Неизбежность SAN

Появление сетей хранения (storage-area network, SAN) свидетельствует о фундаментальной смене парадигмы, переходе от модели «вычисления — это сеть» к модели «информация — это сеть». Корпоративные сети intranet и extranet — яркий пример такого перехода — могут содержать информацию любого типа, от критически важных финансовых данных и сведений, требующихся для принятия решений и функционирования систем автоматизированного проектирования, до менее ответственной маркетинговой информации.

К сожалению, до информации, содержащейся в этих сетях, не всегда можно добраться достаточно быстро. Реалии современного бизнеса, формирование глобальной экономики, когда деловая активность продолжается круглосуточно и ежедневно, вынуждают организации модернизировать свою ИТ-инфраструктуру с учетом еще одного ключевого фактора — обеспечения доступа к информации, характеризующегося высоким уровнем готовности и малой задержкой.

Это серьезная задача. Так, учитывая, что традиционные системы хранения подключаются напрямую к серверам через SCSI-интерфейс, процедура резервного копирования становится крайне обременительной, оказывая существенное влияние на производительность сервера. Если резервируемые данные содержатся в постоянно меняющейся реляционной базе данных, во время выполнения резервного копирования работу с ней приходится приостанавливать, чтобы гарантировать целостность данных. В результате во время резервного копирования либо вообще запрещается доступ к информации, либо чрезмерно увеличивается время ответа на запрос. ПО управления резервным копированием на отдельных серверах делает эту задачу несколько менее трудоемкой, но действительного решения проблемы это не дает. В подобной среде сеть сама становится транспортом для данных, что значительно увеличивает степень ее загрузки, особенно при работе по медленным линиям T1 в глобальных сетях. Это приводит к резкому увеличению времени реакции сети и, как следствие, замедлению доступа к информации.

Кроме того, серверу приходится обрабатывать удаленные запросы к данным, извлекая их из централизованной корпоративной системы хранения и перекладывая в процессе обработки с сервера на сервер. Конечно, серверные операционные системы оптимизированы для получения информации с дисков, оснащенных контроллерами SCSI, чего не скажешь о стеках сетевых протоколов. Поэтому различия во времени отклика при хранении данных на локальном диске и при использовании сетевых соединений весьма существенны — даже в сетях, поддерживающих передачу данных на гигабитных скоростях.

Но наибольшие трудности вызывает непрерывный рост объемов хранимых данных. И если нынешнее состояние управления резервным копированием еще можно считать приемлемым, то вряд ли это можно будет сказать в обозримом будущем, учитывая, что объемы данных во многих организациях ежегодно увеличиваются на 40% и нет никаких оснований полагать, что эти темпы снизятся. Вот почему так важно проанализировать перспективы корпоративных систем хранения.

Сеть хранения — а не отдельные серверы — необходима, чтобы обеспечить высокий уровень готовности информации. В конечном счете, по мере накопления информации становится необходимой организация быстрого доступа к ней, а значит, компаниям придется создавать сеть хранения, которая удовлетворяет этим требованиям, причем с известной избыточностью. Специалисты должны заняться изучением архитектуры и реализации инфраструктуры SAN, которая предусматривает использование различных протоколов (в частности, Fibre Channel) и самых разных составляющих архитектуры.

Новый уровень обслуживания

Все дело в данных. Объем накопленной современными предприятиями информации растет экспоненциально. Internet, быстрое распространение централизованных серверов приложений и баз данных, а также рост популярности корпоративных приложений, таких как SAP R/3 и Baan IV, параллельно с мультимедиа-приложениями превращают вопрос эффективной работы с данными в ключевой.

Руководителям для принятия решений требуется более быстрый и надежный доступ к бизнес-информации. Значимость корпоративных информационных служб, равно как и независимых сервисных организаций, будет возрастать в соответствии с их способностью предоставить данные именно тогда и там, где они необходимы.

Поэтому управление хранением данных — это стратегическая технология. Любая организация при создании информационной инфраструктуры обязательно должна учитывать вопросы управления хранением, а значит, производители и интеграторы также должны предусматривать соответствующие решения, которые должны продемонстрировать, как можно управлять данными с учетом стратегических целей компании и каким образом превратить их в ее наиболее ценный актив.

