№ 3 (46) 2009

СХД для «середнячков»

С наступлением глобальной экономической рецессии

производители СOД обратили свои взоры на сегмент малого

и среднего бизнеса (SMB). Неудивительно: крупные проекты

заморожены, и дорогие решения нынче не в моде. Поэтому

обзор моделей СOД начального уровня, представленных

на украинском рынке, на сегодня достаточно актуален.

Сергей КУЧЕРЕНКО

«Все слышали про SMB в Украине, но никто не видел его воочию», — заявил, шутя, один из специалистов отечественной ИТ-индустрии. В его высказывании есть рациональное зерно. Но, прежде чем говорить о среднем и малом бизнесе, необходимо все же выяснить, какие компании можно (или нужно) отнести к рангу SMB (Small Medium Business — малого и среднего бизнеса).

Принадлежность компании к тому или иному рангу определяется либо по общему уровню доходов, либо по числу сотрудников компании. В принципе, эти два подхода взаимно дополняют друг друга. У поставщиков оборудования на украинском ИТ-рынке сформировалось эмпирическое правило: организация с численностью сотрудников до 100 человек относится к малому бизнесу, а от 100 до 250 — к среднему.

Классификация систем хранения

В качестве основных носителей данных в современных СХД выступают жесткие диски (HDD), магнитные ленты, оптические и магнитооптические диски. Говоря о системах хранения для малого и среднего бизнеса, с точки зрения стоимости, оперативности доступа, надежности и эффективности, дисковые системы на HDD являются наиболее оптимальным решением. Такие хранилища используются для накопления (возможно, и резервирования) информации внутри офиса в среде рабочей группы (или групп). И в данной статье будет идти речь исключительно о дисковых СХД.

Для подключения устройств и жестких дисков внутри одного хранилища используются различные внутренние интерфейсы — SCSI, SAS, Parallel ATA (PATA), Serial ATA (SATA) и Fibre Channel. Наиболее распространены внешние интерфейсы подключения СХД — Fibre Channel, iSCSI, Infiniband, SCSI. Каждый из них обладает определенными свойствами, в частности, пропускной способностью и возможностями расширения.

Следует обратить внимание, что диски Fibre Channel (FC) используются в системах хранения среднего и старшего уровня, масштабируемых до сотен и тысяч накопителей. Однако стоимость FC-дисков велика, поэтому в SMB распространение получили менее дорогие винчестеры SATA и SAS.

Изначально технология SAS могла коммутировать не более 60 дисков, и лишь недавно эту традицию «поломала» Hitachi Data Systems, выпустив линейку u1089 среднего уровня AMS2000 на дисках SAS.

Используя вышеперечисленные интерфейсы, устройства хранения можно подключать к компьютерам или серверам напрямую (DAS, Direct Attached Storage) или через сеть (NAS, Network Attached Storage). Несколько систем хранения могут быть объединены в сети хранения данных (SAN, Storage Area Network).

Если DAS — это системы, которые подключаются к серверу непосредственно, то NAS включаются в сеть Ethernet и обеспечивает доступ к данным на уровне протоколов обмена файлами CIFS и NFS. Простой и наглядный пример: если на подключенном к локальной сети компьютере устанавливается общий доступ к какой-то папке с файлами, то рабочее место автоматически превращается в некий аналог сетевого хранилища NAS.

В свою очередь, SAN представляет собой сеть между серверами и их удаленными подсистемами хранения. Сеть хранилищ начинает работать в том случае, когда в ее составе появляются специальные устройства — коммутаторы.

Более детально о различных аспектах построения систем хранения данных можно прочитать в нашем журнале, в статьях «Украинский рынок СХД — производители и проекты» («СиБ», № 4, 2007, с. 38–44) ( и «Управление данными в современных СХД» («СиБ», № 4, 2007, с. 86–90).

И еще один нюанс. Ранее в сетях хранения данных устройства обменивались между собой информацией исключительно через интерфейс FC. Ныне ему есть альтернатива в лице более дешевого интерфейса iSCSI. Инкапсуляция SCSI-пакетов в протокол IP позволяет создать сети хранения с использованием Ethernet-инфраструктуры. Такое решение упрощает процедуру развертывания и управления сетью. Поэтому затраты на подобную СХД ниже. Пока единственный и существенный минус iSCSI — в скорости (таблица 1).

