Ресурсное хранение (Utility Storage) — новая категория хранилищ на основе модульной кластерной архитектуры, которая может использоваться с двумя контроллерами (вместо прежнего модульного или монолитного решения). Эта архитектура характеризуется расширенной и более экономичной масштабируемостью и консолидацией. Дополнительно Utility Storage предлагает развитую интегрированную виртуализацию, позволяющую значительно улучшить загрузку и автоматизацию хранилищ.

Такой кластерный подход в сочетании с высокой степенью виртуализации, загруженности и автоматизации обеспечивает более простое управление системами хранения, что достигается за счет лучшей загрузки небольшого числа установленных систем, которые, к тому же, сами себя конфигурируют и оптимизируют. Примерами новых платформ Utility Storage могут служить подсистемы хранения от 3Par, Equallogic и др. «Для нас Utility Storage — большое облегчение. Управление системами хранения теперь требует на 95% меньше ресурсов, и мы больше не нуждаемся в дорогостоящей поддержке монолитных массивов», — сообщает, к примеру, Лэрри Сиконс, главный представитель по связям с прессой компании Thomas Weisel Partners.

Utility Storage предлагает более надежное и производительное, а также широко масштабируемое аппаратное обеспечение в комбинации с передовыми технологиями виртуализации. Кроме того, эта технология обеспечивает высокую степень автоматизации и интуитивные пользовательские интерфейсы. В результате становятся ненужными многие трудоемкие административные действия, обычно связанные с выделением и предоставлением емкости, оптимизацией уровня сервиса и управлением несколькими неоднородными системами.

ВЫДЕЛЕНИЕ И ПРЕДОСТАВЛЕНИЕ МОЩНОСТЕЙ

Благодаря интегрированным возможностям автоматизации платформ Utility Storage исключается, в первую очередь, необходимость трудоемкого управления жесткими дисками, что характерно для традиционных решений хранения данных (см. Рисунок 1).В большинстве доступных сейчас массивов требуется выполнить до 30 операций, чтобы предоставить единственный номер логического устройства (Logical Unit Number, LUN). К этому следует добавить невероятное количество ограничений и директив, которые пользователь вынужден тщательно учитывать, чтобы обеспечить правильное планирование емкости и характеристики уровня сервиса. К примеру, в случае традиционных массивов хранения приходится много времени тратить на назначение LUN, создание групп RAID в соответствии с доступной емкостью, а также управление таблицами, содержащими информацию о распределении емкости.

Рисунок 1. Обычные структуры хранения в сравнении с Utility Storage. 

Постоянная оптимизация производительности — это также обременительный процесс, осуществляемый вручную. Изменения в требованиях к уровню сервиса могут привести к необходимости миграции данных с временной приостановкой обслуживания. Как правило, требуется специальное образование, а порой приходится прибегать к дорогостоящим профессиональным услугам, что для предприятий означает к тому же определенную зависимость от поставщика.

Платформы Utility Storage, напротив, позволяют значительно упростить и автоматизировать создание накопителей, а также улучшить управление ими, так что пользователям не приходится заниматься трудоемким планированием. За счет этого удается избежать многих ошибок. Utility Storage не требует предварительного планирования, а процесс предоставления ресурсов сокращается до нескольких щелчков мышью и занимает теперь несколько секунд, а не часов, как ранее. Высокие и предсказуемые уровни сервиса обеспечиваются путем распределения ресурсов, а в некоторых случаях посредством случайного чередования данных (Data Stripping) между внутренними ресурсами. С ростом загрузки системы или при отказе ее компонентов условия эксплуатации сохраняются и остаются предсказуемыми. Традиционное планирование хранения и управление изменениями становится ненужным.

