Заключение

Технология SAN продолжает развиваться с нарастающей скоростью. Сегодня все большее число систем хранения данных строится на основе SAN. Однако при создании SAN, как и при создании «обычной» локальной сети, необходимо проводить проектирование, задаваясь вопросом: стоит ли при модернизации или создании новой системы хранения данных вкладывать средства в устаревшие технологии или уже сегодня начать внедрять SAN?

3. Накопители RAID

   Высоконадежные накопители Redundant Arrays of Independent Disks, RAID

   В современных высококритичных сетевых средах краткий простой может привести к значительным финансовым потерям. Что же сделать, чтобы защитить информационные активы вашей компании?

Десять лет назад отказоустойчивость вряд ли занимала ваше внимание - если только у вас не было специализированного приложения для обработки финансовых транзакций, продажи акций или резервирования авиабилетов, где малейший простой мог привести к значительным финансовым потерям. Сегодня вы, вероятно, тратите много времени и денег на развертывание отказоустойчивых и постоянно доступных технологий, если даже ваша компания не очень велика.

Основной причиной того, что отказоустойчивость и постоянная готовность стоят во главе списка задач администратора сети, - большая цена простоев. Согласно исследованию, проведенному International Data Corp. (IDC), простои обходятся в среднем в 78 000 долларов в час, что составляет свыше 1 млн долларов в год - даже для обычного среднего предприятия. Поэтому все большее число организаций, несмотря на бюджетные ограничения, берут эти цифры на вооружение, понимая, что "это может случиться здесь", и инвестируя средства в отказоустойчивые, постоянно готовые к работе системы и сети.

Рассмотрим различные способы сохранения функциональности компьютерных систем невзирая на аппаратные и программные сбои. Среди таких подходов - автономные отказоустойчивые системы, зеркальные или кластерные системы, а также отказоустойчивые и постоянно доступные технологии для локально-сетевых инфраструктур, глобальных соединений и конкретных сервисов или приложений.

(Redundant Arrays of Independent Disks, RAID).

Старейшими, и наиболее фундаментальными, формами отказоустойчивости являются те, что относятся к компьютеру как таковому. Наиболее распространенные из них - это избыточные массивы независимых дисков (Redundant Arrays of Independent Disks, RAID).

В RAID несколько жестких дисков функционируют как одно устройство. В результате конфигурации RAID повышают как производительность, так и надежность за счет параллельного чтения и записи сразу нескольких дисков, а также благодаря сохранению избыточных данных для контроля четности на одном или нескольких дисках.

Эти данные позволяют системе RAID восстановить утерянную в случае сбоя жесткого диска информацию.

Официально уровней RAID пять: от RAID 1 до RAID 5. Дисковые подсистемы, обеспечивающие высокую производительность, но не гарантирующие надежность, часто классифицируются как RAID 0. RAID 0 не является частью оригинальной спецификации RAID и, в общем-то, не заслуживает названия RAID, так как не обладает избыточностью.

Исторически RAID 5 - наиболее популярная конфигурация, так как этот уровень лучше всего подходит для обмена небольшими блоками данных, что типично для трафика в локальной сети. (Пояснение относительно типов RAID дано в Таблице 1.)

ТАБЛИЦА 1 - ФУНКЦИИ ТИПИЧНЫХ СИСТЕМ RAID
Уровень RAID	Конфигурация накопителей	Повышение производительности	Повышение надежности	Эффективность по затратам
0	Несколько дисков для данных, нет диска для записи информации о четности	Максимальное	Нет	Наилучшая. Вся доступная емкость используется для хранения данных.
1	Два зеркальных диска	Ускорение чтения, но не записи.	Данные не теряются при выходе из строя любого из двух дисков.	Наихудшая. Вы платите за емкость вдвое большую, чем фактически получаете.
3	Несколько дисков для данных, один для информации о четности	Обычно быстрее, чем RAID 1 или 5, особенно в случае крупных блоков данных. Ускорение записи может быть незначительным, особенно в случае малых блоков данных.	Данные не будут потеряны при выходе из строя любого из дисков.	Лучше, чем у RAID 1 и 5, так как информация о четности занимает минимум места.
5	Несколько дисков для данных, информация о четности записывается на все диски	Наибольшее в случае небольших блоков данных, что типично для трафика локальной сети	Данные не будут потеряны при выходе из строя любого из дисков.	Лучше, чем у RAID 1, но несколько хуже, чем у RAID 3.

RAID дороже однодисковых систем, потому что ему нужен специальный контроллер. Кроме того, во всех настоящих массивах RAID (с 1 по 5) часть емкости уходит на запись информации о четности. RAID становятся все более доступными по цене. Если взять оборудование старшего класса, то в последние годы стоимость систем RAID оставалась практически неизменной, несмотря на их растущую емкость. Таким образом, цена в расчете на мегабайт значительно упала (см. Таблицу 2).

