Разработчики систем хранения данных постоянно ищут новые пути решения задач, стоящих перед пользователями. В настоящее время наиболее перспективными считаются концепции сетей хранения данных.

Потребности теле- и радиовещания, индустрии развлечений с точки зрения объемов хранимой информации просто огромны. Рэндалл Чалфант, директор по корпоративной стратегии StorageTek

Не вызывает сомнения, что важнейшие стратегические и тактические бизнес-решения основаны на информации — о рынке и тенденциях его развития, потенциальных заказчиках и их потребностях. Однако если вопрос о необходимости сбора и хранения информации обычно не обсуждается, то аспекты организации этого хранения и доступа к информации для корпоративных заказчиков со временем становятся все более важными. При этом решающее значение имеет надежность хранения информации и возможность постоянного доступа к ней.

Для повышения надежности сохранности информации принято производить ее резервное копирование. Однако это требует дополнительной внешней памяти и немало времени. Например, по данным корпорации DaimlerChrysler, на копирование данных, связанных с процессом разработки и конструирования автомобилей, еще недавно уходило до 8 часов, причем в течение этого периода информация была недоступна.

В связи с этим разработчики систем хранения данных постоянно ищут новые пути решения задач, стоящих перед пользователями. В настоящее время наиболее перспективными считаются концепции сетей хранения данных и виртуализации хранения информации.

Причины поиска новых технологий

Концепции SAN (storage area network — «сети хранения») и NAS (network area storage — «подключаемые к сети устройства хранения») известны уже несколько лет, и все же многие пользователи стоят перед дилеммой, какой из топологии хранения данных отдать предпочтение.

Стоимость систем хранения в расчете на 1 Мбайт уменьшается со скоростью 30-40% в год. Однако это компенсирует в среднем только от 60 до 80% ежегодного прироста общих объемов памяти. В целом затраты предприятий на системы хранения ежегодно увеличиваются примерно на 30%.

Причем все без исключения опросы корпоративных пользователей показывают, что их потребности, а значит, и емкость устройств хранения будут расти. Например, наличие Web-сервера ежеквартально вызывает удвоение потребности во внешней памяти.

Тем не менее на собственно системы хранения приходится, по данным GartnerGroup, лишь 20% общих затрат, связанных с хранением информации. Остальная часть расходов связана с управлением данными и устройствами хранения.

К тому же эксперты утверждают, что для уменьшения стоимости самих систем хранения практически сделано все возможное, и теперь следует поработать в направлении снижения расходов на управление. Способом достижения этой цели считают консолидацию информации, а в качестве альтернатив, позволяющих упростить управление внешней памятью, рассматривают NAS и SAN. Их применение должно значительно уменьшить долю затрат на управление данными в общем бюджете предприятий, выделяемом на системы хранения.

Хотя вряд ли общие затраты на управление снизятся, поскольку будут расти расходы на сами системы хранения.

По оценкам GartnerGroup, спрос на программное обеспечение управления хранением будет расти; до 2003 года среднегодовые темпы этого роста составят 19%. Совершенствование будет идти за счет функций автоматизации все большего числа задач управления данными, что позволит снизить затраты на персонал, занятый на предприятиях обслуживанием систем хранения.

Пока очевидно только то, что постепенно теряет популярность топология выделенных устройств, непосредственно подсоединяемых к компьютерам или серверам — Direct Attached Storage. (В этом случае каждый сервер имеет собственную выделенную внешнюю память, которая может быть комбинацией дисковых и ленточных накопителей.)

Применение DAS порождает несколько проблем. Во-первых, серверы подвергаются перегрузке даже не из-за обработки данных, а лишь по причине доступа к ним (это не в последнюю очередь обусловлено увеличивающимся спросом на широкий — не ограниченный конкретной рабочей группой или приложением — доступ к данным).

Во-вторых, накладные расходы на управление многочисленными системами хранения, основанными к тому же на разнородных технологиях, непрерывно растут в силу необходимости постоянного развития каждой из систем.

Наконец, происходит перегрузка локальных сетей, вызванная исключительно передачей данных между серверами (например, в случае, когда пользователь выполняет приложение, размещенное на сервере, работающем под управлением Windows NT, которое требует дополнительных данных, хранящихся на Unix-сервере).

