Кластеризованные СХД: NAS-решение от Isilon Systems
Сергей Хюннинен, директор по развитию бизнеса ООО «Сторус»
Если рассматривать эволюцию систем хранения данных (СХД) с точки зрения формирования емкости хранения, то на начальном этапе это было устройство, состоящее из RAID-контроллера и набора дисков без возможности увеличения скоростных и емкостных показателей системы. RAID-контроллеры в подобных системах позволяли строить RAID-наборы базовых уровней максимум из 16 дисков. Расширение емкости дополнительными модулями или дублированием RAID-контроллеров было невозможно. Емкость современных, классических СХД зачастую ограничивается примерно сотней дисков, поддерживаемых одним контроллером, что позволяет получить объем около 200 Tбайт в пределах одной системы. Для последующего увеличения объема используются алгоритмы виртуализации с объединением нескольких физических СХД в одну логическую.
Следующим этапом развития СХД можно считать внедрение кластерной технологии, благодаря которой операции по управлению дисковым пространством осуществляются на каждом из узлов системы. Каждая дисковая полка обладает собственной логикой и интерфейсами передачи данных, а вкупе они составляют единую систему. В решениях такого уровня исключаются «узкие места» в виде выделенных RAID-контроллеров при диапазоне емкости от 9 до 5000 Тбайт и с производительностью до 360 Гбит/с. Наиболее ярким примером такого модульного решения является продукт компании Isilon Systems. Данный продукт, основой которого является файловая система OneFS, можно отнести к кластеризированным СХД. Классические системы хранения оптимизированы под структурированные данные и решают две задачи: либо обработка запросов ввода/вывода (IOPS), либо обработка потока данных (полоса пропускания). Система Isilon адаптирована для работы с неструктурированными данными, а принцип кластеризированного построения позволяет одинаково хорошо справляться как с обработкой потоков, так и с обработкой запросов ввода/вывода.
Отдельные модули системы представлены как единый большой том для хранения данных, а перспектива их добавления без прерывания производственных процессов, открывает широкие возможности масштабирования. Коммутация модулей обеспечивается подключением по технологии Infiniband, что позволяет минимизировать задержки на уровне транспорта данных между узлами системы.
Важным параметром, характеризующим потребности рынка этих систем, является лавинообразный рост так называемых неструктурированных или неиндексированных данных — информации, не относящейся к базам данных или инженерным расчётам заказчика. В качестве примера можно рассмотреть большие объёмы хранения медийных данных (изображения, звуки, фотографии) или данных научных экспериментов для дальнейшей обработки. Инновационный продукт от Isilon практически оптимально подходит для гетерогенных сред обработки файлов, например, в телеиндустрии или у провайдеров, предоставляющих контент по запросу клиентов. Его так же можно применять в качестве централизованного хранилища для HPC (High Performance Computing) систем. Компания Isilon имеет в своем портфолио более 1200 инсталляций по всему миру.
На сегодняшний день модельный ряд СХД от Isilon Systems включает в себя три линейки продуктов:
IQ S-Series: линейка этих систем реализована на базе узлов хранения IQ 5400S, с дисками SAS и адаптирована под обработку большого количества запросов, более 1,7 млн. IOPS/с. Объем такой системы может достигать 518 Tбайт одним томом. Скорость можно повысить, если использовать узлы с SSD-дисками.
IQ
IQ NL-Series: узел хранения IQ 72NL этой линейки построен на базе SATA-дисков специально для решения задач, в которых критическим параметром является объем. Конструкция шасси позволяет размещать до 36 дисков в корпусе с высотой 4U. Максимально высокая плотность монтажа в
Для всех линеек существует одна общая особенность: при добавлении узлов хранения в кластер происходит как увеличение емкости, так и увеличение пропускной способности. Непосредственно для увеличения производительности предусмотрены дополнительные модули Performance Extension Nodes которые повышают производительность и пропускную способность систем IQ S-Series и IQ
Для линейки IQ
Резервирование в продуктах Isilon Systems осуществляется как на уровне дисков, так и на уровне отдельных узлов хранения в зависимости от заданных администратором политик, определяющих, какое количество вычислительных узлов и/или дисков будет выделено. В случае выхода из строя отдельных дисков или узлов системы обеспечивается полная работоспособность при незначительном падении скорости.
Первая инсталляция на территории России недавно была успешно осуществлена c участием специалистов ООО «Сторус». Для обеспечения работоспособности Интернет-ресурса AUTO.RU необходимо было решить комплексную задачу по переносу графических данных на выделенную систему хранения, обеспечить отказоустойчивость системы хранения данных, а также расширение системы по принципу кластера; построить единую систему доступа к файлам и понизить нагрузку на отдающие серверы. При этом скорость подключения должна быть не менее 12 Гбит/с, скорость передачи не менее 6 Гбит/с при неразмеченном начальном объеме 54 Tбайт с учетом того, что постоянный минимальный трафик составляет 400 Мбит/с, при генерации запросов со скоростью 15 тыс. IOPS. Для решения этой задачи использовалась дисковая система хранения данных NAS ISILON IQ6000.