Типовые архитектуры систем хранения данных

Рассмотрим типовые архитектуры систем хранения данных.

Условно их можно разделить на 3 типа в соответствии с порядком организации доступа к системам хранения:

	DAS (Direct Attached Storage) – система хранения, непосредственно подключаемая к серверу;
	NAS (Network Attached Storage) – система хранения, подсоединяемая к сети;
	SAN (Storage Area Network) – сеть хранения данных. Основой SAN является выделенная специализированная сеть, которая служит исключительно для организации доступа к данным.

1	Подключаемая напрямую система хранения Direct Attached Storage (DAS) представляет собой традиционную конфигурацию систем хранения, когда запоминающие устройства подключаются к компьютеру напрямую (как при непосредственном подключении жестких дисков к серверу или соединении через HBA-адаптер). В современных серверах чаще всего, для большей гибкости, используется технология SCSI, а иногда подключение осуществляется и по интерфейсу Fibre Сhannel. Частным случаем такой организации СХ можно считать и дисковый массив, установленный в сервере.
2	Подключаемые к сети системы хранения Network Attached Storage (NAS) — это системы, которые работают как настоящие сетевые хранилища, легко интегрируемые в сетевую инфраструктуру. Такое устройство хранения подключается и конфигурируется для работы в локальной IP- сети, что позволяет хост-компьютерам напрямую обращаться к хранимым данным через сеть. Консолидация с помощью сетевого хранения существенно сокращает совокупную стоимость владения по сравнению с подключаемыми напрямую системами хранения — Direct Attached Storage.
3	Сеть хранения данных Storage Area Network (SAN) — это отдельная сетевая структура, целиком отданная под систему хранения. Она использует оптоволоконную технологию и обеспечивает высокие скорости передачи данных между хост-компьютером и системой хранения (до 200 МБ/с). Основной принцип SAN — консолидация хранения данных и уменьшение нагрузки на администратора, обслуживающего системы хранения.

Все три описанные выше технологии сегодня находят широкое применение. Однако, планируя систему хранения данных, необходимо учитывать возможности их развития в будущем и как эти преимущества могут быть учтены в существующей инфраструктуре. При выборе решения обычно в первую очередь обращают внимание на цену, объемы данных и возможности масштабирования. Несмотря на распространение оптоволоконных технологий SAN, интерфейс SCSI по-прежнему играет важную роль, особенно при построении эффективных по цене и надежных решений.

Следующая иллюстрация демонстрирует различия трех технологий.

Как видно из этих схем, основное отличие технологий связано с сетевыми интерфейсами. В случае с DAS все три компонента (приложения, файловая система и диски) размещены в одной системе. Трафик данных в NAS-решениях идет по сети Ethernet, что с точки зрения безопасности является не безупречным вариантом. А поскольку по локальной сети идет и другой трафик, кроме NAS, то скорость передачи данных ниже, чем у DAS, и при обращении приложений к данным возможны заметные потери производительности. Дополнительные нагрузки, связанные с протоколом TCP/IP, также негативно влияют на быстродействие. Однако, будущие реализации iSCSI (SCSI over Ethernet) обещают улучшенное быстродействие. В среде NAS для управления правами доступа сейчас используются средства NFS и CIFS.

В сети SAN  физические диски сосредоточены в единой сети. Они могут консолидироваться в огромные фермы, которые могут предоставлять необходимое дисковое пространство по требованию.

Каждая из трех технологий хранения имеет свои плюсы и минусы, однако часто невозможно найти компромисс между высокой готовностью и низкими ценами, поэтому при построении систем с заделом на будущее необходимо тщательно проработать вопросы масштабируемости и производительности.

Особенности технологий хранения:

Приведенные характеристики технологий хранения отражают типичные показатели существующих сетей хранения данных.

Разница между технологиями NAS и SAN сетевого хранения постепенно стирается благодаря новым блочным методам на основе IP-протоколов (iSCSI, FCIP, iFCP), которые позволят использовать обе технологии вместе. Кроме того, с новыми технологиями виртуализации, такими как MPFS (Multipath File System Celerra HighRoad), или технологиями подключения, подобными FAS (Fibre Attached Storage), системы SAN и NAS практически всегда используются вместе, поэтому сегодня между ними уже трудно провести четкую границу.

Еще отметим, что самое совершенное хранилище данных может оказаться бесполезным железным ящиком, из которого компания не сможет вернуть назад свои деньги, если оно не будет правильно интегрировано в информационную систему. Здесь на первый план выходят экспертиза и компетентность интегратора, который будет заниматься разработкой и внедрением решения.

Контакты