Русская Википедия:Сеть хранения данных

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Шаблон:ОбновитьШаблон:Стиль Шаблон:Не путать Сеть хранения данных (Шаблон:Lang-en, SAN) — представляет собой архитектурное решение для подключения внешних устройств хранения данных, таких как дисковые массивы, ленточные библиотеки, оптические приводы к серверам таким образом, чтобы операционная система распознала подключённые ресурсы как локальные.

SAN характеризуются предоставлением так называемых сетевых блочных устройств (обычно посредством протоколов Fibre Channel, iSCSI или AoE), в то время как сетевые хранилища данных (Шаблон:Lang-en) нацелены на предоставление доступа к хранящимся на их файловой системе данным при помощи сетевой файловой системы (такой как NFS, SMB/CIFS, или Apple Filing Protocol). При этом категоричное разделение SAN и NAS является искусственным: с появлением iSCSI началось взаимное проникновение технологий с целью повышения гибкости и удобства их применения (например, в 2003 году NetApp уже предоставляли iSCSI на своих NAS, а EMC и HDS — наоборот, предлагали NAS-шлюзы для своих SAN-массивов[1]).

Типы сетей

Файл:ML-QLOGICNFCCONN.JPG
Шаблон:Iw Qlogic SANbox 5600 с подключёнными к нему оптическими разъёмами Fibre Channel

Большинство сетей хранения данных использует протокол SCSI для связи между серверами и устройствами хранения данных на уровне шинной топологии. Так как протокол SCSI не предназначен для формирования сетевых пакетов, в сетях хранения данных используются низкоуровневые протоколы:

Также используется протокол NVMe over Fabrics, обеспечивающий доступ по сетевому расширению протокола NVMe.

Совместное использование устройств хранения

Движущей силой для развития сетей хранения данных стал взрывной рост объёма деловой информации (такой как электронная почта, базы данных и высоконагруженные файловые серверы), требующей высокоскоростной доступ к дисковым устройствам на блочном уровне. Ранее на предприятии возникали «острова» высокопроизводительных дисковых массивов SCSI. Каждый такой массив был выделен для конкретного приложения и виден ему как некоторое количество томов (LUN).

Сеть хранения данных позволяет объединить эти «острова» средствами высокоскоростной сети. Также без использования технологий SCSI транспорта невозможно организовать отказоустойчивые кластеры, в которых один сервер подключается к двум и более дисковым массивам, находящимся на большом расстоянии друг от друга на случай стихийных бедствий.

Сети хранения помогают повысить эффективность использования ресурсов систем хранения, поскольку дают возможность выделить любой ресурс любому узлу сети.

Не стоит забывать и об устройствах резервного копирования, которые также подключаются к SAN. В данный моментШаблон:Уточнить существуют как промышленные ленточные библиотеки (на несколько тысяч лент) от ведущих брендовШаблон:Уточнить, так и решения для малого бизнеса. Сети хранения данных позволяют подключить к одному хосту несколько приводов таких библиотек, обеспечив таким образом хранилище данных для резервного копирования от сотен терабайт до нескольких петабайт.

Преимущества

Совместное использование систем хранения, как правило, упрощает администрирование и добавляет изрядную гибкость, поскольку кабели и дисковые массивы не нужно физически транспортировать и перекоммутировать от одного сервера к другому.

Другим преимуществом является возможность загружать сервера прямо из сети хранения. При такой конфигурации можно быстро и легко заменить сбойный сервер, переконфигурировав SAN таким образом, что сервер-замена будет загружаться с LUN'а сбойного сервера. Эта процедура может занять, например, полчаса[2]. Идея относительно новая, но уже используется в новейших датацентрах.

Дополнительным преимуществом является возможность на хосте собрать RAID-зеркало из LUNов, которые презентованы хосту с двух разных дисковых массивов. В таком случае полный отказ одного из массивов не навредит хосту.

