Dalam artikel ini, kami akan melihat jenis sistem storan data (SDS) yang wujud hari ini, dan kami juga akan mempertimbangkan salah satu komponen utama SDS - antara muka sambungan luaran (protokol interaksi) dan pemacu di mana data disimpan. Kami juga akan membuat perbandingan umum mengenainya berdasarkan keupayaan yang disediakan. Sebagai contoh, kami akan merujuk kepada talian sistem storan yang disediakan oleh DELL.

• Contoh model DAS
• Contoh model NAS
• Contoh model SAN
• Jenis media storan dan protokol untuk interaksi dengan sistem storan Protokol Saluran Serat
• protokol iSCSI
• Protokol SAS
• Perbandingan protokol sambungan sistem storan

Jenis sistem storan sedia ada

Dalam kes PC yang berasingan, sistem storan boleh difahami sebagai cakera keras dalaman atau sistem cakera (tatasusunan RAID). Apabila ia datang kepada sistem storan data di peringkat perusahaan yang berbeza, maka secara tradisinya tiga teknologi untuk mengatur penyimpanan data boleh dibezakan:

• Storan Terlampir Langsung (DAS);
• Storan Lampirkan Rangkaian (NAS);
• Rangkaian Kawasan Storan (SAN).

Peranti DAS (Direct Attached Storage) ialah penyelesaian apabila peranti storan data disambungkan terus ke pelayan atau stesen kerja, biasanya melalui antara muka menggunakan protokol SAS.

Peranti NAS (Network Attached Storage) ialah sistem cakera bersepadu yang berdiri bebas, pada asasnya pelayan NAS, dengan OS khususnya sendiri dan satu set fungsi berguna untuk memulakan sistem dengan cepat dan menyediakan akses kepada fail. Sistem ini bersambung ke rangkaian komputer biasa (LAN), dan merupakan penyelesaian pantas kepada masalah kekurangan ruang cakera kosong yang tersedia untuk pengguna rangkaian ini.

Rangkaian Kawasan Storan (SAN) ialah rangkaian khusus khas yang menghubungkan peranti storan dengan pelayan aplikasi, biasanya berdasarkan protokol Saluran Fiber atau protokol iSCSI.

Sekarang mari kita lihat dengan lebih dekat setiap jenis sistem storan di atas, sisi positif dan negatifnya.

Seni bina sistem storan DAS (Direct Attached Storage).

Kelebihan utama sistem DAS termasuk kosnya yang rendah (berbanding dengan penyelesaian storan lain), kemudahan penggunaan dan pentadbiran, serta pertukaran data berkelajuan tinggi antara sistem storan dan pelayan. Malah, kerana inilah mereka telah mendapat populariti besar dalam segmen pejabat kecil, penyedia pengehosan dan rangkaian korporat kecil. Pada masa yang sama, sistem DAS juga mempunyai kelemahannya, termasuk penggunaan sumber yang tidak optimum, kerana setiap sistem DAS memerlukan sambungan pelayan khusus dan membolehkan anda menyambungkan maksimum 2 pelayan ke rak cakera dalam konfigurasi tertentu .

Rajah 1: Seni Bina Simpanan Terlampir Langsung

• Kos yang agak rendah. Pada asasnya, sistem storan ini ialah bakul cakera dengan pemacu keras yang terletak di luar pelayan.
• Mudah digunakan dan ditadbir.
• Pertukaran berkelajuan tinggi antara tatasusunan cakera dan pelayan.

• Kebolehpercayaan yang rendah. Jika pelayan yang disambungkan storan ini gagal, data tidak akan tersedia lagi.
• Tahap penyatuan sumber yang rendah - semua kapasiti tersedia untuk satu atau dua pelayan, yang mengurangkan fleksibiliti pengedaran data antara pelayan. Akibatnya, adalah perlu untuk membeli sama ada lebih banyak pemacu keras dalaman atau memasang rak cakera tambahan untuk sistem pelayan lain
• Penggunaan sumber yang rendah.

Contoh model DAS

Daripada model menarik peranti jenis ini, saya ingin perhatikan siri DELL PowerVault MD. Model awal rak cakera (JBOD) MD1000 dan MD1120 membolehkan anda membuat tatasusunan cakera dengan sehingga 144 cakera. Ini dicapai kerana modulariti seni bina; sehingga 6 peranti boleh disambungkan ke tatasusunan, tiga rak cakera setiap saluran pengawal RAID. Contohnya, jika kami menggunakan rak 6 DELL PowerVault MD1120, maka kami akan melaksanakan tatasusunan dengan volum data berkesan sebanyak 43.2 TB. Penutup cakera sedemikian disambungkan oleh satu atau dua kabel SAS ke port luaran pengawal RAID yang dipasang dalam pelayan Dell PowerEdge dan diuruskan oleh konsol pengurusan pelayan itu sendiri.

Jika terdapat keperluan untuk mencipta seni bina dengan toleransi kesalahan yang tinggi, contohnya, untuk mencipta gugusan failover MS Exchange atau pelayan SQL, maka model DELL PowerVault MD3000 sesuai untuk tujuan ini. Sistem ini sudah mempunyai logik aktif di dalam kepungan cakera dan berlebihan sepenuhnya kerana penggunaan dua pengawal RAID aktif aktif terbina dalam yang mempunyai salinan cermin data yang ditimbal dalam memori cache.

Kedua-dua pengawal memproses data membaca dan menulis strim secara selari, dan jika salah satu daripadanya gagal, "mengambil" data kedua daripada pengawal jiran. Pada masa yang sama, sambungan kepada pengawal SAS peringkat rendah di dalam 2 pelayan (kluster) boleh dibuat melalui beberapa antara muka (MPIO), yang menyediakan lebihan dan pengimbangan beban dalam persekitaran Microsoft. Untuk mengembangkan ruang cakera, anda boleh menyambungkan 2 rak cakera MD1000 tambahan ke PowerVault MD3000.

Seni bina sistem storan NAS (Network Attached Storage).

Teknologi NAS (subsistem storan rangkaian, Storan Terlampir Rangkaian) berkembang sebagai alternatif kepada pelayan universal yang membawa banyak fungsi (pencetakan, aplikasi, pelayan faks, e-mel, dll.). Sebaliknya, peranti NAS hanya melaksanakan satu fungsi - pelayan fail. Dan mereka cuba melakukannya dengan sebaik mungkin, lebih mudah dan pantas.

NAS menyambung ke LAN dan menyediakan akses data kepada bilangan pelanggan heterogen yang tidak terhad (pelanggan dengan OS yang berbeza) atau pelayan lain. Pada masa ini, hampir semua peranti NAS direka untuk digunakan dalam rangkaian Ethernet (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet) berdasarkan protokol TCP/IP. Peranti NAS diakses menggunakan protokol akses fail khas. Protokol capaian fail yang paling biasa ialah CIFS, NFS dan DAFS. Pelayan sedemikian mengandungi sistem pengendalian khusus seperti MS Windows Storage Server.

Rajah 2: Seni Bina Penyimpanan Terlampir Rangkaian

• Murahnya dan ketersediaan sumbernya bukan sahaja untuk pelayan individu, tetapi juga untuk mana-mana komputer dalam organisasi.
• Kemudahan berkongsi sumber.
• Kemudahan penempatan dan pentadbiran
• Serbaguna untuk pelanggan (satu pelayan boleh melayani pelanggan MS, Novell, Mac, Unix)

• Mengakses maklumat melalui protokol "sistem fail rangkaian" selalunya lebih perlahan daripada mengakses cakera setempat.
• Kebanyakan pelayan NAS yang murah tidak menyediakan kaedah yang pantas dan fleksibel untuk mengakses data pada tahap blok yang wujud dalam sistem SAN, dan bukannya pada tahap fail.

Contoh model NAS

Pada masa ini, penyelesaian NAS klasik seperti PowerVault NF100/500/600. Ini adalah sistem berdasarkan pelayan Dell pemproses arus perdana 1 dan 2, dioptimumkan untuk penggunaan pantas perkhidmatan NAS. Mereka membenarkan anda membuat storan fail sehingga 10 TB (PowerVault NF600) menggunakan pemacu SATA atau SAS dan menyambungkan pelayan ini ke LAN. Terdapat juga penyelesaian bersepadu berprestasi tinggi, seperti PowerVault NX1950, yang boleh memuatkan 15 pemacu dan boleh dikembangkan kepada 45 dengan menyambungkan penutup cakera MD1000 tambahan.

Kelebihan utama NX1950 ialah keupayaan untuk berfungsi bukan sahaja dengan fail, tetapi juga dengan blok data pada tahap protokol iSCSI. Selain itu, pelbagai NX1950 boleh berfungsi sebagai pintu masuk, membenarkan akses fail kepada sistem storan berasaskan iSCSI (dengan kaedah capaian blok), contohnya MD3000i atau Dell EqualLogic PS5x00.

Seni bina sistem storan SAN (Storage Area Network).

Rangkaian Kawasan Storan (SAN) ialah rangkaian khusus khas yang menghubungkan peranti storan dengan pelayan aplikasi, biasanya berdasarkan protokol Saluran Fiber, atau pada protokol iSCSI yang semakin popular. Tidak seperti NAS, SAN tidak mempunyai konsep fail: operasi fail dilakukan pada pelayan yang disambungkan ke SAN. SAN beroperasi dalam blok, seperti cakera keras yang besar. Hasil ideal SAN ialah keupayaan mana-mana pelayan yang menjalankan mana-mana sistem pengendalian untuk mengakses mana-mana bahagian kapasiti cakera yang terletak di SAN. Elemen akhir SAN ialah pelayan aplikasi dan sistem storan (susunan cakera, perpustakaan pita, dll.). Dan di antara mereka, seperti dalam rangkaian biasa, terdapat penyesuai, suis, jambatan, dan hab. ISCSI ialah protokol yang lebih “mesra” kerana ia berdasarkan penggunaan infrastruktur Ethernet standard - kad rangkaian, suis, kabel. Selain itu, sistem storan berasaskan iSCSI adalah yang paling popular untuk pelayan maya kerana kemudahan menyediakan protokol.

Rajah 3: Seni Bina Rangkaian Kawasan Storan

• Kebolehpercayaan tinggi akses kepada data yang terletak pada sistem storan luaran. Kebebasan topologi SAN daripada sistem storan dan pelayan yang digunakan.
• Storan data berpusat (kebolehpercayaan, keselamatan).
• Pensuisan terpusat yang mudah dan pengurusan data.
• Mengalihkan trafik I/O yang berat ke rangkaian berasingan, memunggah LAN.
• Prestasi tinggi dan kependaman rendah.
• Kebolehskalaan dan fleksibiliti fabrik logik SAN
• Keupayaan untuk mengatur sandaran, sistem storan jauh dan sistem sandaran jauh dan pemulihan data.
• Keupayaan untuk membina penyelesaian kluster toleran kesalahan tanpa kos tambahan berdasarkan SAN sedia ada.

• Kos yang lebih tinggi
• Kesukaran dalam menyediakan sistem FC
• Keperluan untuk pensijilan pakar dalam rangkaian FC (iSCSI ialah protokol yang lebih mudah)
• Keperluan yang lebih ketat untuk keserasian dan pengesahan komponen.
• Kemunculan "pulau" DAS dalam rangkaian berdasarkan protokol FC disebabkan oleh kos yang tinggi, apabila perusahaan mempunyai pelayan tunggal dengan ruang cakera dalaman, pelayan NAS atau sistem DAS kerana kekangan belanjawan.

Contoh model SAN

Pada masa ini, terdapat pilihan tatasusunan cakera yang agak besar untuk membina SAN, daripada model untuk perusahaan kecil dan sederhana, seperti siri DELL AX, yang membolehkan anda mencipta kapasiti storan sehingga 60 TB, dan berakhir dengan tatasusunan cakera untuk syarikat besar, siri DELL/EMC CX4, mereka membenarkan anda mencipta kapasiti storan sehingga 950 TB. Terdapat penyelesaian yang murah berdasarkan iSCSI, ini ialah PowerVault MD3000i - penyelesaian itu membolehkan anda menyambung sehingga 16-32 pelayan, anda boleh memasang sehingga 15 cakera dalam satu peranti, dan mengembangkan sistem dengan dua rak MD1000, mencipta susunan 45TB.