Есть два способа получить контроль над данными: через управление самими данными (то есть процедуры резервного копирования и восстановления, архивирования, управления иерархическим хранением) и через управление ресурсами хранения (то есть мониторинг инфраструктуры хранения). Компании, впервые реализующие функции резервного копирования и восстановления, по мере работы с данными приходят к пониманию, как оптимизировать всю систему хранения. Самое важное при этом — определить адекватную архитектурную концепцию. Все больше и больше предприятий отказываются от традиционной, подключенной к серверу системы хранения в пользу сетевой. Сети хранения — это шаг в верном направлении, позволяющий создавать «пулы хранения», которые могут совместно использовать все эксплуатируемые на предприятии приложения. Но и в такой среде ключевым остается вопрос об управлении хранением. После реализации возможностей управления хранением необходимо организовать их в виде централизованной службы. Этот шаг требует упреждающего управления и контроля служб управления хранением, а также управления всеми затратами на ИТ. Осуществить это позволит механизм соглашений об уровне обслуживания (service level agreement, SLA).

Большинство соглашений об уровне обслуживания, связанных с хранением, затрагивают три момента.

• Уровень готовности, выраженный в процентах от оговоренного времени пользования услугой период, в течение которого клиенты имеют доступ к информации и могут пользоваться данной услугой.
• Скорость возобновления работы после сбоя.
• Возврат затрат.

Затраты на доставку услуг возвращаются непосредственно пользователями на основе модели, отражающей степень потребления услуг. Программное обеспечение управления хранением — центральная технология, которая обеспечивает доставку нужной потребителям информации и гарантирует готовность критически важных приложений, — по-прежнему будет предлагать новые возможности, чтобы удовлетворить требованиям современной бизнес-среды. Поставщики услуг, сумевшие освоить эту технологию, получат значительные преимущества перед конкурентами.

Управляйте ресурсами хранения

Системы планирования корпоративных ресурсов, ПО групповой работы и хранилища данных существенно увеличивают спрос на емкость сетевых устройств хранения. Исследование International Data Corp. показало, что средняя финансовая фирма увеличила емкость своей системы хранения с 150 Гбайт в 1996 году до 2400 Гбайт в 1998-м. Для компаний, число сотрудников в которых не превышает 100 человек, эти показатели составили соответственно 24 Гбайт и 75 Гбайт.

Карей Аззара, аналитик International Data Corp., считает, что заказчики зачастую недооценивают емкость подсистемы хранения, которая требуется для работы их приложений. Учитывая значительный рост емкости подсистемы хранения, необходимо осознать важность управления хранением. Хранение представляет собой весьма перспективное поле деятельности и для компаний, специализирующихся на консультациях и предоставлении услуг. Как интегратор может воспользоваться возможностями, открывающимися на рынке управления хранением, и помочь потребителям превратить сетевые хранилища в стратегический актив компании? Только с помощью средств управления ресурсами хранения (storage resource management, SRM).

Эта новая категория инструментальных средств управления позволяет выполнять детальный мониторинг, рассылать уведомления, генерировать отчеты и определять тенденции в использовании ресурсов хранения, в том числе массивов RAID, дисков, разделов, файловых систем и файлов. SRM играют в отношении логических и физических ресурсов хранения ту же роль, что и средства управления сетями в отношении маршрутизаторов, концентраторов и пакетов данных. По оценкам Dataquest, объем рынка продуктов и услуг SRM вырастет с 210 млн. долл. в 1997 году до 1,24 млрд. долл. в 2002-м. Рынок SRM предоставляет интеграторам шанс предложить клиентам широкий диапазон услуг, касающихся контроля и управления памятью, а также консультации по соответствующим вопросам.

В частности, эти услуги могут быть связаны с планированием емкости и графиком выполнения резервного копирования, конфигурации и использования сетей хранения, управления дисками, объединением серверов, планированием управления иерархической памятью и распределением памяти. Установив средства SRM в сетях своих клиентов, можно вырабатывать соответствующие рекомендации, учитывая историю развития компании, привычные методы и принципы работы, к примеру, сколько файлов изменяются и создаются ежедневно, насколько быстро заполняются разделы дисков и где в основном располагаются устаревшие файлы.