Также сети хранения помогают более эффективно восстанавливать работоспособность после сбоя. В SAN может входить удаленный участок со вторичным устройством хранения. В таком случае можно использовать репликацию, реализованную на уровне контроллеров массивов, либо при помощи специальных аппаратных устройств. Поскольку каналы WAN на основе протокола IP встречаются часто, были разработаны протоколы Fibre Channel over IP (FCIP) и iSCSI с целью расширить единую SAN средствами сетей на основе протокола IP. Спрос на такие решения значительно возрос после событий 11 сентября 2001 года в США.

Сравнение технологий обмена данными

Различия между NAS и SAN
Различия между NAS и SAN

Порой сравнивают SAN и NAS, говоря на самом деле о разнице между сетевым диском и сетевой ФС, которая состоит в том, кто обслуживает файловую систему, хранящую данные.

В случае сетевого диска (также «блочного устройства», Шаблон:Lang-en):

  • обмен данными с ним по сети осуществляется блоками подобно тому, как и с локальным SCSI- или SATA-диском;
  • файловая система, если нужна, создаётся и управляется клиентом и, как правило, используется им одним.

В случае сетевой файловой системы («ресурс с совместным/разделяемым доступом» — не хранит, а только передаёт данные):

  • обмен данными по сети происходит с применением более высокоуровневых понятий «файл» и «каталог», соответствующих объектам подлежащей «настоящей» ФС на физических дисках (либо логических поверх них в случае применения RAID, LVM);
  • эта файловая система создаётся и обслуживается в рамках удалённой системы, при этом может одновременно использоваться на чтение и запись множеством клиентов.

Топология сети

Однокоммутаторная структура

Файл:Single-switch fabric.jpg
Однокоммутаторная структура

Однокоммутаторная структура (Шаблон:Lang-en) состоит из одного коммутатора Fibre Channel, сервера и системы хранения данных. Обычно эта топология является базовой для всех стандартных решений: другие топологии создаются объединением однокоммутаторных ячеек[3]. Шаблон:-

Дерево или каскадная структура

Файл:Cascaded Fabric.jpg
Каскадная структура

Каскадная структура (Шаблон:Lang-en) — набор ячеек, коммутаторы которых соединены в дерево с помощью межкоммутаторных соединений (Шаблон:Lang-en). Во время инициализации сети коммутаторы выбирают «верхушку дерева» (Шаблон:Lang-en, главный коммутатор) и присваивают ISL’ам статус «upstream» (вверх) или «downstream» (вниз) в зависимости от того, ведет этот линк в сторону главного свитча или на периферию. Шаблон:-

Решётка

Файл:Meched Fabric.jpg
Решетка

Решётка (Шаблон:Lang-en) — набор ячеек, коммутатор каждой из которых соединен со всеми другими. При отказе одного (а в ряде сочетаний — и более) ISL-соединения связность сети не нарушается. Недостаток — большая избыточность соединений. Шаблон:-

Кольцо

Файл:Ring Fabric.jpg
Кольцо

Кольцо (Шаблон:Lang-en) практически повторяет схему топологии решётки. Среди преимуществ — использование меньшего количества ISL-соединений. Шаблон:-

Центрально-распределённая

Файл:Core-edge san fabric.svg
Центрально-распределённая

Центрально-распределённая топология (Шаблон:Lang-en) практически повторяет схему топологии решётки. Среди преимуществ — меньшая избыточность соединений и высокая степень отказоустойчивости. Шаблон:-

Примечания

Шаблон:Примечания

Ссылки

Партнерские ресурсы
Криптовалюты
Магазины
Хостинг
Разное

  1. ↑ Шаблон:Cite web
  2. ↑ Сильно зависит от масштабов проблемы. В континентальном кластере, например, считается, что если за сутки удалось восстановить сервис, то уже хорошо. Основное время занимает согласование запуска нового сервера с высшим руководством.
  3. ↑ Шаблон:Cite web
Источник — http://wikihandbk.com/ruwiki/index.php?title=Русская_Википедия:Сеть_хранения_данных&oldid=10789724