Кроме того, производители все ниже опускают нижнюю планку цен на системы RAID младшего класса. Например, Adaptec продает RAID-контроллер ARO-1130SA всего за 299 долларов. При таких более низких, чем когда-либо прежде, ценах за мегабайт даже серверы начального уровня и рабочие станции оснащаются RAID. RAID служит обычно первым шагом при обеспечении постоянной доступности и отказоустойчивости любой системы.

RAID не поможет при одновременном выходе из строя двух дисков, поэтому данные с дисков RAID все равно придется резервировать. Магнитная лента по-прежнему является наиболее дешевым и популярным носителем для резервного копирования, несмотря на наличие других, например оптических, носителей, имеющих больший срок жизни.

Для обеспечения постоянной доступности необходимо иметь возможность заменять диски в работающей системе. Таким образом, если диск в массиве RAID выходит из строя, то для его замены останавливать всю систему не придется.

Другое необходимое устройство, даже при минимальном уровне отказоустойчивости, - источник бесперебойного питания (ИБП). ИБП обеспечивает временное питание в случае перебоев с электричеством, давая вам время отключить компьютеры без потери последних введенных данных.

Если нужна гарантированная надежность, то придется приобрести систему с избыточными источниками питания, вентиляторами, ЦПУ, памятью и дополнительными платами, так как выход из строя любого из этих компонентов может привести к остановке всей системы.

Но и этого может оказаться недостаточно, тогда потребуется "двухпортовая" периферия, например дисковая подсистема, подключаемая к компьютеру через два разных порта. Если массивы RAID с возможностью горячей замены дисков, ИБП и ленточные системы резервного копирования являются необходимым минимумом для любой отказоустойчивой системы, то избыточность в других компонентах менее существенна, так как сбои в них происходят значительно реже, чем сбои дисков и перебои в электропитании.

ТАБЛИЦА 2 - ТЕНДЕНЦИЯ ИЗМЕНЕНИЯ ЦЕН НА СИСТЕМЫ RAID
Год	Модель Storage Dimensions	Емкость	Цена (долларов)	Цена в расчете на мегабайт
1992	LANStor Continua	4 Гбайт	37 950	9,04
1993	LANStor Continua	6,4 Гбайт	23 620	3,69
1994	LANStor Continua	12,6 Гбайт	25 580	2,03
1995	SuperFlex	25,5 Гбайт	29 805	1,18
1996	SuperFlex	25,2 Гбайт	19 360	0,77
1997	SuperFlex 3000 DGR Ultra	54,6 Гбайт	24 535	0,45
Источник: Storage Dimensions

Вы можете пойти еще дальше в обеспечении защиты автономной системы, если приложения того требуют. Компания Lycos известна своим поисковым узлом. Для нее реклама в Web - хлеб насущный, и она гарантирует рекламодателям, что их рекламные объявления будут доступны 99,99% времени, утверждает Рон Реинвил, директор Lycos по операциям. Для достижения этой цели каждый сервер имеет два порта для доступа к двум массивам RAID, причем каждый массив имеет запасной диск, автоматически заменяющий вышедший из строя. Кроме того, под рукой у администраторов всегда есть сменные диски, чтобы тут же заменить вышедшие из строя (при этом сервер отключать не надо).

Большинство серверов Lycos - это Digital AlphaServer 8400 с 12 ЦПУ каждый и автоматическим перераспределением функций между ЦПУ в случае выхода из строя одного из них. Что касается защиты электропитания, то помимо двух ИБП оборудование Lycos подключено к двум различным энергосетям и автоматически переключается на другую сеть, если пропадает напряжение

4. Новые архитектуры систем хранения

   Новые архитектуры систем хранения

   Когда аналитики говорят, что за три года человечество породит количество информации, которое превысит весь информационный багаж, накопленный за тысячи лет цивилизации, они вводят публику в заблуждение. Речь идет не об ИНФОРМАЦИИ, а о ДАННЫХ, а это совсем не одно и то же.

До последнего времени специалистам действительно не приходило в голову разделять данные и информацию. Фантастическими темпами растут не объемы содержательной информации, а объемы цифровых неструктурированных данных, причем не только в таких очевидных областях, как мультимедиа и цифровое фото, но и в геофизике и геологии, полупроводниковом производстве, в экологии и в ряде других приложений. Растут не только объемы данных, но и потребность в скорости доступа к ним [1]. Поэтому важнейшей становится задача разработки новой архитектуры накопителей.

Две очень разные по своим масштабам компании EMC и BlueARC предложили совершенно разные архитектурные решения. Их объединяет разве что оригинальность.