Преимуществом Fibre Channel, кроме скорости, является еще и то, что он не имеет жестких ограничений по длине линии. Следовательно, FC может использоваться в том случае, когда сервер или ПК, подключенный, например, к DAS-системе, находится на значительном расстоянии от нее.

Приведем основные признаки систем хранения для интересующего нас сегмента SMB. Они позиционируются разработчиками как внешние дисковые системы хранения DAS, NAS или SAN для рабочих групп. Общая емкость таких СХД варьируется в пределах от 10 до 60 Тб с применением дисков SAS или SATA. Конструкция хранилища может быть выполнена и в стоечном, и в модульном исполнении.

Компаний, предлагающих СХД на украинском рынке, сегодня достаточно. Это как известные мировые производители в лице Dell, EMC, HP, IBM, Futjisu, Hitachi Data Systems, Sun Microsystems, так и локальные сборщики — «АМИ», RIM 2000, «Версия-Консалтинг», «Энтри», «Оникс», «Телко».

Рассмотрим предлагаемые на украинском рынке модели СХД в разбивке по группам — DAS, NAS, SAN.

Подключаемые напрямую СХД (DAS)

Хранилище, подключенное напрямую к одному серверу или ПК, называется DAS (Direct Attached Storage). Использование DAS-устройств в сегменте SMB может быть оправдано, например, в случае необходимости расширения емкости файлового сервера либо для решения иных локальных задач. Ведь хранилище DAS — это, по сути, расширение дисковой системы хранения конкретного сервера. К основным преимуществам DAS-систем можно отнести их невысокую стоимость, простоту развертывания и администрирования, а также высокую скорость обмена данными между системой хранения и сервером.

Благодаря указанным качествам они завоевали большую популярность в сегменте малых офисов и небольших корпоративных сетей. В то же время DAS-системы имеют и ряд недостатков, например, неоптимальное распределение ресурсов, поскольку каждая DAS-система требует подключения выделенного сервера. Если установлено несколько хранилищ DAS, то на одном из них может заканчиваться свободное место, а на другом его будет хватать с избытком.

В подключаемых напрямую дисковых массивах Dell PowerVault MD1000 (рис. 1) используются 3,5-дюймовые диски большой емкости, при этом в одном корпусе можно одновременно устанавливать накопители SAS и SATA.

Модульная конструкция обеспечивает простое расширение за счет подключения дополнительных дисков (до 45 накопителей). Систему MD1000 можно также использовать для наращивания дискового пространства в отказоустойчивом массиве MD3000 (DAS) c SAS-интерфейсом или для системы MD3000i (SAN) на базе протокола iSCSI.

В новой модели Dell PowerVault MD1120 уже используются 2,5-дюймовые диски SAS со скоростью вращения шпинделя 10 000 и 15 000 об/мин. Помимо экономии площади при установке PowerVault MD1120, модульная конструкция полки позволяет упростить процедуру расширения. Благодаря передаче данных через SAS-интерфейс достигается высокий уровень производительности. Следует сказать, что PowerVault MD1120 поддерживает диски емкостью 300 Гб, и в результате суммарная  емкость хранилища может равняться 7,2 Тб.

В линейке устройств нewlett-Рackard Modular Smart Array 2000 предлагается около 20 решений со множеством интерфейсов — Fibre Channel, iSCSI, SAS и т.д. Например, HP MSA 2000sa G2 — это внешняя совместно используемая система хранения SAS с прямым подключением (рис. 2). Максимальный объем хранилища составляет 29,7 Тб SAS или 60 Тб SATA. Различные модификации MSA2000sa G2 стандартно предоставляются с 12 или 24 отсеками, которые одновременно подходят для 2,5- или 3,5-дюймовых двухпортовых накопителей SAS и SATA.

Система MSA2000sa G2 доступна в базовой конфигурации с одним контроллером и возможностью добавления второго в будущем, а также в конфигурации с двумя контроллерами. Поддерживаются ОС Microsoft Windows Server 2008 (Standard, Enterprise, Datacenter), Windows 2003 R2, Windows Server 2008 Hyper-V, Red Hat, SUSE, VMware, HP-UX, Sun Solaris.

