“Младшие” системы хранения данных

Речь в статье пойдет о дисковых массивах начального уровня (entry-level или low-end). Эти устройства предназначены для небольших организаций, компаний SMB, удаленных офисов и филиалов крупных корпораций. Кроме того, младшие модели дисковых массивов используются и в корпоративных дата-центрах для хранения вторичных данных (резервных копий и архивов). Начальная цена этих СХД составляет примерно 10 тыс. долл.

Производители и покупатели

Сейчас на рынке представлены дисковые массивы начального уровня от всех основных вендоров СХД – это Dell PowerVault ML3200, EMC VNX, Fujitsu Eternus DX60/DX80/DX90, HP StorageWorks P2000 G3 (бывший StorageWorks MSA), IBM DS3000 и NetApp FAS2000. Единственное исключение – компания Hitachi Data Systems (HDS), в продуктовой линейке которой системы начального уровня отсутствуют. Аналогичная ситуация сложилась и со StoreVault, который NetApp продвигала как систему хранения для малого бизнеса с той лишь разницей, что StoreVault поставлялся только на американском рынке.

Неудачи HDS и NetApp, как и скромные успехи EMC Clariion AX (предшественника объявленной в начале нынешнего года VNXe) свидетельствуют, что чисто «стораджевым» компаниям трудно конкурировать в сегменте entry-level с серверными вендорами. Дело в том, что в отличие от массивов среднего и старшего классов, которые часто применяются для консолидации хранения в гетерогенной серверной среде, массивы начального уровня, как правило, покупаются вместе с серверами стандартной архитектуры, и производителю серверов намного проще продать потенциальному покупателю вместе с серверами еще и дисковый массив. Для покупателя приобретение серверов и дискового массива у одного вендора означает возможность получить более выгодную цену и техническую поддержку оборудования от того же вендора. Кроме того, в Dell PowerVault ML3200 и HP StorageWorks P2000 G3 применяются те же самые диски, блоки питания и вентиляторы, которые вендор использует в своих серверах стандартной архитектуры, поэтому их владельцу не нужно создавать отдельный склад запчастей для массива, а при необходимости он может перенести данные с сервера на массив, просто переставив диски. Также не стоит забывать, что основными клиентами EMC, HDS и NetApp традиционно являлись компании из корпоративного сектора, и у этих компаний пока нет такого сильного канала продвижения своей продукции для SMB, как у Dell, HP и IBM.

Средний класс и начальный: сходство…

Лет десять назад массивы начального уровня представляли собой систему с весьма ограниченными масштабируемостью (не более дюжины дисков) и функциональностью. Однако в рамках общей тенденции эволюции СХД, когда функционал, впервые реализованный в флагманских системах, постепенно переносится в младшие модели, системы начального уровня многое переняли у систем хранения среднего класса, поэтому граница между этими двумя классами постепенно стирается. Кроме того, нужно учитывать, что объемы данных, с которыми работают небольшие компании, а также их требования к надежности хранения и доступности данных за прошедшее десятилетие многократно выросли.

Например, представители EMC заверяют, что в упоминавшемся выше новом VNXe реализован практически весь потенциал его старшего брата VNX, а NetApp рекламирует свою FAS2000 как систему младшего класса, которую путем замены контроллера массива без перемещения хранящихся на дисках данных можно модернизировать до более мощного массива среднего класса FAS3000 и даже массива старшего класса FAS6000.

В массивах начального уровня постепенно находят применение функции обеспечения высокой доступности и сохранности данных, которые ранее уже стали стандартными для массивов среднего класса. Это прежде всего различные уровни RAID, в том числе и RAID 6, обеспечивающий защиту данных от сбоя двух дисков, а также резервирование основных компонентов дискового массива (контроллеров, подсистемы ввода/вывода, блоков питания и вентиляторов) и замена жестких дисков в горячем режиме. Также большинство дисковых массивов начального уровня применяют функции мгновенных копий и копирования томов (например, в IBM DS3000 они реализованы как технологии FlashCopy и Volume Copy) и удаленного зеркалирования между двумя массивами.