Sistem Dell EqualLogic berdasarkan protokol iSCSI patut diberi perhatian khusus. Ia diletakkan sebagai sistem storan berskala perusahaan dan harganya setanding dengan sistem Dell | EMC CX4, dengan seni bina port modular yang menyokong kedua-dua protokol FC dan protokol iSCSI. Sistem EqualLogic adalah peer-to-peer, bermakna setiap kepungan cakera mempunyai pengawal RAID aktif. Apabila tatasusunan ini disambungkan ke dalam satu sistem, prestasi kumpulan cakera meningkat dengan lancar dengan peningkatan dalam volum storan data yang tersedia. Sistem ini membolehkan anda membuat tatasusunan lebih daripada 500TB, boleh dikonfigurasikan dalam masa kurang daripada satu jam, dan tidak memerlukan pengetahuan khusus tentang pentadbir.

Model pelesenan juga berbeza daripada yang lain dan sudah termasuk dalam harga awal semua pilihan syot kilat yang mungkin, alat replikasi dan penyepaduan ke dalam pelbagai OS dan aplikasi. Sistem ini dianggap sebagai salah satu sistem terpantas dalam ujian untuk MS Exchange (ESRP).

Jenis media storan dan protokol untuk interaksi dengan sistem storan

Setelah memutuskan jenis sistem storan yang paling sesuai untuk anda menyelesaikan masalah tertentu, anda perlu beralih kepada memilih protokol untuk berinteraksi dengan sistem storan dan memilih pemacu yang akan digunakan dalam sistem storan.

Pada masa ini, pemacu SATA dan SAS digunakan untuk menyimpan data dalam tatasusunan cakera. Cakera mana yang hendak dipilih untuk storan bergantung pada tugas tertentu. Beberapa fakta patut diberi perhatian.

Pemacu SATA II:

• Saiz cakera tunggal sehingga 1 TB tersedia
• Kelajuan putaran 5400-7200 RPM
• I/O kelajuan sehingga 2.4 Gbps
• MTBF adalah kira-kira dua kali kurang daripada pemacu SAS.
• Kurang dipercayai daripada pemacu SAS.
• Kira-kira 1.5 kali lebih murah daripada cakera SAS.

• Saiz cakera tunggal sehingga 450 GB tersedia
• Kelajuan putaran 7200 (NearLine), 10000 dan 15000 RPM
• I/O kelajuan sehingga 3.0 Gbps
• MTBF adalah dua kali lebih lama daripada pemacu SATA II.
• Pemacu yang lebih dipercayai.

Penting! Tahun lepas, pengeluaran perindustrian cakera SAS dengan kelajuan putaran yang dikurangkan sebanyak 7200 rpm (Pemacu SAS baris dekat) bermula. Ini memungkinkan untuk meningkatkan jumlah data yang disimpan pada satu cakera kepada 1 TB dan mengurangkan penggunaan tenaga cakera dengan antara muka berkelajuan tinggi. Walaupun hakikatnya kos pemacu sedemikian adalah setanding dengan kos pemacu SATA II, dan kebolehpercayaan serta kelajuan I/O kekal pada tahap pemacu SAS.

Oleh itu, pada masa ini adalah wajar untuk benar-benar memikirkan dengan serius tentang protokol storan data yang akan anda gunakan dalam rangka kerja storan perusahaan.

Sehingga baru-baru ini, protokol utama untuk interaksi dengan sistem storan ialah FibreChannel dan SCSI. Kini SCSI telah digantikan oleh protokol iSCSI dan SAS, setelah mengembangkan fungsinya. Mari lihat di bawah kebaikan dan keburukan setiap protokol dan antara muka yang sepadan untuk menyambung ke sistem storan.

Protokol Saluran Gentian

Secara praktikalnya, Fiber Channel (FC) moden mempunyai kelajuan 2 Gbit/Sec (Fiber Channel 2 Gb), 4 Gbit/Sec (Fiber Channel 4 Gb) full-duplex atau 8 Gbit/Sec, iaitu, kelajuan ini disediakan secara serentak dalam kedua-dua arah. Pada kelajuan sedemikian, jarak sambungan hampir tidak terhad - dari 300 meter standard pada peralatan yang paling "biasa" hingga beberapa ratus atau bahkan ribuan kilometer apabila menggunakan peralatan khusus. Kelebihan utama protokol FC ialah keupayaan untuk menggabungkan banyak peranti storan dan hos (pelayan) ke dalam rangkaian kawasan storan tunggal (SAN). Pada masa yang sama, tiada masalah mengedarkan peranti pada jarak jauh, kemungkinan pengagregatan saluran, kemungkinan laluan akses berlebihan, "palam panas" peralatan, dan imuniti bunyi yang lebih besar. Tetapi sebaliknya, kami mempunyai kos yang tinggi dan keamatan buruh yang tinggi untuk memasang dan menyelenggara tatasusunan cakera menggunakan FC.

Penting! Dua istilah protokol Fiber Channel dan antara muka Fiber Channel harus dibezakan. Protokol Fiber Channel boleh beroperasi pada antara muka yang berbeza - kedua-duanya pada sambungan gentian optik dengan modulasi yang berbeza, dan pada sambungan tembaga.

• Skala storan yang fleksibel;
• Membolehkan anda mencipta sistem storan pada jarak yang ketara (tetapi lebih pendek daripada dalam kes protokol iSCSI; di mana, secara teori, keseluruhan rangkaian IP global boleh bertindak sebagai pembawa.
• Kemungkinan tempahan yang hebat.

• Kos penyelesaian yang tinggi;
• Kos yang lebih tinggi apabila mengatur rangkaian FC lebih daripada ratusan atau ribuan kilometer
• Keamatan buruh yang tinggi semasa pelaksanaan dan penyelenggaraan.

Penting! Sebagai tambahan kepada kemunculan protokol FC8 Gb/s, kemunculan protokol FCoE (Fibre Channel over Ethernet) dijangka, yang akan membolehkan penggunaan rangkaian IP standard untuk mengatur pertukaran paket FC.

protokol iSCSI

iSCSI (pengkapsulan SCSI berasaskan IP) membolehkan pengguna mencipta rangkaian storan berasaskan IP menggunakan infrastruktur Ethernet dan port RJ45. Dengan cara ini, iSCSI mengatasi had storan yang dilampirkan secara langsung, termasuk ketidakupayaan untuk berkongsi sumber merentas pelayan dan ketidakupayaan untuk mengembangkan kapasiti tanpa menutup aplikasi. Kelajuan pemindahan kini terhad kepada 1 Gb/s (Gigabit Ethernet), tetapi kelajuan ini mencukupi untuk kebanyakan aplikasi perniagaan perusahaan bersaiz sederhana, dan ini disahkan oleh pelbagai ujian. Adalah menarik bahawa bukan kelajuan pemindahan data pada satu saluran yang penting, tetapi algoritma operasi pengawal RAID dan keupayaan untuk mengagregat tatasusunan ke dalam kumpulan tunggal, seperti yang berlaku dengan DELL EqualLogic, apabila tiga 1GB port digunakan pada setiap tatasusunan, dan beban adalah seimbang antara tatasusunan satu kumpulan.

Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa SAN berdasarkan protokol iSCSI memberikan faedah yang sama seperti SAN menggunakan protokol Saluran Serat, tetapi pada masa yang sama, prosedur untuk menggunakan dan mengurus rangkaian dipermudahkan, dan kos sistem storan ini adalah ketara. dikurangkan.

• Ketersediaan tinggi;
• Kebolehskalaan;
• Kemudahan pentadbiran, kerana teknologi Ethernet digunakan;
• Harga yang lebih rendah untuk menganjurkan SAN menggunakan protokol iSCSI daripada menggunakan FC.
• Penyepaduan mudah ke dalam persekitaran virtualisasi

• Terdapat sekatan tertentu untuk menggunakan sistem storan dengan protokol iSCSI dengan beberapa aplikasi OLAP dan OLTP, dengan sistem Masa Nyata dan apabila bekerja dengan sejumlah besar strim video dalam format HD
• Sistem storan peringkat tinggi berdasarkan iSCSI, serta sistem storan dengan protokol FC, memerlukan penggunaan suis Ethernet yang pantas dan mahal
• Adalah disyorkan untuk menggunakan sama ada suis Ethernet khusus atau organisasi VLAN untuk memisahkan aliran data. Reka bentuk rangkaian tidak kurang pentingnya dalam projek berbanding semasa membangunkan rangkaian FC.

Penting! Pengilang berjanji untuk mengeluarkan SAN secara besar-besaran tidak lama lagi berdasarkan protokol iSCSI dengan sokongan untuk kadar pemindahan data sehingga 10 Gb/s. Versi akhir protokol DCE (Data Center Ethernet) juga sedang disediakan; rupa besar peranti yang menyokong protokol DCE dijangka menjelang 2011.

Dari sudut pandangan antara muka yang digunakan, protokol iSCSI menggunakan antara muka Ethernet 1Gbit/C, dan ia boleh menjadi antara muka tembaga atau gentian optik apabila beroperasi pada jarak jauh.

Protokol SAS

Protokol SAS dan antara muka dengan nama yang sama direka untuk menggantikan SCSI selari dan mencapai daya pemprosesan yang lebih tinggi daripada SCSI. Walaupun SAS menggunakan antara muka bersiri berbanding antara muka selari yang digunakan oleh SCSI tradisional, arahan SCSI masih digunakan untuk mengawal peranti SAS. SAS membolehkan anda menyediakan sambungan fizikal antara tatasusunan data dan beberapa pelayan dalam jarak yang dekat.

• Harga yang boleh diterima;
• Kemudahan penyatuan storan - walaupun storan berasaskan SAS tidak boleh bersambung ke hos (pelayan) sebanyak konfigurasi SAN yang menggunakan protokol FC atau iSCSI, apabila menggunakan protokol SAS tidak ada masalah dengan peralatan tambahan untuk mengatur storan dikongsi untuk beberapa pelayan.
• Protokol SAS membolehkan daya pemprosesan yang lebih tinggi menggunakan sambungan 4 saluran dalam satu antara muka. Setiap saluran menyediakan 3 Gb/s, yang membolehkan anda mencapai kadar pemindahan data 12 Gb/s (pada masa ini kelajuan pemindahan data tertinggi untuk sistem storan).

• Jangkauan terhad - panjang kabel tidak boleh melebihi 8 meter. Oleh itu, storan dengan sambungan melalui protokol SAS akan menjadi optimum hanya apabila pelayan dan tatasusunan terletak dalam rak yang sama atau dalam bilik pelayan yang sama;
• Bilangan hos yang disambungkan (pelayan) biasanya terhad kepada beberapa nod.

Penting! Pada tahun 2009, teknologi SAS dijangka muncul dengan kelajuan pemindahan data melalui satu saluran 6 Gbit/s, yang akan meningkatkan daya tarikan menggunakan protokol ini dengan ketara.

Perbandingan protokol sambungan storan

Di bawah ialah jadual ringkasan yang membandingkan keupayaan pelbagai protokol untuk interaksi dengan sistem storan.

Parameter	Protokol sambungan storan
Seni bina	Perintah SCSI dikapsulkan dalam paket IP dan dihantar melalui Ethernet, penghantaran bersiri	Penghantaran bersiri arahan SCSI	Mendail
Jarak antara tatasusunan cakera dan nod (pelayan atau suis)	Hanya terhad oleh jarak rangkaian IP.	Tidak lebih daripada 8 meter antara peranti.	50,000 meter tanpa menggunakan pengulang khusus
Kebolehskalaan	Berjuta-juta peranti – apabila menggunakan protokol IPv6.	32 peranti	256 peranti 16 juta peranti jika anda menggunakan seni bina FC-SW (suis fabrik).
Prestasi	1 Gb/s (dirancang untuk membangunkan sehingga 10 Gb/s)	3 Gb/s apabila menggunakan 4 port, sehingga 12 Gb/s (pada tahun 2009 sehingga 6 Gb/s pada satu port)	Sehingga 8 Gb/s
Tahap pelaburan (kos pelaksanaan)	Minor - Ethernet digunakan	Purata	Ketara

Oleh itu, pada pandangan pertama, penyelesaian yang dibentangkan agak jelas dibahagikan mengikut pematuhan mereka dengan keperluan pelanggan. Walau bagaimanapun, dalam praktiknya, semuanya tidak begitu mudah; faktor tambahan termasuk dalam bentuk sekatan belanjawan, dinamik pembangunan organisasi (dan dinamika meningkatkan jumlah maklumat yang disimpan), spesifikasi industri, dll.