Следует сказать, что ряд украинских компаний предлагают DAS-системы собственной сборки. Например, «Версия-Консалтинг» на базе оборудования компании Infotrend разработала модель хранилища «версия S-16», которая рассчитана на 16 дисков, максимальной емкостью 16 Тб, с возможностью расширения до 60 дисков (рис. 3).

Схожая модель хранилища (по числу SATA-дисков и емкости) имеется у компании Entry. Система Entry Store 321 позиционируется как разумная альтернатива дорогостоящим системам FC-to-FC или SCSI-to-SCSI (указаны внешний и внутренний интерфейсы). Однако есть отличие: в Entry Store 321 используется внешний интерфейс Ultra 320 SCSI.

В свою очередь, компания Onix (официальный дистрибьютор Infortrend в Украине) предлагает широкий выбор DAS-систем с дисками SCSI, SATA и SAS/SATA. Например, модель Infortrend A08S-G2130-M2-KIT позволяет установить до 8 SATA-дисков (от 250 Гб до 1 Тб), модель Infortrend A16S-G2130-M2-KIT — до 16 дисков (есть и 12-дисковые хранилища) (рис. 4 и рис. 5).

Хранилища NAS

NAS (Network Attached Storage) — это хранилище, подключаемое к сети, как любое сетевое устройство. Преимуществом такого решения является быстрота развертывания и продуманная организация доступа к файлам. Кроме этого, массивы NAS используются для хранения больших объемов данных на файловом уровне и не зависят от программной среды или сетевой инфраструктуры.

Главный недостаток NAS заключается в повышенной нагрузке на сеть. Для соединения с сетью обычно используется несколько гигабитных Ethernet-контроллеров, работающих в дуплексном режиме, и хотя таким образом достигается должная скорость обмена данными по сетевой среде, нагрузка на сеть возрастает. При использовании нескольких систем NAS в локальной сети с интенсивной нагрузкой вполне возможны проблемы. Поэтому необходимо правильно рассчитать расположение и количество NAS-устройств.

Устройства хранения Dell PowerVault NF представляют собой файловые серверы начального уровня. В данную серию вошли модели NF100, NF500 и NF600, которые отличаются емкостью, типами 3,5" дисков, числом процессоров (в младшей модели используется один Intel Xeon Dual Core 3000, в старших — два Intel Xeon Dual/Quad Core 5000), уровнями RAID и конструкцией (Tower или Rack). Из общих  особенностей стоит отметить применение ОС Microsoft Windows Storage Server версий Express, Standart, Workgroup или Enterprise Edition.

Большой популярностью среди небольших компаний пользуется модель Dell PowerVault NF600. Это хранилище рассчитано на 10 дисков, и его максимальная емкость составляет 10 Тб. Устройство поставляется с прединсталированной ОС Microsoft Windows Storage Server 2003 R2 и уже сконфигурированными протоколами, сервисами. Это ускоряет процедуру «первого старта» системы, облегчает работу системного администратора.

Хранилище Hitachi Data Systems Simple Modular Storage 100 (SMS100) вмещает до 12 дисков в корпусе высотой 2U (рис. 6).

Производитель заявляет это устройство как plug-and-play (или user installable), т.е. не требующее специальной подготовки к работе. Интерфейсы u1076 для подключения: iSCSI с одним или двумя контроллерами (2 или 4 Ethernet-порта 1 Гбит/с) либо Fibre Channel с двумя контроллерами (четыре порта 4 Гбит/с Fibre Channel). Система поставляется в трех конфигурациях — на 6, 8 и 12 дисков (SAS или SATA). Максимальная емкость хранилища на 12 дисков составляет 12 Тб (с дисками 1 Тб SATA, 7200 об/мин) или 2,7 Тб (с дисками 300 Гб SAS, 15 000 об/мин).

Если владельцу хранилища понадобится значительно увеличить емкость, то он может приобрести еще одну SMS100. После чего соединить обе системы кабелем, и все данные будут автоматически перенесены на новое хранилище с помощью технологии Hitachi Auto-Migration.

В стандартную поставку SMS100 входит программа-мастер для конфигурирования. Для упрощения резервного копирования в SMS100 поддерживается механизм мгновенных снимков данных или полного копирования с опцией удаленной репликации (только для конфигурации с двумя контроллерами).