Современные массивы начального уровня строятся по тому же модульному принципу, что и массивы среднего класса. Типичный модульный low-end-массив состоит из основного блока (модуля), в котором размещены один или два контроллера массива и до 24 жестких дисков, сетевые порты и порты SAS. Для увеличения емкости к основному блоку через SAS подключаются внешние дисковые полки (обычно их бывает до десяти). Порты SAS могут также использоваться для подключения напрямую к массиву серверов, а если массив выступает как система хранения в составе сети хранения SAN, то задействуются его сетевые порты.

Но на этом сходство дисковых массивов начального уровня и среднего класса не заканчивается. Часто в этих системах хранения от одного вендора используются одни и те же средства управления, что упрощает работу системного администратора, который обслуживает эти два класса массивов, установленные в одном дата-центре или в центральном офисе и филиале. Поскольку дисковые массивы начального уровня часто применяются в небольших компаниях, где ИТ-администратор, как правило, не является экспертом по обслуживанию систем хранения, некоторые производители поставляют свои массивы с программами-мастерами, упрощающими конфигурирование параметров массива и его настройку для обслуживания наиболее распространенных серверных приложений, например, почтовой системы Microsoft Exchange.

…и различие

Что же отличает устройства entry-level от систем среднего класса? Прежде всего цена, делающая такие системы доступными для компаний с ограниченным бюджетом на ИТ и обеспечивающая низкую стоимость оборудования СХД в расчете на терабайт емкости. В начальной конфигурации они, как уже говорилось, стоят около 10 тыс. долл.

Во-вторых, более низкая мощность процессоров и оперативной памяти контроллеров дискового массива, из-за чего такие массивы обычно масштабируются примерно до 100–200 дисков (массивы среднего класса в максимальной конфигурации поддерживают 500–1000 накопителей), способны одновременно обслуживать не более десяти хостов и имеют более низкую производительность, измеряемую в IOPS (операций ввода-вывода в секунду). Кроме того, из-за ограничения процессорной мощности контроллеров массивы начального уровня не способны реализовать такие «продвинутые» функции, как удаленная асинхронная репликация, применяемая в системах среднего и старшего классов для построения катастрофоустойчивых конфигураций. Из-за ограничений по масштабированию емкости в массивах начального уровня также не имеет смысл реализовать функции многоуровневого хранения и thin provisioning (динамического выделения емкости), требующие к тому же мощных контроллеров.

Хотя для массивов начального уровня технически наверняка можно реализовать поддержку твердотельных дисков, пока эти накопители в них не применяются из-за высокой цены SSD на базе флэш-памяти SLC. Однако недавно компания Seagate объявила о выпуске первого твердотельного диска SSD корпоративного класса на базе относительно дешевой флэш-памяти MLC, поэтому вполне возможно появление этого накопителя в списке опций для массивов начального уровня.

Практически все выпускаемые сегодня массивы начального класса построены на базе технологии SAS 6 Гбит/с и используют жесткие диски SAS и SATA, причем переход на SAS в этом секторе СХД произошел на несколько лет раньше, чем в секторе СХД старшего и среднего класса, в которых SAS стал стандартным интерфейсом только в прошлом году. Еще одно новшество дисковых массивов, которое в entry-level стало применяться намного раньше, чем в более дорогих системах, – это возможность использования 2,5-дюйм жестких дисков. Тем не менее поддержка 3,5-дюйм накопителей сохраняется для всех классов дисковых массивов, хотя ведущий производитель жестких дисков корпоративного класса Seagate постепенно отказывается от этого форм-фактора. Дело в том, что в расчете на гигабайт емкости накопители формата 3,5 дюйма обходятся дешевле, поэтому применение 2,5-дюйм дисков оправдывает себя, когда требуется наибольшая плотность размещения емкости или лучшего за счет увеличения числа шпинделей распараллеливания операций ввода/вывода (например, для базы данных).

Наконец, массивы начального уровня ориентированы на обслуживание серверов стандартной архитектуры, поддержка Unix-серверов реализуется в них лишь как опция.