SAN и NAS — не антиподы

Что касается NAS, то обычно под этим подразумевают устройства, иногда называемые тонкими серверами. Они предназначены для управления и предоставления доступа к внешней памяти с других серверов локальной сети. NAS уменьшает накладные расходы, связанные с доступом и управлением памятью, и не зависит от операционной системы, а потому на NAS-серверах можно хранить данные, необходимые для всех пользователей сети.

Правда, концепция NAS тоже не свободна от ограничений, хотя и обеспечивает более эффективный доступ к данным и единый источник, которым проще управлять. Ее главный недостаток состоит в том, что NAS-устройства тоже присоединяются к локальной сети. А это означает, что сеть может перегружаться «транзитом» данных между NAS-сервером и серверами приложений или клиентскими программами пользователей.

Вместе с тем существенным достоинством NAS является возможность быстрой установки устройств (за счет прямого подсоединения к локальной сети). И все же, по мнению специалистов, это позволяет рассматривать NAS скорее как «пожарный» вариант при решении вопроса об увеличении емкости внешней памяти, чем стратегический подход к проблемам хранения.

Однако и концепция SAN, о которой так много говорят в последнее время, вовсе не является идеальным решением.

В узком смысле SAN можно рассматривать как создание выделенной сети хранения, полностью обслуживающей взаимодействие между сервером и устройством хранения. Однако в широком смысле SAN обеспечивает взаимодействие многочисленных серверов с множеством устройств хранения посредством «вторичной» сети, работающей параллельно с существующей локальной сетью; при этом серверы оказываются подсоединенными к обеим сетям.

SAN — архитектура, лучше масштабируемая по сравнению с NAS, главным образом из-за того, что использует выделенную сеть, основанную на технологии Fiber Channel. Она также позволяет добавлять системы хранения и увеличивать их емкость по мере необходимости, не оказывая при этом влияния на работу приложений.

Считается, что SAN спроектирована таким образом, чтобы удовлетворять потребности в хранении информации для всего предприятия в целом, а не для его отдельных рабочих групп. А потому концепция SAN рассматривается как идеальное решение для консолидации внешней памяти в масштабе предприятия.

В настоящее время многие предприятия, у которых имеются разрозненные островки информации, размещенные на различных серверах, построенных в разной архитектуре, пытаются свести все данные воедино. Для того чтобы это сделать, они формируют SAN, а затем осуществляют миграцию данных с имеющихся у них серверов или мэйнфреймов.

Тем не менее возможное сокращение затрат на управление данными с помощью SAN сопряжено со значительными инвестициями на этапе создания сети хранения и миграции данных. Это вынуждает многие предприятия прибегать к промежуточному решению: чтобы снизить расходы на администрирование, они адаптируют программные средства управления данными.

Эксперты не рекомендуют рассматривать SAN в качестве долгосрочной стратегии для малых предприятий. Одна из причин этого заключается в том, что архитектура SAN основана на технологии Fiber Channel, между тем как локальные сети базируются на технологии Ethernet. Таким образом, развертывание SAN означает необходимость приобретения сетевыми администраторами дополнительных навыков в области сетевого управления, а это противоречит целевой установке малых компаний — снижению расходов на управление.

Работающие в области хранения данных специалисты пытаются решить проблемы, организовав для этой цели консорциум SANITI (SAN Integrated Technology Initiative). Эта организация занята разработкой общих стандартов управления данными для архитектур SAN и NAS.

Главная цель SANITI — предложить способ, помогающий все устройства хранения обнаруживать автоматически. Предполагается, что процесс обнаружения будет осуществляться с помощью единой системы управления в момент первого подключения устройства, причем независимо от того, подсоединено ли оно к сетям SAN, LAN или WAN.

Более отдаленная цель SANITI — попытка объединить архитектуры SAN, LAN и WAN в рамках единой сетевой технологии. Возможно, что подобное решение будет основано на одном из вариантов технологии спектрального мультиплексирования (WDM — wave division multiplexing). Правда, многие предприятия не могут строить свои планы лишь в расчете на отдаленную перспективу: им необходимо найти способ решения своих насущных проблем в области хранения данных «уже сейчас».

Во многих случаях NAS представляет собой наилучшее решение не только для небольших компаний, но и для рабочих групп, входящих в состав более крупных компаний, в том числе и тех, которые осуществляют миграцию к SAN.

