITAS

cator сохраняет порядок записываемых данных. Операционная система Windows NT может находиться как на первичном, так и на вторичном узле, т.е. Windows может выступать в роли как источника (генерирующего данные для репликации), так и точки назначения (получающей данные репликации от другой системы, поддерживающей работу Storage Replicator). При внесении в конфигурацию определенных изменений для обеспечения корректной работы программы Storage Replicator необходимо перезапустить соответствующие системы службы. Для Volume Replicator перезагрузка не требуется. На рис. 9.20 показана архитектура продуктов Volume Replicator и Storage Replicator.