Даже готовность на уровне 98% означает, что доступ к важным деловым процессам невозможен в общей сложности в течение семи дней в году. Едва ли руководство станет смотреть сквозь пальцы на возникающие отказы. Правильно построенные сети хранения данных исключают длительное время простоя.

SAN — БЫСТРАЯ, МАСШТАБИРУЕМАЯ, НАДЕЖНАЯ?

Системы SAN образуют обособленные, очень быстрые, масштабируемые сети хранения, которые могут эксплуатироваться параллельно с локальными сетями (см. Рисунок 1). Емкость подобных решений практически неограниченна и доходит до уровня петабайт. Информация сохраняется на жестких дисках, и пользователи могут обращаться к ним напрямую. Такой блочный доступ наиболее выгоден для приложений с высокими требованиями к производительности, к примеру для систем ERP на основе баз данных.

Рисунок 1. Системы SAN функционируют параллельно с локальными сетями.

Предприятия всегда выдвигали особые требования к производительности сети хранения данных, однако сегодня ввиду больших объемов информации главной задачей становится обеспечение их надежности и готовности: в частности, так называемых «окон» для резервного копирования давно уже недостаточно, чтобы сохранить все данные. Кроме того, управление становится все более сложным, что угрожает снижением производительности и уровня готовности систем. Поэтому при разработке концепции или расширении существующего решения хранения компоненты нельзя рассматривать по отдельности: лишь функциональная согласованность специального программного и аппаратного обеспечения способна привести к успеху. Наряду с SAN в качестве фундамента для системы хранения высокой готовности на рынке предлагаются архитектуры хранения следующего поколения, например решения на базе Storage Grid.

АППАРАТНОЕ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Аппаратное обеспечение систем SAN — как и всех других решений хранения — является основой стабильной и надежной работы. Поддержка избыточных компонентов, нескольких маршрутов, систем RAID и тиражирования хранения считается уже стандартом — таким образом снижается риск отказа отдельных компонентов (см. врезки «Тиражирование» и «Множество маршрутов»). Кроме того, пространственное разделение зеркальных данных увеличивает степень защиты информации на крупных предприятиях.

Еще один аспект — предотвращение простоев во время выполнения технического обслуживания или модернизации. Безусловно необходимы системы, в которых жесткие диски могут заменяться без прерывания работы. Включение дополнительного аппаратного обеспечения в имеющуюся инфраструктуру также должно осуществляться по возможности просто. Предпочтительными являются компоненты на базе отраслевых стандартов. Их открытые интерфейсы обеспечивают бесперебойное и согласованное функционирование компонентов, даже если те изготовлены разными производителями. В результате становится возможным единое и тем самым эффективное управление.

Для обеспечения высокой готовности систем хранения данных необходимо применение полноценного программного обеспечения для управления. Предприятиям следует выбирать решения, поддерживающие широкий спектр платформ, операционных систем, технологий хранения и инструментов резервного копирования. Только тогда они смогут управлять всей инфраструктурой из единого интерфейса. Преимуществом при этом обладает модульное ПО. Оно позволяет осуществлять простую интеграцию нового оборудования и приложений или строить распределенную в пространстве инфраструктуру без замены программного обеспечения.

Следующая задача — постоянный мониторинг системы хранения: при его наличии администраторы будут оповещены о потенциальных узких местах до их появления и смогут вовремя отреагировать (или при задании соответствующих правил перераспределения ресурсов произойдет автоматически). Таким образом предотвращаются случаи снижения производительности и даже отказы, а в результате готовность повышается еще больше. Дополнительное преимущество состоит в более эффективном использовании имеющихся ресурсов.

СЛАБОЕ ЗВЕНО: РЕЗЕРВНОЕ КОПИРОВАНИЕ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ

Центральным аспектом концепции систем хранения высокой готовности являются автоматизированные процессы резервного копирования и восстановления данных. В случае отказа системы хранения необходимо как можно быстрее восстановить данные для пользователей. Как уже говорилось, это очень непросто, особенно в системах SAN с большой емкостью хранения. Имеющегося времени (окна для резервного копирования) оказывается недостаточно для копирования всей информации, а передача данных из филиалов или с «медленных» устройств часто становится «бутылочным горлышком», из-за которого замедляются все деловые процессы. В такой ситуации очень эффективны многоступенчатые системы резервного копирования.