Apakah tujuan sistem storan data (DSS)?

Sistem storan data direka untuk penyimpanan data yang diproses yang selamat dan bertolak ansur dengan keupayaan untuk memulihkan akses kepada data dengan cepat sekiranya berlaku kegagalan sistem.

Apakah jenis utama sistem storan?

Berdasarkan jenis pelaksanaan, sistem storan dibahagikan kepada perkakasan dan perisian. Mengikut bidang aplikasi, sistem storan dibahagikan kepada individu, untuk kumpulan kerja kecil, untuk kumpulan kerja, untuk perusahaan, dan korporat. Berdasarkan jenis sambungan, sistem storan dibahagikan kepada:

1. DAS (Storan Terpasang Terus - sistem yang disambungkan secara terus)

Ciri sistem jenis ini ialah kawalan ke atas akses kepada data untuk peranti yang disambungkan ke rangkaian dijalankan oleh pelayan atau stesen kerja yang mana storan disambungkan.

2. NAS (Storan Terlampir Rangkaian - sistem yang disambungkan ke LAN)

Dalam sistem jenis ini, akses kepada maklumat yang disimpan dalam repositori dikawal oleh perisian yang berjalan dalam repositori itu sendiri.

3. SAN (Rangkaian Terlampir Storan — sistem yang merupakan rangkaian antara pelayan yang memproses data dan, sebenarnya, sistem storan);

Dengan kaedah membina sistem storan data ini, akses kepada maklumat dikawal oleh perisian yang dijalankan pada pelayan storan. Melalui suis SAN, storan disambungkan ke pelayan menggunakan protokol capaian berprestasi tinggi (Saluran gentian, iSCSI, ATA melalui ethernet, dsb.)

Apakah ciri-ciri pelaksanaan perisian dan perkakasan sistem storan?

Pelaksanaan perkakasan sistem storan ialah kompleks perkakasan tunggal yang terdiri daripada peranti storan (iaitu cakera atau tatasusunan cakera di mana data disimpan secara fizikal) dan peranti pengurusan (pengawal yang mengedarkan data antara elemen storan).

Pelaksanaan perisian sistem storan ialah sistem teragih di mana data disimpan tanpa merujuk kepada mana-mana storan atau pelayan tertentu, dan akses kepada data dijalankan melalui perisian khusus yang bertanggungjawab untuk keselamatan dan keselamatan data yang disimpan).

Kami memulakan bahagian baharu yang dipanggil "Pendidikan Pendidikan". Perkara-perkara yang nampaknya diketahui oleh semua orang akan diterangkan di sini, tetapi, seperti yang sering ternyata, tidak semua orang, dan tidak begitu baik. Kami berharap bahagian itu akan berguna.

Jadi, keluaran No. 1 – “Sistem storan data”.

Sistem penyimpanan data.

Dalam bahasa Inggeris mereka dipanggil dalam satu perkataan - penyimpanan, yang sangat mudah. Tetapi perkataan ini diterjemahkan ke dalam bahasa Rusia dengan agak kekok - "penyimpanan". Selalunya dalam slanga "orang IT" mereka menggunakan perkataan "penyimpanan" dalam transkripsi Rusia, atau perkataan "kranilka", tetapi ini adalah perangai yang buruk. Oleh itu, kami akan menggunakan istilah "sistem storan data," disingkatkan sebagai sistem storan, atau hanya "sistem storan."

Peranti storan data termasuk sebarang peranti untuk merekod data: yang dipanggil. "pemacu kilat", cakera padat (CD, DVD, ZIP), pemacu pita (Pita), pemacu keras (Cakera keras, ia juga dipanggil "pemacu keras" dengan cara lama, kerana model pertama mereka menyerupai klip kartrij senapang abad ke-19 dengan nama yang sama) dan lain-lain. Pemacu keras digunakan bukan sahaja di dalam komputer, tetapi juga sebagai peranti storan USB luaran, malah, sebagai contoh, salah satu model iPod pertama ialah cakera keras kecil dengan diameter 1.8 inci, dengan output fon kepala dan skrin terbina dalam .

Baru-baru ini, yang dipanggil Sistem storan "keadaan pepejal" SSD (Solid State Disk, atau Solid State Drive), yang pada prinsipnya serupa dengan "pemacu denyar" untuk kamera atau telefon pintar, hanya mempunyai pengawal dan jumlah data yang disimpan yang lebih besar. Tidak seperti cakera keras, SSD tidak mempunyai bahagian yang bergerak secara mekanikal. Walaupun harga untuk sistem storan sedemikian agak tinggi, ia dengan cepat jatuh.

Semua ini adalah peranti pengguna, dan di kalangan sistem perindustrian, seseorang harus menyerlahkan, pertama sekali, sistem storan perkakasan: tatasusunan cakera keras, yang dipanggil. Pengawal RAID untuk mereka, sistem penyimpanan pita untuk penyimpanan data jangka panjang. Di samping itu, kelas yang berasingan: pengawal untuk sistem storan, untuk menguruskan sandaran data, mencipta "gambar" dalam sistem storan untuk pemulihan berikutnya, replikasi data, dsb.). Sistem storan juga termasuk peranti rangkaian (HBA, Suis Saluran Gentian, kabel FC/SAS, dsb.). Dan akhirnya, penyelesaian berskala besar untuk penyimpanan data, pengarkiban, pemulihan data dan pemulihan bencana telah dibangunkan.

Dari mana datangnya data yang perlu disimpan? Daripada kami, pengguna yang dikasihi, dari program aplikasi, e-mel, serta dari pelbagai peralatan - pelayan fail dan pelayan pangkalan data. Di samping itu, pembekal sejumlah besar data – yang dipanggil. Peranti M2M (Komunikasi Mesin-ke-Mesin) – pelbagai jenis penderia, penderia, kamera, dsb.

Berdasarkan kekerapan penggunaan data yang disimpan, sistem storan boleh dibahagikan kepada sistem storan jangka pendek (storan dalam talian), sistem storan jangka sederhana (storan talian dekat) dan sistem storan jangka panjang (storan luar talian).

Yang pertama termasuk cakera keras (atau SSD) mana-mana komputer peribadi. Yang kedua dan ketiga ialah sistem storan luaran DAS (Direct Attached Storage), yang boleh menjadi susunan cakera luar komputer (Disk Array). Mereka, seterusnya, juga boleh dibahagikan kepada "hanya sekumpulan cakera" JBOD (Hanya Sekumpulan Cakera) dan tatasusunan dengan pengawal pengurusan iDAS (storan tatasusunan cakera pintar).

Sistem storan luaran terdapat dalam tiga jenis: DAS (Storan Terpasang Terus), SAN (Rangkaian Kawasan Storan) dan NAS (Storan terpasang Rangkaian). Malangnya, walaupun ramai pakar IT yang berpengalaman tidak dapat menjelaskan perbezaan antara SAN dan NAS, mengatakan bahawa dahulunya terdapat perbezaan ini, tetapi kini ia sepatutnya tidak wujud lagi. Malah, terdapat perbezaan, dan satu yang ketara (lihat Rajah 1).

Rajah 1. Perbezaan antara SAN dan NAS.

Dalam SAN, pelayan itu sendiri sebenarnya disambungkan ke sistem storan melalui rangkaian kawasan storan SAN. Dalam kes NAS, pelayan rangkaian disambungkan melalui LAN tempatan ke sistem fail kongsi dalam RAID.

Protokol sambungan storan asas

Protokol SCSI(Antara Muka Sistem Komputer Kecil), disebut "skázy", ialah protokol yang dibangunkan pada pertengahan 1980-an untuk menyambungkan peranti luaran kepada komputer mini. Versinya, SCSI-3, adalah asas untuk semua protokol komunikasi sistem storan dan menggunakan set arahan SCSI biasa. Kelebihan utamanya: kebebasan daripada pelayan yang digunakan, kemungkinan operasi selari beberapa peranti, kelajuan pemindahan data yang tinggi. Kelemahan: bilangan peranti yang disambungkan terhad, julat sambungan sangat terhad.

Protokol FC(Saluran Gentian), protokol dalaman antara pelayan dan sistem storan kongsi, pengawal, cakera. Ia adalah protokol komunikasi bersiri yang digunakan secara meluas yang beroperasi pada kelajuan 4 atau 8 Gigabit sesaat (Gbps). Ia, seperti namanya, berfungsi melalui gentian optik, tetapi ia juga boleh bekerja di atas tembaga. Saluran Fiber ialah protokol utama untuk sistem storan FC SAN.

protokol iSCSI(Internet Small Computer System Interface), protokol standard untuk memindahkan blok data melalui protokol TCP/IP yang terkenal i.e. "SCSI melalui IP". iSCSI boleh dianggap sebagai penyelesaian berkelajuan tinggi, kos rendah untuk sistem storan yang disambungkan dari jauh melalui Internet. iSCSI merangkum perintah SCSI dalam paket TCP/IP untuk penghantaran melalui rangkaian IP.

Protokol SAS(Siri Dilampirkan SCSI). SAS menggunakan pemindahan data bersiri dan serasi dengan pemacu keras SATA. Pada masa ini, SAS boleh memindahkan data pada 3 Gbit/s atau 6 Gbit/s, dan menyokong mod dupleks penuh, i.e. boleh menghantar data dalam kedua-dua arah pada kelajuan yang sama.

Jenis sistem storan.

Tiga jenis utama sistem storan boleh dibezakan:

• DAS (Storan Terlampir Langsung)
• NAS (Storan terpasang rangkaian)
• SAN (Rangkaian Kawasan Storan)

Sistem storan dengan sambungan langsung pemacu DAS telah dibangunkan kembali pada akhir 70-an, disebabkan oleh peningkatan mendadak dalam data pengguna, yang tidak sesuai secara fizikal dalam memori jangka panjang dalaman komputer (untuk golongan muda, mari kita ambil perhatian bahawa di sini kita tidak bercakap tentang komputer peribadi, mereka pada masa itu masih tidak ada, tetapi komputer besar, yang dipanggil kerangka utama). Kelajuan pemindahan data dalam DAS tidak begitu tinggi, dari 20 hingga 80 Mbit/s, tetapi untuk keperluan pada masa itu ia cukup mencukupi.

Rajah 2. DAS

Sistem storan dengan sambungan rangkaian NAS muncul pada awal 90-an. Sebabnya ialah pembangunan pesat rangkaian dan keperluan kritikal untuk berkongsi sejumlah besar data dalam rangkaian perusahaan atau operator. NAS menggunakan sistem fail rangkaian khas, CIFS (Windows) atau NFS (Linux), jadi pelayan berbeza pengguna berbeza boleh membaca fail yang sama daripada NAS pada masa yang sama. Kelajuan pemindahan data sudah lebih tinggi: 1 – 10 Gbit/s.

Rajah 3. NAS

Pada pertengahan 90-an, rangkaian untuk menyambungkan peranti storan FC SAN muncul. Perkembangan mereka didorong oleh keperluan untuk menyusun data yang tersebar di seluruh rangkaian. Satu peranti storan dalam SAN boleh dibahagikan kepada beberapa nod kecil yang dipanggil LUN (Nombor Unit Logik), yang setiap satunya dimiliki oleh satu pelayan. Kelajuan pemindahan data telah meningkat kepada 2-8 Gbit/s. Sistem storan sedemikian boleh menyediakan teknologi perlindungan data terhadap kehilangan (gambar, sandaran).

