Услуги управляемого размещения данных дают возможность быстро получить ресурсы хранения, необходимые для нового проекта или предприятия.

Предоставление услуг внешнего хранения (storage service providing — SSP) — новое направление в индустрии электронной коммерции. Предоставляя услуги управляемого размещения данных заказчикам, SSP дают возможность быстро получить ресурсы хранения, необходимые для нового проекта или предприятия. Однако сама идея поставки услуг внешнего хранения достаточно трудно осуществима. Роль SSP напоминает роль провайдеров Internet и провайдеров приложений. SSP предлагает услуги управления ресурсами хранения, которыми заказчик не хочет или не может управлять самостоятельно. Хотя само по себе хранение больших расходов не требует, обслуживание дисковых массивов, стримерных библиотек и серверов CD-ROM, поддерживающих крупные базы и хранилища данных, обходится дорого и дается тяжело.

Теперь, когда высокоскоростные глобальные сети догоняют и даже превосходят по возможностям внутренние серверные системы хранения, SSP может предоставлять свои услуги заказчику по сети. При этом данные клиента находятся вне его офиса, но его серверы связаны с ними прямым соединением.

Совместный доступ к данным через Internet

Совместное использование систем хранения различными платформами через Internet стало возможным еще в 80-е, когда появились различные версии файловой системы Network File System и другие распределенные файловые системы с поддержкой совместного доступа. Обычно такие протоколы определяют метод обмена файлами между компьютерами. Некоторые позволяют устанавливать права пользователей и контролировать совместный доступ к файлам с различных хостов, другие снабжены механизмами защиты на транспортном уровне, заключающимися в шифровании данных при передаче; но таких меньшинство.

Трудность, связанная с системами хранения, доступными через Internet, не в том, чтобы просто совместно использовать данные, а в том, чтобы выполнять соответствующие функции быстро и без сбоев. Шины, обычно используемые для подключения устройств хранения в сетевых серверах, обеспечивают скорость обмена данными до сотен мегабайтов в секунду, что существенно превышает возможности сетевых интерфейсов, которыми оснащены многие такие серверы. Большинство компаний не могут позволить себе прокладку сверхскоростных каналов типа 155-мегабитного ОС-3 между офисами исключительно для работы с системами хранения. Подобная схема обошлась бы слишком дорого, особенно если офисы достаточно удалены друг от друга. Кроме того, при применении сетевых протоколов вроде TCP/IP с каждым блоком данных, передаваемым между сервером и системой хранения, приходится передавать еще и дополнительную информацию.

До возникновения концепции SSP наибольшую скорость передачи обеспечивали сети хранения (Storage Area Network — SAN), напрямую подключенные к серверу через контроллер или хост-адаптер. SAN обычно основываются на интерфейсе Fibre Channel и позволяют организовать прямое многоканальное соединение между серверами и подсистемами хранения. Именно это и предлагает SSP — с той разницей, что сетевая инфраструктура и подсистемы хранения управляются не пользователем, а поставщиком услуг.

Существует проблема, связанная с доступом к данным из нескольких, удаленных друг от друга офисов. При одновременном доступе к данным необходим механизм блокировки — независимо от того, находятся ли два обращающихся к системе хранения сервера в одной локальной сети или в разных городах. Блокировка записей становится тем критичнее, чем больше удалены друг от друга офисы, поскольку эффект задержки будет наблюдаться даже при наличии прямых высокоскоростных соединений с SSP. До тех пор пока не будет найден способ обойти законы физики, эта проблема сохранится.

То, насколько она отразится на пользователях, зависит от реализации. Системы хранения на основе дисковых массивов позволяют реализовать зеркалирование данных между несколькими накопителями или даже подсистемами хранения. Если же канал связи между подсистемами хранения узок, а задержка достаточно велика, то лучше применять тиражирование, а не прямое зеркалирование. При этом данные, находящиеся в разных местах, могут оказаться несинхронизированными в периоды между циклами тиражирования, но лишь временно, что вполне приемлемо.

