Требования, предъявляемые к хранилищам данных для компаний с числом активных пользователей ключевых бизнес-приложений не менее 100 человек, меняются на глазах. Особое влияние на эти процессы оказывает развитие продуктов, основанных на технологии виртуализации, например ПО от Microsoft.

Большинство хранилищ данных реализуется на базе одной подсистемы хранения данных прямого подключения (DAS, Direct Attached Storage) либо с пос троением SAN (Storage Area Network) на основе этих же самых DAS.

Как правило, ресурсы хранилища должны обеспечить работу по меньшей мере двух одинаковых по объему баз данных: «оперативной» и «аналитической». К ним предъявляются разные требования: для «оперативной» (Real Time) основными критериями являются скорость записи и способность обрабатывать большое число одновременных обращений к различным данным (высокая производительность в IOPS — операциях ввода-вывода в секунду). У «аналитической» БД количество пользователей невелико, данные в БД в оперативном режиме не вносятся (уровень оперативности — «на вчера», то есть внесение данных за предыдущие сутки). При этом функциональная нагрузка (отчеты, Data Warehouse, резервное копирование) формируется отчетами за большой период и по большой выборке данных, создавая довольно «тяжелый» поток на чтение. Это классические задачи систем хранения данных, ориентированных на SMB, поэтому они хорошо изучены. Внося изменения в конфигурацию дискового массива, можно избежать существенного снижения производительности «оперативной» БД на том же дисковом массиве, однако для таких операций приходится применять специфические методы разбиения массива на логические разделы (Logical Unit Number, LUN) с одновременной оптимизацией работы кэш-буфера массива.

В качестве объекта для «анатомического» изучения возьмем систему Entry 6412 и на ее примере обсудим функциональность и минимально требуемые от СХД параметры.

Система SMB-класса должна обладать достаточно высокой надежностью и отказоустойчивостью. Надежность хранения данных обеспечивается на логическом уровне благодаря использованию массивов различных уровней RAID, а на физическом — за счет специального отбора жестких дисков, выравнивания их характеристик, калибровки каждого HDD в массиве в заводских условиях.

Все жесткие диски с интерфейсом SAS подключены к двум различным SAS-контроллерам, каждый из которых является частью модульного управляющего контроллера «горячего» подключения (Hot Swap). Оба управляющих дисковым массивом контроллера работают параллельно, в режиме «зеркала», и выход из строя одного из них не приведет к остановке дискового массива.

В свою очередь, управляющие контроллеры имеют по два выхода Fibrе Channel (FC), что позволяет подключить до четырех внешних устройств по одному на каждый канал либо два внешних устройства с дублированием каналов (перекрестное подключение: каждое устройство по одному каналу на разные контроллеры). Блоки питания и система охлаждения также продублированы, благодаря чему СХД становится практически «непотопляемой».

Дисковый массив поддерживает до
7 внешних JBOD-массивов (Just a Bundle Of Disks — RAID-массив дисков, в которых дисковое пространство распределено по винчестерам последовательно), до 96 SAS-дисков или до 60 винчестеров SATA.

Чтобы обеспечить бесперебойное хранение и доступ к данным, к СХД необходимо подключить два сервера баз данных, работающих в режиме кластера. В такой схеме два независимых сервера БД подключаются по двум независимым каналам FC к массиву DAS. То есть каждый из серверов БД подключен к дисковому массиву двумя оптическими кабелями и к разным контроллерам FC на этом дисковом массиве.

Следующим уровнем обеспечения отказоустойчивости на аппаратном уровне является переход от использования одиночного DAS к двум или более и построение на их основе сети хранения данных SAN, где могут применяться технологии зеркалирования данных, построения кластеров из массивов, виртуализация хранилищ и многое другое.

Не меньшее значение имеет, какие программные средства поддерживаются дисковым массивом. Например, благодаря Microsoft Volume Shadow Copy Service (VСSS), при условии использования специального драйвера, массив поддерживает до 512 сервисов создания мгновенных снимков данных (SnapShot) на СХД и до 64 SnapShot на LUN. Это позволяет обеспечить большое количество точек отката и минимизировать простои в результате сбоев, не зависящих от СХД.

Наконец, после выхода доступного решения для виртуализации серверов от Microsoft, у отказоустойчивых СХД класса Entry 6412 появилась новая возможность, существенно повышающая эффективность их использования. Если систему подключить по интерфейсу FC как удаленный дисковый ресурс с блочным доступом к любому файловому серверу с поддержкой iSCSI, СХД превращается в общее хранилище всей информации предприятия. На СХД могут храниться и централизованно обслуживаться профили и персональные данные пользователей. Также СХД может сохранять в виде файлов контейнеры виртуальных машин, в том числе тех, которые не подключены к сети SAN напрямую. Посредством iSCSI фактически создается продолжение SAN, переходящее в IP SAN и обеспечивающее любому устройству файловый и блочный доступ к данным через Ethernet. Таким образом, можно загрузить на произвольный сервер или компьютер любую из расположенных на СХД виртуальных машин, подключить диск напрямую к виртуальной машине (блочный доступ), что повышает гибкость и производительность. При этом данные БД, скорость доступа к которым критична, располагаются на быстрых (и дорогих) дисках SAS, а менее критичные, например контейнеры виртуальных машин и данные пользователей, — на «полках» с недорогими и высокоемкими SATA-дисками.

Применение отказоустойчивого дискового массива меняет парадигму построения ИТ-инфраструктуры, позволяя перейти от сервер-ориентированной к сервис-ориентированной. Последняя подразумевает, что задачи надежного хранения и обеспечения доступности данных отделены и от задач работы с данными, и от аппаратных ресурсов, работающих с этими данными. Включив отказоустойчивый массив в свою инфраструктуру один раз, компания фактически начинает переход на качественно иной уровень управления ИТ-инфраструктурой — более надежный, более управляемый и при этом имеющий меньшую совокупную стоимость владения (TCO).