Rajah 4. FC SAN

Satu lagi jenis SAN ialah IP SAN (Rangkaian Kawasan Penyimpanan IP), dibangunkan pada awal 2000-an. FC SAN mahal, sukar untuk diurus dan rangkaian IP berada di puncaknya, jadi piawaian ini wujud. Sistem storan disambungkan ke pelayan menggunakan pengawal iSCSI melalui suis IP dan menyediakan kadar pemindahan data 1–10 Gbit/s.

Rajah.5. IP SAN.

Jadual di bawah menunjukkan beberapa ciri perbandingan semua sistem storan yang disemak:

taip	NAS	SAN
Parameter		FC SAN	IP SAN	DAS
Jenis penghantaran	SCSI, FC, SAS	F.C.	IP	IP
Jenis data	Blok data	Fail	Blok data	Blok data
Aplikasi biasa	mana-mana	Pelayan fail	Pangkalan data	CCTV
Kelebihan	Keserasian Cemerlang	Mudah dipasang, kos rendah	Kebolehskalaan yang baik	Kebolehskalaan yang baik
Kecacatan	Kesukaran mengawal. Penggunaan sumber yang tidak cekap. Kebolehskalaan yang lemah	Prestasi buruk. Had dalam Kebolehgunaan	Harga tinggi. Kerumitan konfigurasi penskalaan	Prestasi rendah

Secara ringkas, SAN direka untuk memindahkan blok data yang besar ke sistem storan, manakala NAS menyediakan akses data peringkat fail. Dengan gabungan SAN + NAS, anda boleh mencapai tahap integrasi data yang tinggi, prestasi tinggi dan perkongsian fail. Sistem sedemikian dipanggil storan bersatu.

Sistem storan bersatu: seni bina storan rangkaian yang menyokong kedua-dua sistem NAS berorientasikan fail dan sistem SAN berorientasikan blok. Sistem sedemikian telah dibangunkan pada awal tahun 2000-an untuk menyelesaikan masalah pentadbiran dan jumlah kos pemilikan yang tinggi bagi sistem berasingan dalam satu perusahaan. Sistem storan ini menyokong hampir semua protokol: FC, iSCSI, FCoE, NFS, CIFS.

Cakera keras

Semua cakera keras boleh dibahagikan kepada dua jenis utama: HDD (Pemacu Cakera Keras, yang, sebenarnya, diterjemahkan sebagai "pemacu keras") dan SSD (Pemacu Keadaan Pepejal, yang dipanggil "pemacu keadaan pepejal"). Iaitu, kedua-dua cakera keras. Apakah itu "cakera lembut", adakah ia wujud? Ya, pada masa lalu terdapat, dipanggil "cakera liut" (ia dipanggil sedemikian kerana bunyi "pop" ciri dalam pemacu cakera semasa beroperasi). Pemacu untuk mereka masih boleh dilihat dalam unit sistem komputer lama yang telah dipelihara di beberapa agensi kerajaan. Walau bagaimanapun, dengan semua keinginan, cakera magnetik sedemikian hampir tidak boleh diklasifikasikan sebagai SISTEM storan. Ini adalah beberapa analog "pemacu kilat" semasa, walaupun dengan kapasiti yang sangat kecil.

Perbezaan antara HDD dan SSD ialah HDD mempunyai beberapa cakera magnetik sepaksi di dalam dan mekanik kompleks yang menggerakkan kepala baca-tulis magnet, manakala SSD tidak mempunyai bahagian yang bergerak secara mekanikal sama sekali, dan sebenarnya, litar mikro yang ditekan. ke dalam plastik. Oleh itu, secara tegasnya, memanggil hanya "pemacu keras" HDD adalah tidak betul.

Pemacu keras boleh dikelaskan mengikut parameter berikut:

• Reka bentuk: HDD, SSD;
• Diameter HDD dalam inci: 3.5, 2.5, 1.8 inci;
• Antara muka: ATA/IDE, SATA/NL SAS, SCSI, SAS, FC
• Kelas penggunaan: individu (kelas desktop), korporat (kelas perusahaan).

Parameter	SATA	SAS	NL-SAS	SSD
Kelajuan putaran (RPM)	7200	15000/10000	7200	N.A.
Kapasiti Biasa (TB)	1T/2T/3T	0.3T/0.6T/0.9T	2T/3T/4T	0.1T/0.2T/0.4T
MTBF (jam)	1 200 000	1 600 000	1 200 000	2 000 000
Nota	Pembangunan pemacu keras ATA dengan pemindahan data bersiri. SATA 2.0 menyokong kelajuan pemindahan 300MB/s, SATA3.0 menyokong sehingga 600MB/s. Purata AFR tahunan (Annualized Failure Rate) untuk pemacu SATA ialah kira-kira 2%.	Pemacu keras SATA dengan antara muka SAS sesuai untuk peringkat. Purata AFR tahunan (Annualized Failure Rate) untuk pemacu NL-SAS ialah kira-kira 2%.		Pemacu keadaan pepejal yang diperbuat daripada cip memori elektronik, termasuk peranti kawalan dan cip (FLASH/DRAM). Spesifikasi antara muka, fungsi dan kaedah penggunaan adalah sama dengan HDD, saiz dan bentuk adalah sama.

Ciri-ciri cakera keras.

• Kapasiti

Pemacu keras moden mengukur kapasiti dalam gigabait atau terabait. Untuk HDD, nilai ini ialah gandaan kapasiti satu cakera magnet di dalam kotak, didarab dengan bilangan cakera magnetik, yang biasanya terdapat beberapa.

• Kelajuan putaran (HDD sahaja)

Kelajuan putaran cakera magnet di dalam pemacu, diukur dalam putaran seminit RPM (Putaran Per Minit), biasanya 5400 RPM atau 7200 RPM. HDD dengan antara muka SCSI/SAS mempunyai kelajuan putaran 10000－15000 RPM.

• Purata masa akses = Min mencari masa + Min menunggu masa, i.e. masa untuk mendapatkan maklumat daripada cakera.
• Kadar pemindahan data

Ini ialah kelajuan pemacu keras boleh membaca dan menulis data, diukur dalam megabait sesaat (MB/S).

• IOPS (Input/Output Sesaat)

Bilangan operasi I/O (atau baca/tulis) sesaat (Operasi Input/Output Sesaat), salah satu petunjuk utama untuk mengukur prestasi cakera. Untuk aplikasi dengan operasi baca dan tulis yang kerap, seperti OLTP (Pemprosesan Transaksi Dalam Talian), IOPS ialah penunjuk yang paling penting, kerana prestasi aplikasi perniagaan bergantung padanya. Satu lagi penunjuk penting ialah daya pemprosesan data, yang boleh diterjemahkan secara kasar sebagai "proses penghantaran data," yang menunjukkan berapa banyak data boleh dipindahkan setiap unit masa.

SERBUAN

Tidak kira betapa boleh dipercayai cakera keras, data di dalamnya kadangkala hilang atas pelbagai sebab. Oleh itu, teknologi RAID (Redundant Array of Independent Disks) telah dicadangkan - susunan cakera bebas dengan storan data berlebihan. Lebihan bermakna bahawa semua bait data yang ditulis pada satu cakera diduplikasi pada cakera lain, dan boleh digunakan jika cakera pertama gagal. Selain itu, teknologi ini membantu meningkatkan IOPS.

Konsep asas RAID ialah pelucutan dan pencerminan data. Gabungan mereka menentukan pelbagai jenis tatasusunan RAID cakera keras.

Tahap tatasusunan RAID berikut dibezakan:

Gabungan jenis ini menimbulkan beberapa lagi jenis RAID baharu:

Angka tersebut menerangkan prinsip RAID 0 (pembahagian):

nasi. 6. SERBU 0.

Dan ini adalah cara RAID 1 (penduaan) dilakukan:

nasi. 7. SERBUAN 1.

Dan ini adalah cara RAID 3 berfungsi. XOR ialah fungsi logik "eksklusif OR" (eXclusive OR). Menggunakannya, nilai pariti dikira untuk blok data A, B, C, D..., yang ditulis pada cakera berasingan.

nasi. 8. SERBUAN 3.

Gambar rajah di atas menggambarkan dengan baik prinsip operasi RAID dan tidak memerlukan sebarang ulasan. Kami tidak akan menyediakan gambar rajah operasi untuk tahap RAID yang tinggal; mereka yang berminat boleh mencarinya di Internet.

Ciri-ciri utama jenis RAID ditunjukkan dalam jadual.

Perisian Storan

Perisian storan boleh dibahagikan kepada kategori berikut:

1. Pengurusan dan pentadbiran: pengurusan dan penetapan parameter infrastruktur: pengudaraan, penyejukan, mod pengendalian cakera, dsb., kawalan mengikut masa hari, dsb.
2. Perlindungan Data: Syot kilat ("gambar" keadaan cakera), menyalin kandungan LUN, cermin belah, penduaan data jauh (Replikasi Jauh), CDP (Perlindungan Data Berterusan), dsb.
3. Peningkatan kebolehpercayaan: pelbagai perisian untuk berbilang penyalinan dan sandaran laluan penghantaran data dalam dan antara pusat data.
4. Peningkatan kecekapan: Teknologi Pemberian Nipis, storan berperingkat automatik, penyahduplikasian, kualiti pengurusan perkhidmatan, prefetch cache, pembahagian, pemindahan data automatik , mengurangkan kelajuan putaran cakera (putaran cakera ke bawah)

Teknologi ini sangat menarik" peruntukan nipis" Seperti yang sering berlaku dalam IT, istilah sering sukar untuk diterjemahkan dengan secukupnya ke dalam bahasa Rusia, sebagai contoh, sukar untuk menterjemah perkataan "peruntukan" dengan tepat ("peruntukan", "sokongan", "peruntukan" - tiada istilah ini menyampaikan makna sepenuhnya). Dan apabila ia "nipis" ...

Untuk menggambarkan prinsip "peruntukan nipis", kita boleh memetik pinjaman bank. Apabila bank mengeluarkan sepuluh ribu kad kredit dengan had 500 ribu, ia tidak perlu mempunyai 5 bilion dalam akaunnya untuk membayar jumlah pinjaman ini. Pengguna kad kredit biasanya tidak membelanjakan semua kredit mereka sekaligus, dan hanya menggunakan sebahagian kecil daripadanya. Walau bagaimanapun, setiap pengguna individu boleh menggunakan keseluruhan atau hampir keseluruhan jumlah pinjaman jika jumlah dana bank tidak habis.

nasi. 9. Peruntukan nipis.

Oleh itu, penggunaan peruntukan nipis membolehkan kami menyelesaikan masalah peruntukan ruang yang tidak cekap dalam SAN, menjimatkan ruang, memudahkan prosedur pentadbiran untuk memperuntukkan ruang kepada aplikasi pada storan, dan menggunakan apa yang dipanggil terlebih langganan, iaitu, memperuntukkan lebih banyak ruang. kepada aplikasi daripada yang kita miliki secara fizikal, dengan harapan bahawa aplikasi tidak memerlukan semua ruang pada masa yang sama. Memandangkan keperluan untuk itu timbul, ia kemudian mungkin untuk meningkatkan kapasiti penyimpanan fizikal.

Pembahagian sistem storan kepada peringkat (storan bertingkat) mengandaikan bahawa pelbagai data disimpan dalam peranti storan yang kelajuannya sepadan dengan kekerapan akses kepada data ini. Sebagai contoh, data yang kerap digunakan boleh diletakkan dalam "storan dalam talian" pada pemacu SSD dengan kelajuan akses tinggi dan prestasi tinggi. Walau bagaimanapun, harga cakera sedemikian masih tinggi, jadi dinasihatkan untuk menggunakannya hanya untuk storan dalam talian (buat masa ini).

Kelajuan pemacu FC/SAS juga agak tinggi, dan harganya berpatutan. Oleh itu, cakera sedemikian sangat sesuai untuk "storan talian dekat", di mana data disimpan yang tidak begitu kerap diakses, tetapi pada masa yang sama tidak begitu jarang.

Akhir sekali, pemacu SATA/NL-SAS mempunyai kelajuan akses yang agak rendah, tetapi ia mempunyai kapasiti tinggi dan agak murah. Oleh itu, ia biasanya digunakan untuk storan luar talian, untuk data yang jarang digunakan.