Для рабочих групп управление данными через SAN чаще всего окажется неэффективным. Практичным способом для многих предприятий будет решение о размещении данных «по соседству» с пользователями и приложениями, в которых они нуждаются. (Так, NAS может оказаться наилучшим решением для Web-сайтов.) Для такого локального хранения NAS является идеальным решением.

В целом эксперты склоняются к тому, что две архитектуры — SAN и NAS — скорее дополняют, а не конкурируют друг с другом. И по этой причине NAS можно рассматривать как часть долгосрочной стратегии компаний.

Развертывание SAN — наряду с ростом пропускной способности глобальных сетей — настолько упрощает процесс управления памятью, что позволяет специализированным компаниям предоставлять соответствующие услуги.

Для этих целей SAN — идеальная технология, поскольку позволяет распределять системы хранения между многочисленными приложениями и различными заказчиками. (А поскольку пропускная способность сети является столь же важной, сколь и емкость системы хранения, к подобному аутсорсингу могут прибегнуть и телекоммуникационные компании.)

Заказчики таких услуг, тем не менее, возможно, захотят использовать собственные локальные хранилища данных, и NAS обеспечит решение и в этом случае.

В дополнение ко всему сказанному следует сказать, что NAS и SAN имеют одну очень важную черту: обе архитектуры отделяют систему памяти от компьютера, который она обслуживает. Это позволяет устранить зависимость пользователя от конкретных поставщиков систем хранения и дает им возможность «смешивать» различные системы хранения точно так же, как это происходит с клиентскими компьютерами и серверами в локальной сети.

Наследие Eurostorage

Технологические аспекты хранения данных рассматривались на общеевропейской конференции Eurostorage 2001, которая является своеобразной средой для общения поставщиков решений и их прямых заказчиков.

Помимо представителей компаний-разработчиков, своим опытом использования систем хранения поделились и менеджеры корпораций-пользователей из разных сфер деятельности — Credit Suisse (банк), Swiss Post (почтовая служба), Lufthansa (авиакомпания), CERN (Европейский центр ядерных исследований), Министерство обороны Бельгии, France Telecom (телекоммуникации), Axel Springer Verlag (издательство).

Менеджеры компании StorageTek отыскивают заказчиков в различных сферах, но в первую очередь среди банковских структур, страховых компаний, производственных фирм. В последнее время компания распространила свою поисковую активность на области здравоохранения, теле- и радиовещания, индустрии развлечений, а также научных исследований. По словам директора StorageTek по корпоративной стратегии Рэндалла Чалфанта, потребности перечисленных областей с точки зрения объемов хранимой информации просто огромны: например, для рынка развлечений в настоящее время требуется объем примерно 6 ЗЕТАБАЙТ! (Один зетабайт примерно соответствует двадцать первой степени с основанием 10. Чтобы наглядно представить себе эту величину, Чалфант предложил воспользоваться следующим образом: для того чтобы разместить 1 зетабайт информации на привычных 3,5-дюймовых дискетах, потребуется стопка носителей, высота которой будет эквивалентна расстоянию до Сатурна.)

С 10 по 12 сентября в Севилье проходит форум Storage Networking World, который проводится под эгидой еженедельника Computerworld и ассоциации Storage Networking Industry Association и призван заменить собой конференцию Eurostorage.

Причины этого объяснили представители компании StorageTek, являвшейся «платиновым спонсором» конференции Eurostorage. По их словам, некоторые воспринимали конференцию как «событие, подготовленное StorageTek». И видимо, по этой причине до сих пор многие крупнейшие компании, поставляющие решения в области хранения данных, среди которых, например, EMC, Hewlett-Packard, Hitachi или IBM, не участвовали в Eurostorage.

Конференция же в Севилье станет «открытой» не только для пользователей информационных технологий, но и для их поставщиков. И ее участниками станут не только компании, принимавшие участие в Eurostorage, но и многие другие, в числе которых Hitachi Data Systems, Hewlett-Packard, IBM, SGI.

Требования растут

Если вопрос о необходимости сбора и хранения информации обычно не обсуждается, то аспекты организации этого хранения и доступа к информации для корпоративных заказчиков со временем становятся все более важными. При этом решающее значение имеет возможность постоянного доступа к ней.

Источник: Fujistu Siemens Computers, март 2001