ТРАДИЦИОННОЕ ПРЕДОСТАВЛЕНИЕ РЕСУРСОВ В СРАВНЕНИИ С СИСТЕМОЙ ДЕТАЛИЗИРОВАННОГО ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ

Одно из наиболее интересных и инновационных свойств Utility Storage — система детализированного предоставления ресурсов (Thin Provisioning), технология виртуализации, при помощи которой администратор может выделять приложениям полезную емкость на весь срок их жизненного цикла. В результате необходимость покупки и установки физических мощностей у администратора возникает лишь в связи с реально имеющимися данными.

С точки зрения гибкости традиционных массивов хранения большая проблема заключается в том, что емкость перестает быть доступной для других задач, как только она выделяется какому-либо приложению. В обычных массивах предоставление ресурсов по мере их необходимости практически не реализуется по причине большой трудоемкости этого процесса.

На самом деле, в традиционных массивах выделение дискового пространства приложениям может быть обременительным и даже мешающим процессом, чего обычно стараются избежать путем расточительного обращения с ресурсами хранения. Исследования показали, что в обычных хранилищах реально используется около 25% выделенной емкости. Это наглядно демонстрирует, что в стандартной ситуации администраторы предпочитают выделять избыточный объем хранения, а не осуществлять трудоемкое распределение емкости, которое чревато возникновением сбоев в работе приложений. Это приводит к огромному расточительству инфраструктуры и к чрезмерным затратам на ее техническое обслуживание.

Кроме того, возникают неоправданно сложные сети, администрирование которых весьма трудоемко. Неиспользуемые накопители приводят к дополнительным затратам на их размещение, энергоснабжение и охлаждение.

Технология Thin Provising обеспечивает заметное повышение загрузки накопителей, при этом усилия по администрированию существенно снижаются. Благодаря использованию инновационных возможностей «выделения под запись» (Dedicate on Write), Thin Provising позволяет предоставить приложению такой объем логической емкости, какой ему потребуется на протяжении жизненного цикла. Однако физическая емкость изымается из общего пула систем хранения только тогда, когда приложение выполняет запись данных. Этот процесс осуществляется по мере необходимости и полностью автоматизирован, в результате удается избежать как расточения емкости хранения, так и чрезмерных административных затрат. Поскольку приложения тоже занимают физическую емкость внутри системы, администратор автоматически получает уведомления о необходимости добавления емкости в виде дополнительных жестких дисков. При использовании системы Utility Storage эта задача решается за несколько минут, причем без прерывания работы приложений. В результате существенно упрощается процесс предоставления ресурсов.

ОПТИМИЗАЦИЯ СЕРВИСНОГО УРОВНЯ

Оптимизация уровня сервиса и перемещение данных с одного уровня хранения на другой обещают повышение производительности, чему препятствует высокая сложность традиционных модульных и монолитных массивов. Лицам, ответственным за ИТ, необходимо обеспечить должный уровень сервиса для разных приложений, к тому же их связывает необходимость минимизации расходов на эти цели. Одна из возможностей реализации заключается в переносе старых данных или данных, для которых не требуется высокий уровень сервиса, на более дешевые ресурсы хранения. В традиционных системах это означает необходимость миграции данных между массивами — процесс сложный и длительный, требующий опыта в обращении с различными системами хранения и их интерфейсами.

В итоге оптимизации уровень сервиса усложняется, поэтому во многих случаях от такого подхода отказываются. Подобная ситуация чаще всего приводит к тому, что приходится либо осознанно выбирать избыточное предоставление ресурсов (Over-Provisioning), чтобы обеспечить необходимый уровень сервиса, либо мириться с неоптимальным уровнем сервиса, чтобы улучшить загрузку хранилищ.

Платформы Utility Storage, напротив, предоставляют широкую масштабируемость благодаря многоуровневым решениям хранения данных в одной системе. Это позволяет беспрепятственно переходить с уровня на уровень хранилища. С помощью нескольких щелчков мышью или команд можно выбрать нужный уровень сервиса для накопителей. Простота применения (прерывать текущие процессы не требуется) позволяет беспроблемно изменять настройки, так что мириться с неэффективным использованием ценных ресурсов памяти уже не придется.