Sebaik sahaja sistem pengurusan menyedari bahawa akses kepada data dalam storan luar talian menjadi lebih kerap, ia memindahkannya ke storan talian dekat, dan dengan penggunaannya yang lebih intensif, kepada storan dalam talian pada pemacu SSD.

Deduplikasi (penghapusan ulangan) data(deduplikasi, DEDUP). Seperti namanya, deduplikasi menghapuskan data pendua dari ruang cakera yang biasanya digunakan untuk sandaran data. Walaupun sistem tidak dapat menentukan maklumat yang berlebihan, ia dapat mengesan kehadiran data pendua. Disebabkan ini, adalah mungkin untuk mengurangkan keperluan kapasiti sistem redundansi dengan ketara.

Putaran cakera ke bawah) – apa yang biasanya dipanggil "hibernasi" (tertidur) cakera. Jika data pada cakera tertentu tidak digunakan untuk masa yang lama, maka Putaran cakera ke bawah meletakkannya dalam mod hibernasi untuk mengurangkan penggunaan tenaga membazir cakera berputar pada kelajuan biasa. Ini juga meningkatkan hayat perkhidmatan cakera dan meningkatkan kebolehpercayaan sistem secara keseluruhan. Apabila permintaan baharu tiba untuk data pada cakera ini, ia "bangun" dan kelajuan putarannya meningkat kepada normal. Pertukaran untuk menjimatkan tenaga dan meningkatkan kebolehpercayaan adalah beberapa kelewatan apabila mula-mula mengakses data pada cakera, tetapi kos ini adalah wajar.

"Snapshot" keadaan cakera (Snapshot). Syot Kilat ialah salinan yang boleh digunakan sepenuhnya bagi set data tertentu pada cakera pada masa salinan itu diambil (oleh itu mengapa ia dipanggil "syot kilat"). Salinan sedemikian digunakan untuk memulihkan sebahagian keadaan sistem pada masa penyalinan. Dalam kes ini, kesinambungan sistem tidak terjejas sama sekali, dan prestasi tidak merosot.

Replikasi data jauh: Berfungsi menggunakan teknologi Mirroring. Boleh mengekalkan berbilang salinan data merentas dua atau lebih tapak untuk mengelakkan kehilangan data sekiranya berlaku bencana alam. Terdapat dua jenis replikasi: segerak dan tak segerak, perbezaan di antara mereka dijelaskan dalam rajah.

nasi. 10. Replikasi data jauh (Remote Replication).

Perlindungan data berterusan CDP (Perlindungan data berterusan), juga dikenali sebagai sandaran berterusan atau sandaran masa nyata, ialah penciptaan salinan sandaran secara automatik apabila data berubah. Pada masa yang sama, adalah mungkin untuk memulihkan data sekiranya berlaku sebarang kemalangan pada bila-bila masa, dan salinan data semasa tersedia, dan bukan yang berlaku beberapa minit atau jam yang lalu.

Program pengurusan dan pentadbiran (Perisian Pengurusan): ini termasuk pelbagai perisian untuk mengurus dan mentadbir pelbagai peranti: program konfigurasi mudah (penyihir kofigurasi), program pemantauan berpusat: paparan topologi, pemantauan masa nyata, mekanisme untuk menjana laporan kegagalan. Ini juga termasuk program Jaminan Perniagaan: statistik prestasi berbilang dimensi, laporan prestasi dan pertanyaan, dsb.

Pemulihan Bencana (DR, Pemulihan Bencana). Ini adalah komponen yang agak penting dalam sistem penyimpanan industri yang serius, walaupun agak mahal. Tetapi kos ini mesti ditanggung supaya tidak kehilangan semalaman "apa yang diperoleh melalui kerja yang mematahkan punggung." Sistem perlindungan data yang dibincangkan di atas (Snapshot, Replikasi Jauh, CDP) adalah baik sehingga bencana alam berlaku di lokaliti di mana sistem penyimpanan terletak: tsunami, banjir, gempa bumi atau (pah-pah-pah) perang nuklear. Dan mana-mana peperangan juga boleh merosakkan kehidupan orang yang melakukan perkara yang berguna, contohnya, menyimpan data, dan tidak berlari-lari dengan mesingan untuk memotong wilayah orang lain atau menghukum beberapa "kafir". Replikasi jauh membayangkan bahawa sistem storan replikasi terletak di bandar yang sama, atau sekurang-kurangnya berdekatan. Yang, sebagai contoh, tidak membantu sekiranya berlaku tsunami.

Teknologi Pemulihan Bencana mengandaikan bahawa pusat sandaran yang digunakan untuk memulihkan data semasa bencana alam terletak pada jarak yang agak jauh dari pusat data utama dan berinteraksi dengannya melalui rangkaian penghantaran data yang ditindih pada rangkaian pengangkutan, selalunya rangkaian optik. Menggunakan teknologi CDP, sebagai contoh, dengan susunan pusat data utama dan sandaran sedemikian, sebagai contoh, adalah mustahil secara teknikal.

Teknologi DR menggunakan tiga konsep asas:

• BW (Tetingkap Sandaran)– “tetingkap tempahan”, masa yang diperlukan untuk sistem sandaran menyalin jumlah data yang diterima daripada sistem kerja.
• RPO (Objektif Titik Pemulihan)– “Titik pemulihan yang boleh diterima”, tempoh masa maksimum dan jumlah data yang sepadan yang boleh diterima untuk kehilangan pengguna sistem storan.
• RTO (Objektif Masa Pemulihan)– “masa ketidaktersediaan yang boleh diterima”, masa maksimum semasa sistem storan boleh tidak tersedia tanpa kesan kritikal terhadap perniagaan utama.

nasi. 11. Tiga konsep asas teknologi DR.

* * *

Esei ini tidak berpura-pura lengkap dan hanya menerangkan prinsip asas sistem storan, walaupun tidak sepenuhnya. Pelbagai sumber di Internet mengandungi banyak dokumen yang menerangkan dengan lebih terperinci semua perkara yang dinyatakan (dan tidak dinyatakan) di sini.

Sambungan topik storan tentang sistem storan objek -.

Syarikat Trinity adalah salah satu peneraju dalam pasaran IT di kalangan pembekal sistem storan data (DSS) di Rusia. Sepanjang sejarah lebih 25 tahun kami, sebagai pembekal rasmi dan rakan kongsi jenama sistem storan yang terkenal, kami telah membekalkan pelanggan kami dengan beberapa ratus sistem storan data untuk pelbagai tujuan daripada vendor peralatan (pengilang) seperti: IBM, Dell EMC , NetApp, Lenovo, Fujitsu, HP, Hitachi, Oracle (Sun Microsystems), Huawei, RADIX, Infortrend. Sesetengah sistem storan mengandungi lebih daripada 1,000 cakera keras dan mempunyai kapasiti lebih daripada satu petabait.

Hari ini kami adalah penyepadu sistem berbilang vendor dan terlibat dalam reka bentuk dan pembinaan infrastruktur IT untuk perusahaan, membekal dan melaksanakan kepada pelanggan kami bukan sahaja sistem penyimpanan data jenama terkenal, tetapi juga peralatan pelayan dan rangkaian, infrastruktur kejuruteraan, alat keselamatan maklumat, serta pengurusan dan pemantauan. Pendekatan komprehensif Trinity dipastikan oleh kepakaran mendalam jurutera kami dan perkongsian jangka panjang dengan pengeluar perkakasan dan perisian. Hari ini kami boleh menawarkan penyelesaian IT yang komprehensif untuk perniagaan dalam sebarang skala dan tugasan dalam sebarang kerumitan.

Kami menyediakan rangkaian yang luas perkhidmatan PERCUMA, yang mana kami mengiringi aktiviti yang mungkin dalam perhubungan dengan bakal pelanggan kami bagi peralatan dan penyelesaian IT. Kami bersedia untuk bekerja dan menyediakan penyelesaian kepada masalah IT secara PERCUMA dari segi menganalisis semua pilihan yang mungkin, memilih yang optimum, mengira seni bina penyelesaian, merangka semua spesifikasi perkakasan dan perisian, serta menggunakan penyelesaian ini dalam infrastruktur pelanggan.

Pendekatan sistematik untuk menyelesaikan masalah IT pelanggan secara menyeluruh atau membekalkan komponen IT individu bagi penyelesaian melibatkan perundingan mendalam dengan pakar Trinity untuk memilih satu-satunya penyelesaian yang betul dan optimum.

Trinity ialah rakan kongsi rasmi pengeluar peralatan dan perisian storan terkemuka, disahkan oleh status peringkat tertinggi Premier, GOLD, PLATINUM dan menerima anugerah khas yang mana vendor mengiktiraf rakan kongsi mereka untuk pencapaian dalam tahap kepakaran dan pelaksanaan teknologi maklumat yang kompleks dalam industri pengeluaran, perdagangan dan pentadbiran awam.

Kami menawarkan bukan sahaja untuk membeli peralatan penyimpanan data daripada jenama antarabangsa terkemuka (pengilang), seperti Dell EMC, Lenovo, NetApp, Fujitsu, HP (HPe), Hitachi, Cisco, IBM, Huawei, tetapi kami juga bersedia untuk melaksanakan keseluruhan rangkaian perkhidmatan IT untuk anda. tugas untuk memilih peralatan, perundingan, merangka spesifikasi, ujian perintis di makmal kami atau di tapak anda, menyediakan, memasang dan mengoptimumkan infrastruktur khusus untuk tugasan dan aplikasi khusus anda. Kami juga bersedia untuk memberikan harga istimewa untuk sistem penyimpanan data yang dibekalkan dan peralatan dan perisian yang berkaitan, serta menyediakan sokongan teknikal dan perkhidmatan yang berkelayakan.

Kami sentiasa bersedia untuk membantu membangunkan spesifikasi teknikal dan spesifikasi untuk sistem storan data (DSS) dan peralatan pelayan untuk tugas, perkhidmatan dan aplikasi tertentu, memilih syarat kewangan (ansuran, pajakan), menghantar dan memasang peralatan di tapak pelanggan dan pelancaran seterusnya dengan perundingan dan latihan pekerja IT pelanggan.

Pemilihan konfigurasi peralatan yang optimum untuk penyimpanan dan pemprosesan data

Kami bersedia untuk menawarkan kepada anda sistem storan data yang dikonfigurasikan secara optimum. Dalam portfolio penyelesaian kami, kami mempunyai pelbagai sistem storan data: Sistem Kelas All-Flash (denyar), Sistem storan Hibrid pada pemacu Flash keadaan pepejal, SSD, NVMe, SAS, SATA dengan pelbagai pilihan untuk menyambung ke hos, seperti fail persekitaran (sistem fail rangkaian NFS dan SMB), dan sistem storan blok (Fibre Channel dan iSCSI), dan juga bersedia untuk mengira sistem hyperconverged (HCI). Anda boleh merumuskan tugas atau kehendak anda untuk komposisi sistem storan, keperluan prestasi (IOP - operasi input/output sesaat), keperluan masa akses (Latensi, kelewatan dalam mili- atau mikrosaat), kapasiti storan (gigabait, terabait, petabait ), saiz fizikal dan penggunaan tenaga, serta pelayan dan perisian (sistem pengendalian, hipervisor dan aplikasi aplikasi). Kami bersedia untuk menasihati anda melalui telefon atau mel dan bersedia untuk menawarkan audit penuh atau sebahagian daripada sumber dan perkhidmatan penyimpanan infrastruktur IT syarikat anda, untuk pemahaman yang mendalam tentang tugas, keperluan dan keupayaan anda untuk pemilihan optimum penyelesaian IT (sistem storan) atau pelaksanaan projek yang kompleks , yang hasilnya akan berfungsi untuk perniagaan anda selama bertahun-tahun, dengan keupayaan untuk meningkatkan kuasa dan kapasiti storan dengan keperluan yang semakin meningkat, tugas khusus dan pembangunan anda. Anda akan dapat memilih (menerima spesifikasi dan harga), menjalankan ujian perintis sistem storan data dalam infrastruktur anda, menerima semua perundingan yang diperlukan dan seterusnya membeli sistem penyimpanan data dan peralatan dan perisian lain yang berkaitan, menerima vendor tunggal atau berbilang- penyelesaian vendor, dan pakar kami akan menyelesaikan keseluruhan penghantaran dan kerja yang kompleks dari hubungan pertama anda dengan kami, hingga menandatangani sijil kerja siap dan penyediaan perkhidmatan.