Решаемые задачи

Классическое применение дисковых массивов начального класса – это построение отказоустойчивого кластера на базе двух серверов стандартной архитектуры. Если основной сервер по какой-то причине выйдет из строя, то его приложение перезапускается на резервном, а его данные остаются по-прежнему на массиве, который через порты SAS подключен как DAS к обоим серверам. Разумеется, для обеспечения высокой доступности приложения надежность массива должна быть выше, чем надежность серверов.

В небольших компаниях эти массивы могут также использоваться для обслуживания серверных приложений как сетевая СХД для консолидации хранения в масштабе всей организации. Поскольку основной вариант построения сети хранения в СМБ – это iSCSI, т. е. использование IP-сетей для обмена данными с СХД, массивы начального класса стандартно или как опция поддерживают iSCSI и оборудуются интерфейсом Gigabit Ethernet (в новейших моделях – 10 Gigabit Ethernet). Для подключения к сетям хранения SAN больших дата-центров, построенных на базе Fibre Channel, как опция предусмотрена поставка массива с оптоволоконным интерфейсом. Чаще всего в больших дата-центрах массивы начального уровня используются для хранения вторичных данных (резервных копий данных или архивов с более мощных СХД), так как они обеспечивают низкую стоимость в расчете на один терабайт емкости.

Наконец, эти массивы могут использоваться и как сетевое хранилище файлов, т. е. система NAS. EMC VNXe и NetApp FAS2000 стандартно поддерживают технологию NAS, а компания Dell недавно выпустила для своих дисковых массивов PowerVault MD NAS-шлюз PowerVault NX3500. В результате массив начального уровня становится унифицированной СХД, на ней можно консолидированно хранить все данные – как данные серверных приложений, так и файлы пользователей.

Массовое внедрение серверной виртуализации на базе решений VMware стало значительным стимулом для увеличения продаж массивов всех классов, в том числе и начального уровня, поскольку для построения отказоустойчивой конфигурации VMware требуется надежная СХД, на которой хранятся образы виртуальных машин. Сертификация на совместимость с решениями VMware стала стандартной функцией дисковых массивов для всех массивов начального уровня, а некоторые модели также поддерживают использование гипервизоров Citrix Xen и Micrososoft Hyper-V.

Ресурс BYTEmag.ru имеет эксклюзивное право на перепечатку данного материала. Републикация на других Интернет-ресурсах не разрешается.

StarWind Native SAN для Hyper-V: история успеха

Вячеслав Потекин, руководитель ИТ–отдела ГК «Медведь-Холдинг»

При создании виртуальной среды в компании камнем преткновения стала сеть хранения данных SAN. Практически сразу пришлось отказаться от варианта использования Fibre Channel – это обошлось бы в целое состояние. Было решено создать устройства iSCSI SAN на базе платформы Windows, используя обычное аппаратное обеспечение и имеющиеся лицензии. Но тут обнаружились другие проблемы, казавшиеся неразрешимыми, пока не было найдено ПО под названием StarWind Native SAN для Hyper-V…

Читать далее

Iomega Personal Cloud — облачные технологии для малого бизнеса

Роман Бобров, менеджер по работе с ключевыми партнерами (Россия и СНГ), Iomega International SA an EMC Company

Ключевая особенность линейки настольных NAS-систем Iomega StorCenter, предназначенных для малого бизнеса, – технология персонального облака Personal Cloud. С помощью этой технологии владелец StorCenter может через Интернет подключить к системе других пользователей, компьютеры, iPad и даже смартфоны и таким образом построить вокруг своей NAS отдельное облако.

Читать далее

EMC VNXe – мощная унифицированная СХД под задачи малого бизнеса

Евгений Пухов, менеджер по развитию бизнеса, подразделение унифицированных систем хранения данных ЕМС Россия и СНГ

Дисковые массивы начального уровня VNXe, которые корпорация EMC представила в начале 2011 г., рассчитаны прежде всего на консолидацию хранения данных в небольших компаниях и организациях, однако по своему функционалу очень близки к унифицированным системам хранения среднего класса EMC VNX. .

Читать далее