Вместо стандартного механизма «горячей» замены неисправного диска инженеры из HDS реализовали другой подход. При отказе диска RAID-массив автоматически перестраивается и продолжает работать, оповещая системного администратора о сбое. После обращения владельца СХД в центр обслуживания HDS ему бесплатно высылает новый диск, который надо поместить в специальный резервный слот массива (всего таких слотов два). Как считают в HDS, такая процедура устраняет риск того, что системный администратор по ошибке заменит исправный диск, в результате чего данные, хранящиеся на массиве, будут потеряны.

Система хранения SMS100 совместима с ОС Windows Vista/XP, UNIX, Linux, HP-UX, IBM AIX, Novell Netware, SUSE, VMware, Sun Solaris.

Новое и интересное решение предложили разработчики из Sun Microsystems, в виде унифицированной системы хранения Sun Storage 7000 (известной как Amber Road). Доступ к этому классу СХД осуществляется по протоколам NFS, CIFS, NDMP, FTP, WebDAV, HTTP или iSCSI. В модели Sun Storage 7210 используются как классические HDD, так и гибридные, а также твердотельные накопители (SSD). Последние представляют собой модули Write Flash Accelerator объемом до 18 Гб. Общая емкость системы может быть различной и составлять 11,5; 22,5 или 44 Тб (рис. 7).

Компания D-Link, более известная украинскому рынку как производитель сетевого и коммутационного оборудования, предлагает NAS и SAN-хранилища. NAS-сектор представлен тремя моделями. Однако ввиду малого числа дисков (до четырех) эту линейку D-Link скорее можно отнести к сегменту SOHO, чем SMB.

Отечественный разработчик, компания Entry, может предложить три NAS-массива: модель 215 рассчитана на 8 SATA-дисков (8 Тб в сумме), модель 316 — на 16 накопителей (16 Тб) и модель 519 — на 24 диска (24 Тб). Старшая модель Entry NAS 519 предназначена для организации файловых хранилищ, систем документооборота, резервного копирования. Устройство способно выполнять автобалансировку нагрузки между Ethernet-интерфейсами и перераспределять потоки в случае выхода из строя одного из сетевых контроллеров.

Кстати, у Entry имеется широкая линейка NAS-устройств и с интерфейсом iSCSI (включая модификации вышеупомянутых моделей).

Среди хранилищ, предлагаемых компаний Onix, имеются 4-, 8-, 16- и 24-дисковые системы. У младшей модели Onix FileStor 104TE, которая вмещает в себя 4 SATA-накопителя, блок питания не резервирован. В остальных моделях блоки питания дублированы. Модель Onix FileStor 316TE позволяет установить до 16 дисков SATA и достигнуть общей емкости 16 Тб.

Сети хранения SAN

SAN (Storage Area Network) — это не какое-то устройство, а отдельная сеть. SAN обладает высокой производительностью и масштабируемостью, может расширяться как вертикально (путем добавления дополнительных дисков и полок расширения к единому дисковому хранилищу), так и горизонтально (с добавлением новых хранилищ в инфраструктуру сети).

В основе работы SAN лежит сеть, которая предоставляет доступ серверам, занимающимся обработкой данных к дисковым накопителям. При этом любой сервер получает доступ к любому накопителю самостоятельно, без помощи других серверов, не нагружая при этом локальную сеть. При необходимости также можно организовать транспорт данных между сетями хранения, не используя серверы.

Преимущества налицо: независимость топологии SAN от систем хранения данных и серверов, удобное централизованное управление, отсутствие конфликтов с трафиком LAN/WAN, удобное резервирование и восстановление данных без загрузки локальной сети и серверов, высокие быстродействие, масштабируемость, гибкость, готовность и отказоустойчивость.

Наиболее популярными протоколами в сети SAN сегодня являются Fibre Channel (который отличается высокой производительностью и относительно высокой ценой) и iSCSI (протокол передачи SCSI-пакетов по традиционным IP-сетям, более  доступная по цене альтернатива Fibre Channel). Недостатки SAN: система более сложная в настройке и является относительно дорогим решением.