Sebagai tambahan kepada sistem storan data yang telah siap dan dikonfigurasikan, Trinity menawarkan rangkaian luas peralatan pelayan dan infrastruktur rangkaian yang disepadukan ke dalam infrastruktur IT pelanggan untuk penyelesaian menyeluruh kepada masalah penyimpanan dan pemprosesan data. Hampir mana-mana semakan sistem storan yang boleh didapati di tapak dan forum tematik pastinya akan menyertakan maklumat daripada rakan kongsi jangka panjang kami IBM, Dell EMC, NetApp, Lenovo, Fujitsu, HP, Hitachi, Cisco dan Huawei. Anda boleh membeli dan menyediakan semua peralatan penyimpanan data ini di syarikat kami dengan cepat dan menguntungkan.

Saiz dan pemilihan spesifikasi sistem storan data untuk tugas syarikat anda

Kami mempunyai stok sistem storan data yang paling popular dan sedia dibuat dan semua keupayaan untuk membangunkan spesifikasi teknikal dengan cepat dan tepat untuk membangunkan konfigurasi sistem storan untuk keperluan syarikat tertentu. Sistem kami mampu beroperasi sepanjang masa: 24 jam sehari, 7 hari seminggu, 365 hari setahun tanpa kegagalan atau kesilapan. Kami mencapai statistik sedemikian melalui penyelesaian yang dibekalkan berkualiti tinggi dan ujian ketat semua unit dan komponen sistem storan sebelum penghantaran kepada pelanggan kami. Penggunaan teknologi RAID, alat toleransi kesalahan, pengelompokan dan penyelesaian perlindungan bencana (Pemulihan Bencana), kedua-duanya pada peringkat perkakasan dan pada peringkat sistem pengendalian, pengawal, hipervisor dan perkhidmatan yang digunakan, menjamin integriti dan ketersediaan maklumat yang diproses dan disimpan pada sistem penyimpanan data, dan pada sandaran. Anda hanya boleh membeli sistem storan data daripada syarikat kami atau menjemput kami untuk mengambil bahagian dalam projek IT yang kompleks di mana peralatan penyimpanan data merupakan salah satu komponen infrastruktur IT perusahaan.

Pembangunan dalaman sistem storan data

Syarikat Trinity telah membangunkan dan membekalkan sistem penyimpanan data (DSS) ke pasaran Rusia di bawah jenamanya sendiri "FlexApp". Sistem storan ini adalah berdasarkan perisian RAIDIX. Barisan peralatan storan keluaran tempatan Trinity termasuk kedua-dua sistem storan data berprestasi tinggi berdasarkan pemacu denyar (All-Flash) dan sistem storan berkapasiti tinggi menggunakan kebanyakan pemacu keras paling berkapasiti 16TB (terabait) dalam setiap rak dengan keupayaan untuk gabungkan rak ini ke dalam kolam yang mencapai jumlah kapasiti ratusan petabait. Sistem storan data FlexApp yang kami bangunkan boleh menjadi asas peralatan penyimpanan data untuk pengendali telekomunikasi untuk mematuhi keperluan Undang-undang Yarovaya.

Bagaimanakah anda boleh membeli sistem storan data daripada syarikat kami?

Untuk mengira dan membeli sistem storan data daripada syarikat kami, anda mesti menghantar permintaan melalui pos untuk model yang anda minati atau menerangkan keperluan anda untuk komposisi model sedemikian. Anda juga boleh menghubungi kami semasa waktu perniagaan. Kami berbesar hati untuk berbincang dengan anda tentang tugas dan keperluan untuk sistem storan data, prestasinya dan tahap toleransi kesalahan. Kami bersedia untuk memberikan nasihat pakar yang lengkap dan percuma tentang konfigurasi dan ciri teknikal mana-mana sistem storan data yang dihasilkan oleh rakan kongsi kami: Dell EMC, Lenovo, NetApp, Fujitsu, HP (HPe), Hitachi, Cisco, IBM, Huawei untuk optimum pemilihan penyelesaian yang diperlukan.

Pejabat kami dengan jurutera dan pakar terletak di tiga wilayah negara:

• Daerah Persekutuan Tengah, Moscow;
• Daerah Persekutuan Barat Laut, St. Petersburg;
• Daerah Persekutuan Ural, Ekaterinburg.

Kami sentiasa bersedia untuk berjumpa anda dan menjemput anda untuk melawat pejabat Trinity untuk membincangkan penyelesaian kepada masalah IT anda dengan pengurus, pakar, jurutera dan pengurusan syarikat kami. Jika perlu, kami bersedia untuk menganjurkan pertemuan antara pelanggan dan wakil vendor (pengilang) dan pembekal. Kakitangan kami juga bersedia untuk datang ke tapak anda untuk berkenalan dan kajian terperinci tentang infrastruktur IT dan fungsi perkhidmatan IT.

Maklumat ialah kuasa penggerak perniagaan moden dan pada masa ini dianggap sebagai aset strategik paling berharga bagi mana-mana perusahaan. Jumlah maklumat berkembang dengan pesat seiring dengan pertumbuhan rangkaian global dan pembangunan e-dagang. Kejayaan dalam peperangan maklumat memerlukan strategi yang berkesan untuk menyimpan, melindungi, berkongsi dan mengurus aset digital anda yang paling penting—data—hari ini dan dalam masa terdekat.

Menguruskan sumber storan telah menjadi salah satu isu strategik yang paling mendesak yang dihadapi oleh jabatan IT. Disebabkan perkembangan Internet dan perubahan asas dalam proses perniagaan, maklumat terkumpul pada kelajuan yang tidak pernah berlaku sebelum ini. Di samping masalah mendesak untuk memastikan kemungkinan sentiasa meningkatkan jumlah maklumat yang disimpan, masalah memastikan kebolehpercayaan penyimpanan data dan akses berterusan kepada maklumat tidak kurang penting dalam agenda. Bagi kebanyakan syarikat, formula capaian data "24 jam sehari, 7 hari seminggu, 365 hari setahun" telah menjadi kebiasaan.

Dalam kes PC yang berasingan, sistem storan (SDS) boleh difahami sebagai cakera keras dalaman atau sistem cakera yang berasingan. Apabila ia berkaitan dengan sistem storan korporat, kami secara tradisinya boleh membezakan tiga teknologi untuk mengatur storan data: Storan Terlampir Langsung (DAS), Storan Lampiran Rangkaian (NAS) dan Rangkaian Kawasan Storan (SAN).

Storan Terlampir Langsung (DAS)

Teknologi DAS melibatkan sambungan terus (langsung) pemacu ke pelayan atau PC. Dalam kes ini, peranti storan (pemacu keras, pemacu pita) boleh sama ada dalaman atau luaran. Kes paling mudah bagi sistem DAS ialah cakera tunggal di dalam pelayan atau PC. Selain itu, sistem DAS juga boleh termasuk mengatur tatasusunan cakera RAID dalaman menggunakan pengawal RAID.

Perlu diingat bahawa, walaupun terdapat kemungkinan formal untuk menggunakan istilah sistem DAS berhubung dengan cakera tunggal atau susunan dalaman cakera, sistem DAS biasanya difahami sebagai rak luaran atau bakul dengan cakera, yang boleh dianggap sebagai sistem storan autonomi (Gamb. 1). Selain bekalan kuasa bebas, sistem DAS kendiri sedemikian mempunyai pengawal (pemproses) khusus untuk menguruskan tatasusunan storan. Sebagai contoh, pengawal sedemikian boleh menjadi pengawal RAID dengan keupayaan untuk mengatur tatasusunan RAID pelbagai peringkat.

nasi. 1. Contoh sistem storan DAS

Perlu diingatkan bahawa sistem DAS kendiri boleh mempunyai beberapa saluran I/O luaran, yang memungkinkan untuk menyambung beberapa komputer ke sistem DAS secara serentak.

Antara muka SCSI (Small Computer Systems Interface), SATA, PATA dan Fiber Channel boleh digunakan sebagai antara muka untuk menyambungkan pemacu (dalaman atau luaran) dalam teknologi DAS. Jika antara muka SCSI, SATA dan PATA digunakan terutamanya untuk menyambungkan pemacu dalaman, maka antara muka Fiber Channel digunakan secara eksklusif untuk menyambungkan pemacu luaran dan sistem storan yang berdiri sendiri. Kelebihan antara muka Saluran Fiber dalam kes ini ialah ia tidak mempunyai had panjang yang ketat dan boleh digunakan apabila pelayan atau PC yang disambungkan ke sistem DAS terletak pada jarak yang agak jauh daripadanya. Antara muka SCSI dan SATA juga boleh digunakan untuk menyambungkan sistem storan luaran (dalam kes ini, antara muka SATA dipanggil eSATA), bagaimanapun, antara muka ini mempunyai had yang ketat pada panjang maksimum kabel yang menyambungkan sistem DAS dan pelayan yang disambungkan.

Kelebihan utama sistem DAS termasuk kosnya yang rendah (berbanding dengan penyelesaian storan lain), kemudahan penggunaan dan pentadbiran, serta pertukaran data berkelajuan tinggi antara sistem storan dan pelayan. Sebenarnya, itulah sebabnya mereka telah mendapat populariti besar dalam segmen pejabat kecil dan rangkaian korporat kecil. Pada masa yang sama, sistem DAS juga mempunyai kelemahannya, termasuk kebolehkawalan yang lemah dan penggunaan sumber yang tidak optimum, kerana setiap sistem DAS memerlukan sambungan pelayan khusus.

Pada masa ini, sistem DAS menduduki kedudukan utama, tetapi bahagian jualan sistem ini sentiasa berkurangan. Sistem DAS secara beransur-ansur digantikan oleh sama ada penyelesaian universal dengan kemungkinan pemindahan lancar daripada sistem NAS, atau sistem yang memberikan kemungkinan untuk menggunakannya sebagai sistem DAS, NAS dan juga SAN.

Sistem DAS harus digunakan apabila perlu untuk meningkatkan ruang cakera satu pelayan dan mengalihkannya ke luar casis. Sistem DAS juga boleh disyorkan untuk digunakan untuk stesen kerja yang memproses jumlah maklumat yang besar (contohnya, untuk stesen penyuntingan video bukan linear).

Storan Terlampir Rangkaian (NAS)

Sistem NAS ialah sistem storan rangkaian yang disambungkan terus ke rangkaian dengan cara yang sama seperti pelayan cetakan rangkaian, penghala atau mana-mana peranti rangkaian lain (Gamb. 2). Malah, sistem NAS mewakili evolusi pelayan fail: perbezaan antara pelayan fail tradisional dan peranti NAS adalah lebih kurang sama seperti antara penghala rangkaian perkakasan dan penghala perisian berasaskan pelayan khusus.

nasi. 2. Contoh sistem storan NAS

Untuk memahami perbezaan antara pelayan fail tradisional dan peranti NAS, mari kita ingat bahawa pelayan fail tradisional ialah komputer khusus (pelayan) yang menyimpan maklumat yang tersedia kepada pengguna rangkaian. Untuk menyimpan maklumat, cakera keras yang dipasang dalam pelayan boleh digunakan (sebagai peraturan, ia dipasang dalam bakul khas), atau peranti DAS boleh disambungkan ke pelayan. Pelayan fail ditadbir menggunakan sistem pengendalian pelayan. Pendekatan untuk mengatur sistem storan data pada masa ini adalah yang paling popular dalam segmen rangkaian tempatan kecil, tetapi ia mempunyai satu kelemahan yang ketara. Hakikatnya ialah pelayan sejagat (dan juga dalam kombinasi dengan sistem pengendalian pelayan) bukanlah penyelesaian yang murah. Pada masa yang sama, kebanyakan fungsi yang wujud dalam pelayan universal tidak digunakan dalam pelayan fail. Ideanya adalah untuk mencipta pelayan fail yang dioptimumkan dengan sistem pengendalian yang dioptimumkan dan konfigurasi yang seimbang. Inilah konsep yang terkandung dalam peranti NAS. Dalam pengertian ini, peranti NAS boleh dianggap sebagai pelayan fail "nipis", atau, sebagaimana ia dipanggil, pemfail.