Периодические проверки помогут клиентам сконфигурировать серверы резервного копирования так, чтобы максимально снизить нагрузку в сети, обеспечить оптимальное распределение загрузки серверов файлов, чтобы избежать избыточных операций ввода/вывода и определить, какие данные необходимо в первую очередь перенести в сеть хранения. Можно также определить местонахождение устаревших файлов, которые, как предполагается, следует удалить из хранилища, выяснить потребность в приобретении нового ПО резервного копирования, массивов RAID или автоматизированных библиотек на ленточных накопителях. И что самое замечательное, сети хранения позволят сократить объем закупок ПО резервного копирования, ленточных накопителей и автоматизированных библиотек, а также сократить время и усилия, которые потребуются на составление рекомендаций относительно эксплуатации подсистемы хранения.

С помощью инструментария SRM интеграторы могут предоставить потребителям решения, которые позволяют сократить производственные убытки, вызванные сбоями в сети хранения и нехваткой производительности, снизить затраты на администрирование системы хранения и ускорить возврат инвестиций.

Новая парадигма хранения в сети

Сети хранения стали, пожалуй, самой значительной концепцией за последние десять лет в области архитектуры продуктов, предназначенных для центров данных. Они заменяют устаревший подход, при котором система хранения представляла собой компьютерные периферийные устройства, причем каждое из них подключалось к конкретному компьютеру.

При старом способе организации хранения данные остаются изолированными островками в своего рода информационном архипелаге, где их трудно использовать совместно, ими сложно управлять и нелегко их защитить. Корпоративная сеть хранения представляет собой общий ресурс, к которому можно подключить большой массив серверов различного типа. Благодаря общему пулу хранения концентрируются возможности для управления, защиты и совместного использования информации. Однако многие современные сети хранения, несмотря на свою эффективность, обладают крайне низкой масштабируемостью.

Благодаря поддержке многочисленных SCSI-портов корпоративная система хранения может ослабить ограничения, традиционно присущие архитектуре, предусматривающей соединения с периферийными устройствами типа «точка-точка». Действительно, современные продукты в состоянии поддерживать 32 SCSI-соединения. Но новые технологии предлагают даже лучшие решения. Технология корпоративной сети хранения (enterprise-storage-network, ESN) формирует реальный сетевой механизм связи между серверами и системой хранения, позволяя организовывать соединения между любыми компонентами, расположенными на значительном расстоянии друг от друга.

Таким образом, сотни серверов и десятки устройств хранения, находящихся в центрах обработки данных, можно рационально и эффективно связать друг с другом. ESN выполняет в соединениях устройство хранения — сервер ту же роль, что и локальная сеть для организации взаимодействия клиент-сервер. 15 лет назад пользователям, которым требовался доступ к оперативной информации большого объема, например брокерам, приходилось иметь на рабочем столе полдюжины терминалов, каждый из которых был подключен к своему серверу. Локальная сеть позволила оставить один терминал, или клиент, который может получать доступ ко всем серверам. ESN дает такую же гибкость, обеспечивая любому компоненту среды возможность обращения к системе хранения. Таким образом, ESN наделяют систему, охватывающую весь центр обработки данных, преимуществами, характерными для корпоративной системы.

Более того, ESN позволяет объединить рассредоточенные ресурсы хранения, переместив накопители, которые сейчас рассредоточены по многочисленным подразделениям, в единый центр обработки данных, в то же время оставив серверы (и приложения) в непосредственной близости к пользователю. Теперь можно организовать единый пул хранения, позволяющий удовлетворить требования к памяти даже крупнейших компаний. С другой стороны, пользователи смогут с помощью ESN, во-первых, ускорить объединение серверов и систем хранения, во-вторых, создать быструю и надежную инфраструктуру для централизованного управления, защиты и совместного использования данных в пределах всего предприятия и, в-третьих, значительно сократить затраты за счет переноса операций, связанных с интенсивной обработкой данных непосредственно в систему хранения, где эти данные располагаются. Интеграторы также получат ряд преимуществ от применения ESN. Они смогут, в частности, использовать единый интерфейс управления для корпоративной системы хранения своих клиентов, увеличить производительность и в то же время сократить число сотрудников, а также помочь клиентам в развертывании новой технологии. Гетерогенность ESN обеспечивает единое представление об информации, используемой в организации, одновременно обеспечивая гибкость в том, что касается изменения системы хранения и адаптации ее к нуждам компании.