Еще одна проблема, связанная с применением NFS и других протоколов, обеспечивающих возможность совместного доступа к данным, связана с надежностью. Пользователи услуг внешнего хранения далеко не всегда готовы применять общедоступную, но зачастую непредсказуемую сеть Internet для доступа к серверам хранения (хотя оборваться в принципе может любое сетевое соединение в любое время). Более того, SSP могут реализовать в составе своей сетевой инфраструктуры функции управления качеством обслуживания, чтобы иметь возможность предоставлять гарантии надежности и скорости передачи данных между офисами.

Услуги SSP

Развертывание крупномасштабного сервера хранения, SAN или подключенной к сети подсистемы хранения требует не только установки нового оборудования, подключаемого к серверам приложений. В некоторых случаях эта задача может потребовать проектирования новой оптоволоконной сети, позволяющей подключить по интерфейсу Fibre Channel различные хост-адаптеры, коммутаторы хранения и концентраторы.

К проектированию систем хранения для организации с географически рассредоточенной корпоративной сетью следует подходить с еще большей тщательностью. Чтобы обеспечить необходимый для современных быстрорастущих фирм уровень пропускной способности, масштабируемости, защищенности и надежности, SSP должны иметь возможность развертывания служб хранения в темпах, задаваемых Internet, — не за месяцы и годы, а за дни и недели.

Необходим опыт планирования и развертывания сложных гетерогенных структур, предназначенных для нужд хранения. Для SSP важно уметь проектировать сети хранения, обладать знаниями о совместимости продуктов и понимать, как на передаче данных отражаются задержки в сети и иные технические проблемы.

SSP способен снизить расходы клиента на соединение систем, находящихся в разных офисах, расположенных, быть может, в разных государствах. Подобные конфигурации — одна из сфер деятельности поставщиков сетевых услуг, предлагающих возможность организации связи между офисами. SSP между тем может специализироваться на тех видах соединений, которые обеспечивают возможность высокоскоростной доставки услуг хранения.

StorageNetworks

Компания StorageNetworks одной из первых реализовала концепцию SSP. Она была образована в ноябре 1998 года ветеранами индустрии хранения Биллом Мюллером и Питером Беллом; в настоящее время в ее штате свыше 400 сотрудников. StorageNetworks имеет 14 офисов в различных городах США. Предложение StorageNetworks PACS состоит из нескольких уровней: DataPACS — непосредственно услуги хранения; BackPACS — услуги резервного копирования и SafePACS — услуги тиражирования данных в реальном времени. StorageNetworks проектирует глобальную распределенную сеть хранения (global distributed storage network — GDSN), которая объединит точки присутствия служб хранения (storage points of presence — S-POP) компании и создаст прямые оптоволоконные соединения между крупными городами. Благодаря GSDN из офисов клиента, расположенных, например, в Нью-Йорке и Сан-Франциско, можно будет осуществлять доступ к одним и тем же данным, хранимым в системе, распределенной между несколькими S-POP с применением тиражирования. Каждая S-POP предоставляет управляемые услуги круглосуточно в защищенной среде, поддерживаемой квалифицированными системными администраторами.

Кому нужны SSP?

Для начинающих компаний с большими потребностями в хранении контракт с SSP — идеальный способ быстрого запуска проектов и обеспечения масштабируемости в дальнейшем. Со временем фирма может перейти на собственную систему хранения, но у SSP всегда должна быть возможность предложить плату за свои услуги, сравнимую с предполагаемыми расходами клиента.

Internet-компаниям, которым необходимо хранить объемные серверные журналы транзакций и протоколы пользовательских сеансов, SSP могут предоставить доступ к недостающим ресурсам хранения. Оперативное реагирование на нужды клиента позволяет SSP успешно справляться с временными всплесками активности на обслуживаемых узлах. Как правило, перегрузка линий доступа к Web-сайтам происходит гораздо чаще, чем снижение пропускной способности каналов связи с системами хранения данных, но сервер может выйти из строя и при простом переполнении дисков протоколами транзакций и клиентскими запросами.