Sebagai tambahan kepada OS yang dioptimumkan, dibebaskan daripada semua fungsi yang tidak berkaitan dengan penyelenggaraan sistem fail dan pelaksanaan input/output data, sistem NAS mempunyai sistem fail yang dioptimumkan untuk kelajuan akses. Sistem NAS direka bentuk sedemikian rupa sehingga semua kuasa pengkomputeran mereka tertumpu secara eksklusif pada penyajian fail dan operasi penyimpanan. Sistem pengendalian itu sendiri terletak dalam memori kilat dan diprapasang oleh pengilang. Sememangnya, dengan keluaran versi baharu OS, pengguna boleh "membalas semula" sistem secara bebas. Menyambung peranti NAS ke rangkaian dan mengkonfigurasinya adalah tugas yang agak mudah dan boleh dilakukan oleh mana-mana pengguna berpengalaman, apatah lagi pentadbir sistem.

Oleh itu, berbanding dengan pelayan fail tradisional, peranti NAS lebih berkuasa dan lebih murah. Pada masa ini, hampir semua peranti NAS direka untuk digunakan dalam rangkaian Ethernet (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet) berdasarkan protokol TCP/IP. Peranti NAS diakses menggunakan protokol akses fail khas. Protokol capaian fail yang paling biasa ialah CIFS, NFS dan DAFS.

CIFS(Sistem Sistem Fail Internet Biasa) ialah protokol yang menyediakan akses kepada fail dan perkhidmatan pada komputer jauh (termasuk Internet) dan menggunakan model interaksi pelanggan-pelayan. Pelanggan membuat permintaan kepada pelayan untuk mengakses fail, pelayan memenuhi permintaan pelanggan dan mengembalikan hasil kerjanya. Protokol CIFS secara tradisinya digunakan pada rangkaian tempatan yang menjalankan OS Windows untuk mengakses fail. CIFS menggunakan protokol TCP/IP untuk mengangkut data. CIFS menyediakan fungsi yang serupa dengan FTP (Protokol Pemindahan Fail) tetapi memberikan pelanggan kawalan yang lebih baik ke atas fail. Ia juga membolehkan anda berkongsi akses kepada fail antara pelanggan, menggunakan penyekatan dan pemulihan automatik komunikasi dengan pelayan sekiranya berlaku kegagalan rangkaian.

Protokol NFS(Sistem Fail Rangkaian) secara tradisinya digunakan pada platform UNIX dan merupakan gabungan sistem fail teragih dan protokol rangkaian. Protokol NFS juga menggunakan model komunikasi pelanggan-pelayan. Protokol NFS membenarkan fail pada hos jauh (pelayan) untuk diakses seolah-olah ia berada pada komputer pengguna. NFS menggunakan protokol TCP/IP untuk mengangkut data. Untuk mengendalikan NFS di Internet, protokol WebNFS telah dibangunkan.

Protokol DAFS(Sistem Fail Akses Langsung) ialah protokol capaian fail standard yang berdasarkan NFS. Protokol ini membenarkan tugas aplikasi untuk memindahkan data memintas sistem pengendalian dan ruang penimbalnya terus untuk mengangkut sumber. Protokol DAFS menyediakan kelajuan I/O fail yang tinggi dan mengurangkan beban pemproses dengan mengurangkan dengan ketara bilangan operasi dan gangguan yang biasanya diperlukan semasa memproses protokol rangkaian.

DAFS direka bentuk untuk digunakan dalam persekitaran kluster dan pelayan untuk pangkalan data dan pelbagai aplikasi Internet yang memfokuskan pada operasi berterusan. Ia menyediakan kependaman terendah untuk mengakses perkongsian fail dan data, dan juga menyokong sistem pintar dan mekanisme pemulihan data, yang menjadikannya menarik untuk digunakan dalam sistem NAS.

Merumuskan perkara di atas, sistem NAS boleh disyorkan untuk digunakan dalam rangkaian berbilang platform dalam kes di mana akses rangkaian kepada fail diperlukan dan kemudahan pemasangan pentadbiran sistem storan data merupakan faktor yang agak penting. Contoh yang sangat baik ialah penggunaan NAS sebagai pelayan fail di pejabat sebuah syarikat kecil.

Rangkaian Kawasan Storan (SAN)

Sebenarnya, SAN bukan lagi peranti yang berasingan, tetapi penyelesaian komprehensif, yang merupakan infrastruktur rangkaian khusus untuk penyimpanan data. Rangkaian storan disepadukan sebagai subnet khusus yang berasingan ke dalam rangkaian tempatan (LAN) atau kawasan luas (WAN).

Pada asasnya, SAN menyambungkan satu atau lebih pelayan (pelayan SAN) kepada satu atau lebih peranti storan. Rangkaian SAN membenarkan mana-mana pelayan SAN mengakses mana-mana peranti storan tanpa membebankan pelayan lain atau rangkaian tempatan. Di samping itu, adalah mungkin untuk menukar data antara peranti storan tanpa penyertaan pelayan. Malah, SAN membenarkan bilangan pengguna yang sangat besar untuk menyimpan dan berkongsi maklumat di satu tempat (dengan akses cepat dan berpusat). Tatasusunan RAID, pelbagai perpustakaan (pita, magneto-optik, dll.), serta sistem JBOD (tatasusunan cakera tidak digabungkan ke dalam RAID) boleh digunakan sebagai peranti storan data.

Rangkaian storan data mula berkembang secara intensif dan hanya dilaksanakan pada tahun 1999.

Sama seperti rangkaian tempatan, pada dasarnya, boleh dibina berdasarkan pelbagai teknologi dan piawaian, pelbagai teknologi juga boleh digunakan untuk membina rangkaian SAN. Tetapi seperti standard Ethernet (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet) telah menjadi standard de facto untuk rangkaian kawasan setempat, standard Fiber Channel (FC) mendominasi rangkaian kawasan storan. Sebenarnya, pembangunan standard Fiber Channel yang membawa kepada pembangunan konsep SAN itu sendiri. Pada masa yang sama, perlu diingatkan bahawa piawaian iSCSI menjadi semakin popular, atas dasar itu juga mungkin untuk membina rangkaian SAN.

Bersama dengan parameter kelajuan, salah satu kelebihan Saluran Fiber yang paling penting ialah keupayaan untuk beroperasi pada jarak jauh dan fleksibiliti topologi. Konsep membina topologi rangkaian storan adalah berdasarkan prinsip yang sama seperti rangkaian kawasan tempatan tradisional berdasarkan suis dan penghala, yang sangat memudahkan pembinaan konfigurasi sistem berbilang nod.

Perlu diingat bahawa standard Fiber Channel menggunakan kedua-dua kabel gentian optik dan tembaga untuk menghantar data. Apabila mengatur akses kepada nod terpencil secara geografi pada jarak sehingga 10 km, peralatan standard dan gentian optik mod tunggal digunakan untuk penghantaran isyarat. Jika nod dipisahkan pada jarak yang lebih jauh (berpuluh atau bahkan ratusan kilometer), penguat khas digunakan.

Topologi rangkaian SAN

Rangkaian SAN biasa berdasarkan piawaian Saluran Gentian ditunjukkan dalam Rajah. 3. Infrastruktur rangkaian SAN sedemikian terdiri daripada peranti storan dengan antara muka Saluran Fiber, pelayan SAN (pelayan yang disambungkan ke rangkaian tempatan melalui antara muka Ethernet dan ke rangkaian SAN melalui antara muka Saluran Fiber) dan fabrik pensuisan (Fiber Channel Fabric), yang dibina berdasarkan suis (hab) Fiber Channel dan dioptimumkan untuk menghantar blok data yang besar. Pengguna rangkaian mengakses sistem storan data melalui pelayan SAN. Adalah penting bahawa trafik di dalam rangkaian SAN dipisahkan daripada trafik IP rangkaian tempatan, yang, sudah tentu, mengurangkan beban pada rangkaian tempatan.

nasi. 3. Gambar rajah rangkaian SAN biasa

Kelebihan rangkaian SAN

Kelebihan utama teknologi SAN termasuk prestasi tinggi, tahap ketersediaan data yang tinggi, kebolehskalaan dan kebolehurusan yang sangat baik, dan keupayaan untuk menyatukan dan memaya data.

Fabrik suis Fiber Channel dengan seni bina tidak menyekat membolehkan berbilang pelayan SAN mengakses peranti storan secara serentak.

Dengan seni bina SAN, data boleh bergerak dengan mudah dari satu peranti storan ke peranti storan yang lain, membenarkan penempatan data yang dioptimumkan. Ini amat penting apabila berbilang pelayan SAN memerlukan akses serentak kepada peranti storan yang sama. Ambil perhatian bahawa proses penyatuan data tidak dapat dilakukan apabila menggunakan teknologi lain, seperti, sebagai contoh, apabila menggunakan peranti DAS, iaitu, peranti storan data yang disambungkan terus ke pelayan.

Peluang lain yang disediakan oleh seni bina SAN ialah virtualisasi data. Idea penvirtualan adalah untuk menyediakan pelayan SAN dengan akses bukan kepada peranti storan individu, tetapi kepada sumber. Iaitu, pelayan harus "melihat" bukan peranti storan, tetapi sumber maya. Untuk pelaksanaan praktikal virtualisasi, peranti virtualisasi khas boleh diletakkan di antara pelayan SAN dan peranti cakera, di mana peranti storan disambungkan pada satu sisi, dan pelayan SAN pada sisi yang lain. Di samping itu, banyak suis FC moden dan HBA menyediakan keupayaan untuk melaksanakan virtualisasi.

Peluang seterusnya yang disediakan oleh rangkaian SAN ialah pelaksanaan pencerminan data jauh. Prinsip pencerminan data adalah untuk menduplikasi maklumat pada beberapa media, yang meningkatkan kebolehpercayaan penyimpanan maklumat. Contoh kes pencerminan data yang paling mudah ialah menggabungkan dua cakera ke dalam tatasusunan RAID tahap 1. Dalam kes ini, maklumat yang sama ditulis serentak kepada dua cakera. Kelemahan kaedah ini ialah lokasi setempat kedua-dua cakera (sebagai peraturan, cakera terletak dalam bakul atau rak yang sama). Rangkaian storan data membolehkan anda mengatasi kelemahan ini dan memberi peluang untuk mengatur pencerminan bukan sahaja peranti storan data individu, tetapi rangkaian SAN sendiri, yang boleh berada ratusan kilometer dari satu sama lain.

Satu lagi kelebihan rangkaian SAN ialah kemudahan mengatur sandaran data. Teknologi sandaran tradisional, yang digunakan dalam kebanyakan rangkaian tempatan, memerlukan pelayan Sandaran khusus dan, yang paling penting, lebar jalur rangkaian khusus. Malah, semasa operasi sandaran, pelayan itu sendiri menjadi tidak tersedia kepada pengguna rangkaian tempatan. Malah, inilah sebabnya mengapa sandaran biasanya dilakukan pada waktu malam.

Seni bina rangkaian storan membolehkan pendekatan asas yang berbeza untuk masalah sandaran. Dalam kes ini, pelayan Sandaran adalah sebahagian daripada rangkaian SAN dan disambungkan terus ke fabrik pensuisan. Dalam kes ini, Trafik Sandaran diasingkan daripada trafik rangkaian tempatan.

Peralatan yang digunakan untuk mencipta rangkaian SAN

Seperti yang telah dinyatakan, menggunakan rangkaian SAN memerlukan peranti storan, pelayan SAN dan peralatan untuk membina fabrik suis. Penukaran fabrik termasuk kedua-dua peranti lapisan fizikal (kabel, penyambung) dan peranti sambungan (Peranti Interconnect) untuk menyambungkan nod SAN antara satu sama lain, peranti terjemahan (Peranti terjemahan) yang melaksanakan fungsi menukar protokol Saluran Gentian (FC) kepada protokol lain, contohnya SCSI, FCP, FICON, Ethernet, ATM atau SONET.