Истинные достоинства SAN

Отрасль информационных технологий переживает маркетинговое безумие по поводу сетей хранения (storage-area networks, SAN). Производители аппаратного и программного обеспечения заполонили рынок своими «решениями» в области SAN, наводнили отрасль новыми терминами и не скупятся на обещания.

В то же время главные требования к подсистемам хранения не меняются: надежный и эффективный доступ к данным по приемлемой цене. Потребители искренне изумляются всей этой шумихе и с достаточной долей скепсиса относятся к рассказам о преимуществах, которые им сулят SAN. Но так или иначе, большая часть маркетинговых инициатив сегодня сосредоточена вокруг доступа к информации. Вот почему интеграторам в первую очередь стоило бы задуматься о цене подобных решений.

Для начала неплохо выяснить, что же нам обещают. Поучаствовав в нескольких проектах, связанных с развертыванием сетей хранения, я могу с уверенностью заявить, что они действительно увеличивают масштабируемость и производительность системы хранения. Кроме того, эта технология, безусловно, обеспечивает более высокую по сравнению с обычной готовность данных для гетерогенных сред. Правда и то, что ее реализации на базе Fibre Channel свободны от ограничений на расстояние до устройств хранения, присущих кабельным системам, и намного проще, нежели SCSI-системы на медной проводке.

Как эволюция самих компьютерных сетей от соединений на основе стандарта RS-232 до современных коммуникационных технологий, так и использование сетей хранения — естественный шаг вперед для информационных систем предприятий. Майкл Петерсон, аналитик компании Strategic Research, не перестает утверждать, что дело не в том, надо ли реализовывать SAN, а в том, когда этим следует заниматься. Пока же руководителям информационных служб надо найти ответ на единственный вопрос: помогут ли новые системы снизить затраты на хранение информации?

Безусловно помогут, и основное сокращение затрат будет обусловлено увеличением эффективности управления. Зачастую пользователи учитывают лишь стоимость физических ресурсов — ленточных накопителей и дисководов, контроллеров SCSI, адаптеров Fibre Channel, роботизированных библиотек, массивов RAID и тому подобных устройств. Хотя эти расходы весьма существенны, они составляют лишь часть общих затрат на хранение информации.

Стоимость управления, в том числе затраты на администрирование, использование, восстановление после сбоев и поддержку необходимого уровня готовности данных, часто упускается из виду. По мнению аналитиков, в корпоративных информационных службах на управление приходится более 50% общих затрат на хранение, а этот показатель не должен превышать 15%!

Тем, кто намерен добиться успешной реализации сети хранения, необходимо знать, почему расходы на управление столь высоки. Во-первых, при оценке объема устройств хранения надо помнить, что не следует преувеличивать значения числа платформ, с которыми вы имеете дело. Число платформ — лишь множитель при вычислениях. О росте объемов накопленной предприятиями информации написано уже немало, но обратите внимание на следующие статьи расходов:

• время, которое системные администраторы тратят на мониторинг условий «отсутствия свободного места»;
• время, затрачиваемое на поиск дисководов, кабелей, контроллеров ввода/вывода и других комплектующих, необходимых для того, чтобы увеличить ресурсы компьютеров, которые используются хотя бы больше года (попробуйте найти диск емкостью 1 Гбайт или несимметричный SCSI-контроллер);
• дополнительные расходы на приобретение и обслуживание более старого оборудования;
• избыточные аппаратные ресурсы для обеспечения резервной емкости;
• разработка и реализация плана модернизации устройств хранения для каждого из компьютеров, используемых в организации.

Вы можете убедиться, что очень многие предпочитают напрямую подключать ленточные накопители, чтобы выполнение резервного копирования осуществлялось быстрее. Однако это приводит к тому, что возможности ленточных накопителей и библиотек используются не полностью. В действительности, практически повсюду ленточные накопители используются менее чем на 20%. Затраты на управление ими включают в себя:

• расходы на приобретение ленточных накопителей для устройств и библиотек различного типа;
• время, которое тратит оператор на установку и смену ленточных накопителей в соответствии с расписанием резервного копирования;
• затраты на выявление незаполненных лент.

Можно подвести некоторые итоги. Хотя трудно отделить реальность от рекламной шумихи, следует знать, что SAN не только увеличивает эффективность доступа к данным, но и значительно снижает общую стоимость владения системой хранения.