Обычно пользователям приходится приобретать и обслуживать несколько подсистем хранения, чтобы добиться различных соотношений цены и производительности в многоуровневой среде. Кроме того, обычные системы хранения требуют управления сложной и чувствительной инфраструктурой, состоящей из нескольких устройств хранения, коммутаторов, инструментов управления носителями данных на базе хост-системы, различных приложений и программного обеспечения управления ресурсами хранения (Storage Resource Management, SRM), причем все компоненты оснащены соответствующими интерфейсами управления. Принимая во внимание накладные расходы на типичные действия в среде хранения и требования совместимости различного аппаратного и программного обеспечения, а также необходимое управление и обучение персонала, это все может оказаться весьма дорогим делом, к тому же требующим больших затрат времени (см. Рисунок 2).

Рисунок 2. Данные о производительности и оптимизация уровня сервиса.

Однако если администратор использует всеобъемлющую и экономичную многоуровневую масштабируемость платформ Utility Storage, то ему придется управлять меньшим количеством систем и устройств. Интегрированные свойства и функции, такие как различные возможности соединения, управление носителями информации и богатый инструментарий, предоставляют возможность (но не предполагают необходимость) сокращения или устранения других элементов и слоев внутри инфраструктуры хранения. Таким образом достигается всеобъемлющая консолидация инфраструктуры хранилища и существенно сокращаются затраты на обучение, управление устройствами и конфигурацию.

Благодаря применению прогрессивных технологий виртуализации, заметного увеличения загрузки систем и улучшенной автоматизации, Utility Storage позволяет избежать многих ограничений относительно стоимости, сложности и функциональности традиционных массивов хранения. Предварительное планирование и оптимизация сервисного уровня становятся ненужными, как и выполнение трудоемких административных задач. Сохранение выполняется быстро, при этом оптимизация производительности осуществляется автоматически, а нужный уровень сервиса достигается практически мгновенно (о других преимуществах Utility Storage см. врезку «Что говорит в пользу Utility Storage?»). Эти инновации действительно настолько результативны, что многие предприятия обнаружили даже ресурсы, о существовании которых они не подозревали: стала доступна дополнительная емкость системы, высвободились административные ресурсы и остается время для других более важных задач.

Джоф Хью — директор по маркетингу продуктов компании 3Par.

© AWi Verlag

Что говорит в пользу Utility Storage?

Системы Utility Storage предоставляют следующие преимущества:

  • сокращение времени на сохранение данных — до 90%;
  • потребности в хранении удовлетворяются сразу же;
  • хранилище за несколько секунд и без предварительного планирования готово к использованию (автоматическая конфигурация);
  • идеальные уровни сервиса данных (уровень RAID, тип накопителя, представление данных) достигаются по требованию и без сбоев (автоматическая оптимизация);
  • необходимость приобретения дополнительной емкости и связанные с этим расходы сокращаются до 75%;
  • емкость придется докупать только тогда, когда она действительно потребуется для записи новых данных (Thin Provisioning);
  • при использовании RAID 5 емкость, необходимая для защиты информации, сокращается на 66-88%;
  • преимущество в плотности системы оказывается двух- или даже трехкратным. Затраты на последующее расширение емкости сокращаются, а ограничения — полностью устраняются;
  • достигается высокая локальная и удаленная емкость копирования. Следствием являются экономная защита и восстановление всех приложений;
  • широкая многомерная масштабируемость: уровни емкости, многопротокольные соединения, управление производительностью и объемами реализуются в рамках одной системы и поддаются масштабированию;
  • поддержка смешанных рабочих нагрузок: предприятию придется докупать меньше систем хранения, чтобы обеспечить постоянно высокую производительность при последовательном и прямом доступе, даже если требуемые данные не хранятся в кэше.