Kabel

Seperti yang telah dinyatakan, standard Fiber Channel membenarkan penggunaan kedua-dua kabel gentian optik dan tembaga untuk menyambungkan peranti SAN. Pada masa yang sama, pelbagai jenis kabel boleh digunakan dalam satu rangkaian SAN. Kabel kuprum digunakan untuk jarak dekat (sehingga 30 m), dan kabel gentian optik digunakan untuk kedua-dua jarak dekat dan sehingga 10 km atau lebih. Kedua-dua kabel gentian optik Multimode dan Singlemode digunakan, dengan Multimode digunakan untuk jarak sehingga 2 km dan Singlemode untuk jarak yang lebih jauh.

Kewujudan bersama pelbagai jenis kabel dalam rangkaian SAN yang sama dipastikan melalui penukar antara muka khas GBIC (Gigabit Interface Converter) dan MIA (Media Interface Adapter).

Piawaian Saluran Fiber mempunyai beberapa kemungkinan kadar penghantaran (lihat jadual). Ambil perhatian bahawa pada masa ini peranti FC yang paling biasa ialah standard 1, 2 dan 4 GFC. Ini memastikan keserasian ke belakang bagi peranti yang lebih pantas dengan yang lebih perlahan, iaitu peranti 4 GFC secara automatik menyokong peranti penyambung 1 dan 2 standard GFC.

Peranti Sambung Sambung

Piawaian Fiber Channel membenarkan penggunaan pelbagai topologi rangkaian untuk menyambungkan peranti, seperti titik ke titik, Gelung Timbang Tara (FC-AL) dan fabrik tersuis.

Topologi titik ke titik boleh digunakan untuk menyambung pelayan ke sistem storan khusus. Dalam kes ini, data tidak dikongsi dengan pelayan SAN. Sebenarnya, topologi ini adalah varian sistem DAS.

Untuk melaksanakan topologi titik ke titik, sekurang-kurangnya, anda memerlukan pelayan yang dilengkapi dengan penyesuai Saluran Fiber dan peranti storan dengan antara muka Saluran Gentian.

Topologi cincin akses split (FC-AL) ialah skema sambungan peranti di mana data dipindahkan dalam gelung tertutup secara logik. Dalam topologi gelang FC-AL, peranti sambungan boleh menjadi hab atau suis Saluran Gentian. Dengan hab, lebar jalur dikongsi antara semua nod dalam gelang, manakala setiap port suis menyediakan lebar jalur protokol kepada setiap nod.

Dalam Rajah. Rajah 4 menunjukkan contoh gelang Saluran Gentian berpecah.

nasi. 4. Contoh gelang Fiber Channel dengan akses dikongsi

Konfigurasi adalah serupa dengan bintang fizikal dan cincin logik yang digunakan dalam rangkaian kawasan setempat berdasarkan teknologi Token Ring. Juga, seperti rangkaian Token Ring, data bergerak mengelilingi cincin dalam satu arah, tetapi tidak seperti rangkaian Token Ring, peranti boleh meminta kebenaran untuk menghantar data dan bukannya menunggu token kosong daripada suis. Gelang Fiber Channel dengan akses dikongsi boleh menangani sehingga 127 port, walau bagaimanapun, seperti yang ditunjukkan oleh latihan, gelang FC-AL biasa mengandungi sehingga 12 nod, dan selepas menyambungkan 50 nod, prestasi merosot dengan teruk.

Topologi seni bina komunikasi tersuis (fabrik beralih Saluran Gentian) dilaksanakan berdasarkan suis Saluran Gentian. Dalam topologi ini, setiap peranti mempunyai sambungan logik kepada setiap peranti lain. Malah, suis fabrik Fiber Channel melaksanakan fungsi yang sama seperti suis Ethernet tradisional. Ingat bahawa, tidak seperti hab, suis ialah peranti berkelajuan tinggi yang menyediakan sambungan "semua orang kepada semua orang" dan mengendalikan berbilang sambungan serentak. Mana-mana nod yang disambungkan kepada suis Fiber Channel menerima lebar jalur protokol.

Dalam kebanyakan kes, apabila mencipta rangkaian SAN yang besar, topologi bercampur digunakan. Di peringkat bawah, gelang FC-AL digunakan, disambungkan kepada suis berprestasi rendah, yang seterusnya, disambungkan kepada suis berkelajuan tinggi, memberikan daya pemprosesan yang paling tinggi. Berbilang suis boleh disambungkan antara satu sama lain.

Peranti penyiaran

Peranti terjemahan ialah peranti perantaraan yang menukar protokol Saluran Gentian kepada protokol peringkat lebih tinggi. Peranti ini direka bentuk untuk menyambungkan rangkaian Saluran Gentian ke rangkaian WAN luaran, rangkaian tempatan, serta untuk menyambungkan pelbagai peranti dan pelayan ke rangkaian Saluran Gentian. Peranti sedemikian termasuk jambatan, penyesuai Saluran Gentian (Penyesuai Bas Hos (HBA), penghala, get laluan dan penyesuai rangkaian. Klasifikasi peranti penyiaran ditunjukkan dalam Rajah 5.

nasi. 5. Klasifikasi peranti penyiaran

Peranti terjemahan yang paling biasa ialah penyesuai HBA dengan antara muka PCI, yang digunakan untuk menyambungkan pelayan ke rangkaian Saluran Fiber. Penyesuai rangkaian membolehkan anda menyambungkan rangkaian Ethernet tempatan ke rangkaian Fiber Channel. Jambatan digunakan untuk menyambungkan peranti storan dengan antara muka SCSI ke rangkaian berasaskan Saluran Fiber. Harus diingat bahawa baru-baru ini hampir semua peranti storan data yang bertujuan untuk digunakan dalam SAN mempunyai Saluran Fiber terbina dalam dan tidak memerlukan penggunaan jambatan.

Peranti storan

Kedua-dua pemacu keras dan pemacu pita boleh digunakan sebagai peranti penyimpanan data dalam rangkaian SAN. Jika kita bercakap tentang kemungkinan konfigurasi untuk menggunakan pemacu keras sebagai peranti storan data dalam rangkaian SAN, ini boleh sama ada tatasusunan JBOD atau tatasusunan cakera RAID. Secara tradisinya, peranti storan untuk rangkaian SAN dihasilkan dalam bentuk rak atau bakul luaran yang dilengkapi dengan pengawal RAID khusus. Tidak seperti peranti NAS atau DAS, peranti untuk sistem SAN dilengkapi dengan antara muka Saluran Fiber. Pada masa yang sama, cakera itu sendiri boleh mempunyai kedua-dua antara muka SCSI dan SATA.

Selain peranti storan berasaskan cakera keras, pemacu pita dan perpustakaan digunakan secara meluas dalam rangkaian SAN.

pelayan SAN

Pelayan SAN berbeza daripada pelayan aplikasi konvensional hanya dalam satu perincian. Sebagai tambahan kepada penyesuai rangkaian Ethernet, untuk pelayan berinteraksi dengan rangkaian tempatan, ia dilengkapi dengan penyesuai HBA, yang membolehkannya disambungkan ke rangkaian SAN berdasarkan Saluran Fiber.

Sistem Storan Intel

Seterusnya, kita akan melihat beberapa contoh khusus peranti storan Intel. Tegasnya, Intel tidak menghasilkan penyelesaian lengkap dan terlibat dalam pembangunan dan pengeluaran platform dan komponen individu untuk membina sistem storan data. Berdasarkan platform ini, banyak syarikat (termasuk beberapa syarikat Rusia) menghasilkan penyelesaian lengkap dan menjualnya di bawah logo mereka.

Sistem Storan Kemasukan Intel SS4000-E

Intel Entry Storage System SS4000-E ialah peranti NAS yang direka untuk digunakan dalam pejabat kecil dan sederhana serta rangkaian kawasan tempatan berbilang platform. Apabila menggunakan Intel Entry Storage System SS4000-E, pelanggan berdasarkan platform Windows, Linux dan Macintosh menerima akses rangkaian yang dikongsi kepada data. Selain itu, Intel Entry Storage System SS4000-E boleh bertindak sebagai pelayan DHCP dan klien DHCP.

Intel Entry Storage System SS4000-E ialah rak luaran yang padat dengan keupayaan untuk memasang sehingga empat pemacu SATA (Gamb. 6). Oleh itu, kapasiti sistem maksimum boleh menjadi 2 TB menggunakan pemacu 500 GB.

nasi. 6. Sistem Storan Kemasukan Intel SS4000-E

Intel Entry Storage System SS4000-E menggunakan pengawal SATA RAID dengan sokongan untuk RAID tahap 1, 5 dan 10. Memandangkan sistem ini ialah peranti NAS, iaitu, sebenarnya pelayan fail "nipis", sistem storan data mesti mempunyai pemproses khusus, memori dan sistem pengendalian perisian tegar. Intel Entry Storage System SS4000-E menggunakan pemproses Intel 80219 dengan frekuensi jam 400 MHz. Di samping itu, sistem ini dilengkapi dengan 256 MB memori DDR dan 32 MB memori kilat untuk menyimpan sistem pengendalian. Sistem pengendaliannya ialah Linux Kernel 2.6.

Untuk menyambung ke rangkaian tempatan, sistem menyediakan pengawal rangkaian gigabit dua saluran. Selain itu, terdapat juga dua port USB.

Peranti storan data Intel Entry Storage System SS4000-E menyokong protokol CIFS/SMB, NFS dan FTP, dan peranti dikonfigurasikan menggunakan antara muka web.

Dalam kes menggunakan klien Windows (Windows 2000/2003/XP disokong), adalah mungkin untuk melaksanakan sandaran dan pemulihan data.

Sistem Storan Intel SSR212CC

Sistem Storan Intel SSR212CC ialah platform universal untuk mencipta sistem storan DAS, NAS dan SAN. Sistem ini ditempatkan dalam perumah tinggi 2 U dan direka bentuk untuk dipasang dalam rak 19 inci standard (Gamb. 7). Sistem Storan Intel SSR212CC menyokong pemasangan sehingga 12 pemacu dengan antara muka SATA atau SATA II (hot-swappable) yang membolehkan anda mengembangkan kapasiti sistem sehingga 6 TB menggunakan pemacu 550 GB.

nasi. 7. Sistem Storan Intel SSR212CC

Malah, Sistem Storan Intel SSR212CC ialah pelayan berprestasi tinggi sepenuhnya yang menjalankan sistem pengendalian Red Hat Enterprise Linux 4.0, Pelayan Storan Microsoft Windows 2003, Edisi Perusahaan Microsoft Windows Server 2003 dan Edisi Standard Microsoft Windows Server 2003.

Pelayan adalah berdasarkan pemproses Intel Xeon dengan frekuensi jam 2.8 GHz (frekuensi FSB 800 MHz, saiz cache L2 1 MB). Sistem ini menyokong penggunaan memori SDRAM DDR2-400 dengan ECC dengan kapasiti maksimum sehingga 12 GB (enam slot DIMM disediakan untuk memasang modul memori).

Sistem Storan Intel SSR212CC dilengkapi dengan dua Intel RAID Controller SRCS28X dengan keupayaan untuk mencipta tatasusunan RAID tahap 0, 1, 10, 5 dan 50. Selain itu, Sistem Storan Intel SSR212CC mempunyai pengawal rangkaian gigabit dwi saluran.

Sistem Storan Intel SSR212MA

Sistem Storan Intel SSR212MA ialah platform untuk mencipta sistem storan data dalam rangkaian IP SAN berdasarkan iSCSI.

Sistem ini ditempatkan dalam perumah tinggi 2 U dan direka bentuk untuk dipasang dalam rak 19 inci standard. Sistem Storan Intel SSR212MA menyokong pemasangan sehingga 12 pemacu SATA (boleh tukar panas), membolehkan kapasiti sistem dikembangkan sehingga 6 TB menggunakan pemacu 550 GB.

Dari segi konfigurasi perkakasannya, Sistem Storan Intel SSR212MA tidak berbeza dengan Sistem Storan Intel SSR212CC.