Решения DEPO Computers для катастрофоустойчивой инфраструктуры ЦОД

Компания DEPO Computers выпустила новое комплексное решение – реплицируемые системы хранения данных на базе серверов DEPO Storm и систем хранения DEPO Storage. Напомним, что репликация данных заключается в создании их точной копии, желательно без прерывания работы приложений. Такая копия может располагаться как на соседней системе хранения данных, будучи готовой к использованию, так и храниться удаленно географически (на случай сбоя всего главного вычислительного центра организации). Задача репликации данных при проектировании информационных систем возникает достаточно часто. К тому же средства репликации данных обеспечивают масимальную непрерывность сервисов хранения в дата-центрах. Причем в этом случае при аварии основной системы восстановление ее требует наименьшего времени, с обеспечением наименьшего риска потери данных.

Решения DEPO Computers для распределенного хранения данных – это логическое развитие традиционных сетевых систем хранения (NAS); они предоставляют возможность построения отказоустойчивых (катастрофоустойчивых) центров обработки данных (ЦОД) с использованием технологий виртуализации от ведущих разработчиков ПО. Данные решения обеспечивают синхронную и асинхронную, блочную (на уровне LUN) и файловую (на уровне ресурса) репликацию, а также репликацию данных с использованием медленных WAN-каналов связи.

В случае синхронной репликации операция записи некоторой порции данных (реплики) считается завершенной только после ее подтверждения обеими системами (основной и резервной). Синхронный способ традиционно используется там, где допустимое время простоя исчисляется минутами, или там, где требуется немедленное переключение на резервную систему в случае сбоя. Обычно его применяют для небольших расстояний, чтобы свести к минимуму негативное влияние на производительность и доступность системы. Асинхронная репликация позволяет вести запись на основную систему хранения данных, не дожидаясь подтверждения записи на резервную систему. Обычно такой тип репликации используется при размещении обеих систем на значительном удалении друг от друга (географически разнесенных).

Наиболее гибкой, с точки зрения интеграции в имеющуюся инфраструктуру, является репликация на блочном уровне. Она не зависит от используемых файловых систем и способов хранения данных и может применяться как для локальной, так и для удаленной репликации. Типичная сфера применения этого способа – быстрое восстановление после чрезвычайных происшествий, создание «моментальных снимков» и миграция данных. Репликация на файловом уровне обычно используется там, где необходимо синхронизировать небольшое количество файлов. Она позволяет провести выборочную репликацию данных и их перенос на томах различного размера. Этот способ работает на уровне файловой системы, что обусловливает все его преимущества и недостатки. К примеру, он не годится для создания копии баз данных или заблокированных системных файлов. В то же время репликация на файловом подуровне хорошо подходит для приложений, в которых необходимо обеспечить одновременный доступ ко всем копиям файлов данных.

Решения DEPO Computers оптимально функционируют с системами виртуализации VMware vSphere и Microsoft Hyper-V в качестве общей системы хранения данных, работающей по протоколу iSCSI. В этих решениях используется механизм кластеризации системы хранения данных по схеме Active-Active и Active-Passive, а также службы iSCSI Failover, что позволяет автоматически переключать физические серверы виртуализации на работу с резервной системой хранения, не нарушая работоспособности виртуальных машин и тем самым максимально увеличивая отказоустойчивость решения. Заметим, что термин Active-Active относится к кластерам, в которых на каждом узле запущен как минимум один виртуальный сервер. Когда на одном из узлов выполняется приложение, второй узел не находится в ожидании возможного сбоя первого узла, а запускает собственное приложение или другую задачу того же приложения, что и на первом узле, и работает в готовности принять на себя задачу от первого узла. Первый же узел, в свою очередь, в случае сбоя берет на себя выполнение приложения второго узла.

Комплексное решение реализовано на базе двух сетевых систем хранения данных DEPO Storage 3000, специализированного ПО управления репликациями и телекоммуникационного оборудования. Физические узлы виртуализации получают доступ к общей системе хранения посредством протокола iSCSI через высокоскоростные сетевые интерфейсы Ethernet. Для данной технологии можно задействовать уже существующую инфраструктуру локальной сети, без дополнительного дорогостоящего оборудования, например, Fibre Channel SAN-коммутаторов. Однако если сетевое коммутационное ядро построено на низкоскоростных неуправляемых коммутаторах, для повышения производительности рекомендуется их замена на оборудование, входящее в состав решения, что повысит качество и скорость доступа к данным.

Несмотря на простоту создания и внедрения решения DEPO, в нем могут быть задействованы высокотехнологичные компоненты, за счет которых удается повысить производительность сетевых систем хранения данных до уровня систем Fibre Channel 4/8 Гбит/с с реализацией идентичной функциональности, включая:

• дублированные сетевые коммутаторы;
• сетевые коммутаторы 1/10 Гбит/с корпоративного уровня (агрегация портов, Jumbo Frames, Spanning Tree Protocol);
• сетевые адаптеры 10 Гбит/с – до шести портов на каждую систему хранения с возможностью объединения портов;
• возможность использования различных оптических трансиверов для передачи данных от нескольких метров до нескольких десятков километров;
• реализация технологий Multiply Input Output (MPIO).

Для работы решения DEPO не требуются полностью идентичные хранилища данных, так как предусмотрена возможность создания высокопроизводительного основного (SAS HDD, 4×10 Гбит/с) и резервного хранилища (SATA HDD, 2×1 Гбит/с) с полным сохранением функциональности, но с некоторым снижением скорости работы при переключении на резервные системы хранения. При размещении двух систем в пределах одного ЦОД можно использовать недорогие «медные» подключения 10 Гбит/с с интерфейсом CX4 без оптических трансиверов.

В любой сетевой системе хранения присутствует управляющая платформа – специализированная ОС, которая реализует доступ к данным по различным протоколам. Комплексное решение DEPO комплектуется двумя популярными вариантами платформ – на базе Linux-системы либо ОС Microsoft. Таким образом, заказчики могут выбирать удобные для них варианты ОС, чтобы упростить себе их обслуживание и управление.