Система хранения Dell|EMC CLARiiON AX4-5 предназначена как для малых организаций, приобретающих свою первую сеть хранения данных, так и для филиалов крупных организаций (рис. 8). Емкость CLARiiON AX4 масштабируется до  60 Тб. Имеется возможность установки дисков SAS и SATA в одном корпусе массива (до 60 дисков). Существует две модификации СХД — CLARiiON AX4-5i (используется интерфейс iSCSI на 1 Гбит/с) и CLARiiON AX4-5f (Fibre Channel, 4 Гбит/с).

Управление СХД осуществляется с помощью ПО Navisphere Express: графический интерфейс позволяет довольно быстро создавать, подключать и перемещать устройства (дисковые пулы, виртуальные диски) в «горячем режиме». Благодаря встроенным расширенным функциям управления и защиты она может одновременно обеспечивать хранение, контроль и защиту данных в ОС Windows Server 2003/2008, Linux, Unix, IBM AIX, HP-UX, Novell, NetWare (ограниченно), Solaris и VMware ESX Server.

Главная особенность системы CLARiiON AX4-5 — возможность репликации данных с системами CLARiiON серии CX (корпоративного уровня). Это позволяет заказчику приобрести систему начального уровня сегодня и планировать возможность приобретения старшей системы, которая будет без проблем реплицироваться с существующей. Также в этой системе присутствует механизм QoS, который предоставляет приложениям различный уровень приоритета (производительности).

Dell PowerVault MD3000i относится к массивам начального уровня с поддержкой iSCSI-протокола (рис. 9). В системе используются диски SAS и SATA, обеспечивается поддержка до 16 серверов. Общая емкость хранилища достигает 45 Тб.

Для повышения надежности дисковый массив PowerVault MD3000i может быть оборудован системой резервного копирования и защиты данных, такими как создание моментальной копии данных и виртуальной копии диска (VDC).

Производитель предлагает две конфигурации PowerVault MD3000i — стандартную и с высокой отказоустойчивостью. Стандартная модель оснащена одним контроллером с двумя портами Ethernet 1 Гбит/с. Модель с одним контроллером является недорогим решением, предназначенным для прямого подключения двух серверов к каждой системе или для общей конфигурации с коммутатором Ethernet, обеспечивающей соединение 16 серверов по схеме без резервирования.

Модель с высокой отказоустойчивостью оснащена двумя контроллерами с двумя портами Ethernet 1 Гбит/с на контроллер (общее число портов — четыре).

Кроме того, инженеры Dell разработали линейку хранилищ EqualLogic серии PS4000 специально для SMB. Данная серия представлена тремя модификациями — Е, X и XV. В первой модификации используются SATA-диски (общая емкость — до 16 Тб), во второй — SAS-диски (общая емкость — до 9,6 Тб) и третья рассчитана на высокоскоростные SAS-диски (общая емкость — до 7,2 Тб).

Система хранения данных D-Link xStack DSN-2100-10 реализована на платформе iSCSI System-on-a-Chip (SoC). В устройстве возможна установка восьми SATA-дисков емкостью 1 Тб каждый (общий объем хранения — до 8 Тб). DSN-2100 могут использоваться в качестве вторичных систем хранения в дополнение к основному сетевому IP-хранилищу или как основное устройство для восстановления или резервирования данных.

Хранилище работает под управлением (но обязательно со встроенным инициатором iSCSI) различных ОС — Windows Vista, Windows Server 2003, Windows XP Pro, Windows 2000 Advanced Server, Fedora, Red Hat, SuSE Professional, Mac OS.

Старшие модели хранилищ (DSN-3200-10 и DSN-3400-10/E) также построены на аппаратной платформе SoC, но отличаются от DSN-2100 большим количеством дисков, удвоенным количеством портов iSCSI, наличием оптического порта 10 GE и  расширенными функциональными возможностями.

Общая емкость системы IBM SystemStorage DS3400 с интерфейсом Fibre Channel может достигать 5,4 Тб при использовании SAS-дисков 450 Гб, либо 12 Тб — с дисками SATA 1 Тб (рис. 10). Как мы видим, емкость этого хранилища невелика (даже по меркам малого бизнеса). Однако ее можно увеличить до 21,6 Тб или 48 Тб за счет подключения трех дисковых полок IBM EXP3000, опять-таки в зависимости от типа дисков — SAS или SATA.