Возможность применения систем резервного копирования по Internet остается объектом споров, в частности из-за того, что большинство компаний располагают собственными системами резервного копирования. Более полезными Internet-системы резервного копирования могут оказаться для индивидуальных пользователей. Если ваши данные хранит SSP, имеет смысл доверить ему и их резервное копирование. Поскольку данная процедура выполняется на его серверах, процесс резервного копирования не создает нагрузки на сеть компании. С применением тиражирования и многоканального доступа к подсистемам хранения резервное копирование можно выполнять, даже когда данные находятся в оперативном доступе.

Тиражирование данных между несколькими узлами играет большую роль как для доступа к данным, так и для их защиты. Избыточная система хранения, распределенная между несколькими узлами, защитит информацию в случае сбоя на одном из них. Восстановление же после сбоев проходит гораздо быстрее, когда данные, идентичные оригинальным, хранятся в формате, удобном для быстрого доступа.

На связи - SSP

Рынок SSP — целинная территория, но он будет приносить солидные прибыли, если поставщики услуг внешнего хранения сумеют привлечь заказчиков. Это не слишком сложно, если учесть, что современные компании развиваются в темпах, задаваемых Internet. Согласно StorageNetworks, SSP удовлетворяет потребности заказчика в хранении с оплатой «по мере использования и по мере роста фирмы». Компании хотят развиваться быстрее, не отвлекаясь на сложности развертывания крупной системы хранения и управления ею. Эти задачи может взять на себя SSP.

Трудности SSP

Сегодня нередко даже одному крупному серверу требуется система хранения емкостью в несколько терабайтов, а если говорить о крупных корпорациях, то их потребности могут исчисляться петабайтами. Между тем емкость самых мощных сетей хранения ведущих производителей едва достигает планки в один петабайт. Для SSP, обслуживающего крупных клиентов, нужна сеть хранения большей емкости. А если система хранения SSP распределена между несколькими узлами, то емкость каждого из них должна быть достаточной не только для обслуживания подключенных к ним клиентов, но и для тиражирования информации между всеми узлами SSP.

В связи с этим возникает ряд проблем чисто финансового характера. Во-первых, подобная емкость стоит миллионы долларов. Во-вторых, она потребует огромного физического пространства, а также установки систем кондиционирования и электропитания. В-третьих, понадобятся стримерные библиотеки значительной емкости, которым также необходимо место и электроэнергия. Ну и, наконец, SSP должен содержать достаточно большой штат для мониторинга работы систем хранения, а также устранения сбоев накопителей и подсистем.

При этом SSP должны предлагать приемлемые цены и вообще создавать какие-то стимулы, заставляющие заказчика обратиться к услугам сторонней фирмы вместо приобретения собственной системы хранения. Чтобы достичь рентабельности, SSP придется некоторое время амортизировать расходы, терпеть убытки в течение, быть может, нескольких лет.

SSP должен предоставлять заказчикам возможность заключения соглашений об уровне услуг (Service Level Agreement — SLA) — договоров, гарантирующих сохранность данных клиента и определенный уровень качества обслуживания. Поскольку данные обычно динамически изменяются, реальные объемы использования пространства хранения могут варьироваться в больших пределах. В соглашениях об уровне услуг это непостоянство необходимо учитывать, а SSP обязан предоставлять удобную систему биллинга, не забрасывающую клиента горами счетов за обслуживание, а взимающую плату на ежемесячной основе.

SSP должен также иметь возможность при необходимости передать управление над дисковыми томами и информационным наполнением клиента любому из своих системных администраторов.

Раздвигая границы

Способность передавать блоки данных по IP-сетям позволит преодолеть ограничения на расстояния, свойственные канальным структурам