Благодаря появлению недорогих дисковых систем хранения (к примеру, с интерфейсами SATA) для все большего количества предприятий они представляют реальную альтернативу столь популярному до сих пор одноступенчатому методу резервного копирования: сначала данные сохраняются на промежуточных дисковых накопителях, а затем записываются на более медленные ленточные носители. Использование обеих систем открывает возможность для комбинирования так называемых снимков памяти, т. е. фиксации состояния данных в конкретный момент времени, с классическим резервным копированием. Последнее позволяет, к примеру, восстанавливать случайно удаленные или поврежденные файлы, что не всегда удается при помощи снимков памяти.

Многоступенчатые системы обладают еще одним преимуществом: очень быстрое восстановление множества небольших файлов. В случае резервного копирования исключительно на ленту эта процедура длится заметно дольше и приводит к более продолжительным простоям. На многих предприятиях восстановление данных — одно из самых слабых звеньев стратегии хранения: хотя самая важная информация и защищена, те, кто отвечают за состояние ИТ, зачастую не знают, как долго будет длиться восстановление данных с ленточных носителей при серьезной аварии. Результатом являются продолжительные незапланированные простои с огромными дополнительными затратами.

На данный момент рынок хранения находится на перепутье вследствие растущего распространения решений по управлению жизненным циклом информации (Information Lifecycle Management, ILM). В случае ILM резервное копирование превращается в процесс сопровождения важной информации в течение всего срока ее существования. При этом в многоступенчатой архитектуре хранения определенные правила предусматривают автоматическое перемещение данных между различными классами хранения, к примеру SAN и Storage Grid. Последние построены на базе так называемых интеллектуальных ячеек — технически идентичных ячеек хранения, каждая из которых обладает процессором и двумя видами памяти — оперативной и долговременной. Кроме того, они функционируют не только в качестве хранилища данных, но и могут выполнять автоматическую категоризацию, индексирование, а также поиск и предоставление данных благодаря загружаемым программным функциям. Это обеспечивает быстрый и надежный доступ к сохраненной информации. Еще одно преимущество заключается в том, что решения на базе Storage Grid разгружают имеющиеся системы хранения, в частности инфраструктуру SAN.

НИКАКОЙ ГОТОВНОСТИ БЕЗ СТРАТЕГИИ ХРАНЕНИЯ

Основой решения хранения высокой готовности — независимо от того, базируется ли оно «только» на традиционной IP-системе хранения (Network Attached Storage, NAS) или SAN либо охватывает также системы на базе Storage Grid — является всеобъемлющая стратегия хранения, поскольку лишь полная согласованность всех компонентов обеспечивает стабильную архитектуру с короткими периодами простоя. В случае необходимости данные, поврежденные либо удаленные в результате ошибки или воздействия вируса, можно быстро восстановить. Огромное значение имеет соответствие системы хранения отраслевым стандартам, что облегчает интеграцию в существующие инфраструктуры и открывает путь к эффективному администрированию. А благодаря гибкости и масштабируемости предприятия могут адаптировать свои инфраструктуры к измененным требованиям.

Гидо Кленнер — коммерческий директор отдела оперативных хранилищ компании Hewlett-Packard. Тим Нольте — коммерческий директор компании Storage Software.

Тиражирование

При тиражировании данные постоянно копируются на вторичный массив (расположенный, к примеру, в другом филиале), поэтому доступ к ним обеспечивается даже в случае отказа всей системы хранения. В то время как в крупных средах этот процесс выполняется непосредственно между двумя дисковыми массивами, в менее масштабных инфраструктурах тиражирование осуществляется между серверами, которые подсоединяются к SAN через сеть IP. Таким образом обеспечивается возможность тиражирования «один к одному», «один ко многим» и «многие ко многим». При этом для сокращения сетевого трафика, насколько это возможно, синхронизируются только измененные данные (инкрементальными блоками).

Множество маршрутов

Соединение между сервером и сетевым решением хранения состоит из нескольких компонентов: адаптера шины хоста (Host Bus Adapter, HBA), коммутатора, кабеля и контроллера массива. Если какой-нибудь из них откажет, соединение обрывается. Эта проблема предотвращается путем организации нескольких маршрутов и обеспечения избыточности компонентов. Если один из компонентов недоступен, трафик данных направляется через другой. Программное обеспечение, например HP Storageworks, Secure Path определяет прерванные соединения и инициирует автоматическое переключение. Кроме того, благодаря балансировке нагрузки данные распределяются равномерно между обоими соединениями, что ведет к повышению скорости передачи.

© AWi Verlag