Интересно, что в линейке хранилищ IBM System Storage DS3000 Express имеется модификация Telco, поддерживающая источники питания постоянного тока с напряжением 48 В.

Наиболее популярной моделью в Украине среди СХД (по количеству продаж за 2008 год) стала система Sun StorageTek ST2540, относящаяся к серии ST25xx. Она имеет интерфейс Fibre Channel и предназначена для небольших компаний. Следует сразу отметить, что отличительной особенностью всех устройств Sun StorageTek является высокая плотность монтажа компонентов. Благодаря модульной конструкции массив Sun StorageTek 2540 вмещает до 48 дисков (шесть дисков на 1 U). Максимальная емкость массива — 14,4 Тб (диски SAS, 400 Гб) или 48 Тб (диски SATA, 1 Тб). Имеется возможность расширения массива за счет двух  дополнительных модулей (максимум по 12 дисков в каждом). Среди поддерживаемых ОС — Solaris, Microsoft Windows 2003, SUSE Linux, Red Hat Enterprise Linux и VMware ESX.

Модель хранилища «версия FS-60» от компании «Версия-Консалтинг» оснащена интерфейсом Fibre Channel (что обозначено в спецификации литерой F), обладает такой же емкостью, как у одноименной DAS-системы — 16 Тб, число дисков — 16.

Хранилище Entry Store 323 рассчитано на компании среднего уровня. При этом СХД может использоваться и как DAS-хранилище в цепочках массивов прямого доступа, кластерных конфигурациях, коммутироваться в SAN. Система состоит из 16 жестких SATA-дисков (8 Тб суммарной емкости), с горячей заменой и резервированием накопителей. Массив прост в установке, настройке и управлении, полностью независим от ОС, поддерживается широкий набор функций оперативного изменения конфигурации массива.

Хранилища Onix на базе оборудования Infortrend оснащены интерфейсами FC или iSCSI. Одно-, двух-, трех- и четырехъюнитовые системы из iSCSI-линейки Onix iStor предполагают установку только SATA-дисков. Системы же с интерфейсом FC позволяют установить SAS/SATA-накопители. Так, модель Infortrend S12F-G1433 способна вместить до 12 SAS/SATA-дисков и получить до 12 Тб общей емкости.

Универсальные решения

Как мы могли наблюдать выше, многие производители, используя базовую конфигурацию той или иной СХД, предлагают DAS, NAS либо SAN-решения, меняя лишь внешний интерфейс. Например, модель хранилища Fujitsu FibreCAt SX80 имеет две модификации — iSCSI и FC. Остальная начинка этой СХД в обоих вариантах идентична: используется 56 дисков SAS/SATA, поддерживается «горячая» замена RAID-контроллеров, вентиляторов и источников питания. Система FibreCAT SX80 сертифицирована для ОС Windows 2003R2, VMWare ESX 3.x, SuSE SLES 9/10, RedHat, SPARC Solaris 9/10.

Другой поставщик телекоммуникационного оборудования — отечественная компания telco — предлагает системы хранения производства Nexsan technologies. По словам Владимира Ткачева, руководителя направления NAS и UC компании Telco, на данный момент в малых и средних компаниях наиболее востребованы небольшие по размерам СХД, но в то же время с достаточным объемом дисков. В линейке Nexsan это такие продукты, как SAtABoy (рис. 11) и SAtABeast. В последнем продукте форм-фактор составляет 4U, а максимальный объем достигает 42 Тб.

Дисковые массивы среднего объема Nexsan SATABoy масштабируются до 8 ATA-дисков в корпусе форм-фактора 4U. Хранилище комплектуется приложением NexScan, которое позволяет просто устанавливать и конфигурировать устройство.

Следует сказать, что Nexsan предлагает различные модификации SATABoy — либо с портами FC и iSCSI, либо с SAS и iSCSI. Причем количество портов на контролере тоже может варьироваться. Аналогичная картина наблюдается в системах Infortrend от «Версии-Консалтинг» или Onix. Таким образом, производители СХД стараются максимально удовлетворить требования заказчиков, «подстроиться» под их инфраструктуру.

Сергей КУЧЕРЕНКО,

ksv@sib.com.ua,

СиБ

№ 3 (июнь) 2009