Системы хранения начального уровня

Лев Левин, обозреватель PCWeek/RE, внештатный эксперт «Бестселлеров IT-рынка»

В данной статье речь пойдет о дисковых массивах начального класса (по-английски — entry-level или low-end). Основной круг покупателей этих устройств — это небольшие организации, компании малого и среднего бизнеса, удаленные офисы и филиалы крупных корпораций. Кроме того, младшие модели дисковых массивов могут использоваться и в корпоративных дата-центрах для хранения вторичных данных (резервных копий и архивов). Начальная цена этих СХД составляет примерно 10 тыс. долл., они занимают ценовую нишу между системами хранения среднего класса (mid-range) и рассчитанными на обслуживание офисов и рабочих групп настольных и стоечных NAS-систем производства Iomega, QNAP, Netgear и Synology, которые в максимальной конфигурации вмещают от 4 до 12 накопителей.

Сейчас на рынке представлены дисковые массивы начального уровня от всех основных вендоров СХД — это Dell PowerVault ML3200, EMC VNX, Fujitsu Eternus DX60/DX80/DX90, HP StorageWorks P2000 G3 (бывший StorageWorks MSA), IBM DS3000 и NetApp FAS2000. Единственное исключение — компания Hitachi Data Systems (HDS), у которой в продуктовой линейке системы начального уровня отсутствуют. Правда, в 2006 г. HDS выпустила специально разработанный для малого бизнеса WMS100, однако сейчас он снят с производства. Аналогичная ситуация сложилась и с StoreVault, который NetApp продвигала как систему хранения для малого бизнеса с той лишь разницей, что StoreVault поставлялся только на американском рынке.

Неудачи HDS и NetApp, как и скромные успехи EMC Clariion AX (предшественника объявленного в начале нынешнего года VNXe) свидетельствуют, что чисто «стораджевым» компаниям трудно конкурировать в сегменте entry-level с серверными вендорами. Дело в том, что в отличие от массивов среднего и старшего классов, массивы начального уровня, как правило, покупаются вместе с серверами стандартной архитектуры, и в этом случае производителю серверов намного проще продать потенциальному покупателю вместе с серверами еще и дисковый массив. Для заказчика приобретение серверов и дискового массива у одного вендора означает возможность получить более выгодную цену и техническую поддержку оборудования от того же вендора. Кроме того, в Dell PowerVault ML3200 и HP StorageWorks P2000 G3 применяются те же самые диски, блоки питания и вентиляторы, которые соответствующий вендор использует в своих серверах стандартной архитектуры, поэтому их владельцу не нужно создавать отдельный склад запчастей для массива: при необходимости он может перенести данные с сервера на массив, просто переставив диски. Также не стоит забывать, что основными клиентами EMC, HDS и NetApp традиционно являлись компании из корпоративного сектора, у которых пока нет такого сильного канала продвижения своей продукции для SMB, как у Dell, HP и IBM.

Сравнение с массивами среднего класса

Лет десять назад массивы начального уровня представляли собой систему с весьма ограниченной масштабируемостью (не более дюжины дисков) и функциональностью. Однако в рамках общей тенденции эволюции СХД, когда функционал, впервые реализованный в флагманских системах, постепенно переносится в младшие модели, системы начального уровня многое переняли у систем хранения среднего класса, поэтому граница между этими двумя классами СХД постепенно стирается. Кроме того, нужно учитывать, что объемы данных, с которыми работают небольшие компании, а также их требования к надежности хранения и доступности данных за прошедшее десятилетие многократно возросли.

Например, представители EMC заверяют, что в упоминавшемся выше новом VNXe реализован практически весь потенциал его «старшего брата» VNX, а NetApp рекламирует свою FAS2000 как систему младшего класса, которую заменой контроллера массива без перемещения хранящихся на дисках данных можно модернизировать до более мощного массива среднего класса FAS3000 и даже — до массива старшего класса FAS6000.

Современные массивы начального уровня строятся по тому же модульному принципу, что и массивы среднего класса. Типичный модульный low-end-массив состоит из основного блока (модуля), в котором размещены один или два контроллера массива и до 24 жестких дисков, сетевые порты и порты SAS. Для увеличения емкости к основному блоку через SAS подключаются внешние дисковые полки (обычно их может быть до 10). Также порты SAS могут использоваться для подключения напрямую к массиву серверов, а если массив нужно использовать как систему хранения в составе сети хранения SAN, то задействуются его сетевые порты.

Перечислим основные их отличия от систем среднего класса?

Прежде всего — цена, делающая такие системы доступными для компаний с ограниченным ИТ-бюджетом и обеспечивающая низкую стоимость оборудования СХД в расчете на терабайт емкости. В начальной конфигурации они, как уже говорилось, стоят порядка 10 тыс. долл.

Во-вторых, более низкая мощность процессоров и оперативной памяти контроллеров, из-за чего обычно такие массивы масштабируются примерно до 100–200 дисков (массивы среднего класса в максимальной конфигурации поддерживают 500–1000 накопителей), они способны одновременно обслуживать не более десяти хостов и имеют более низкую производительность, измеряемую в так называемых IOPS (операций ввода/вывода в секунду).

Кроме того, из-за ограничения процессорной мощности контроллеров массивы начального уровня не способны реализовать такие «продвинутые» функции, как удаленная асинхронная репликация, применяемая в системах среднего и старшего классов для построения катастрофоустойчивых конфигураций. Из-за ограничений по масштабированию емкости в массивах начального уровня также не имеет смысла реализовать функции многоуровневого хранения и thin provisioning (динамического выделения емкости), требующие к тому же мощных контроллеров. Тем не менее в них можно комбинировать дисковые полки, укомплектованные дисками разной производительности.

Хотя для массивов начального уровня технически наверняка можно реализовать поддержку твердотельных дисков, пока эти накопители в них не применяются из-за высокой цены SSD на базе флэш-памяти SLC. Однако недавно компания Seagate объявила о выпуске первого твердотельного диска SSD корпоративного класса на базе относительно дешевой флэш-памяти MLC, поэтому вполне возможно появление этого накопителя в списке опций для систем начального уровня.

Наконец, массивы начального уровня ориентированы на обслуживание серверов стандартной архитектуры, поддержка Unix-серверов реализуется в них лишь как опция.

В то же время в этих массивах постепенно находят применение функции обеспечения высокой доступности и сохранности данных, которые ранее уже стали стандартными для массивов среднего класса. Это, прежде всего, различные уровни RAID, в том числе и RAID 6, обеспечивающий защиту данных от сбоя двух дисков, а также резервирование основных компонентов дискового массива (контроллеров, подсистемы ввода/вывода, блоков питания и вентиляторов) и замена жестких дисков в горячем режиме. Также большинство дисковых массивов начального уровня применяют функции мгновенных копий и копирования томов (например, в IBM DS3000 они реализованы как технологии FlashCopy и Volume Copy) и удаленного зеркалирования между двумя массивами.

В некоторых моделях применяется энергонезависимая кэш-память, обеспечивающая сохранение записываемых данных при неожиданном отключении питания.

Но на этом сходство дисковых массивов начального уровня и среднего класса не заканчивается. Часто в этих системах хранения от одного вендора используются одни и те же средства управления, что упрощает работу системного администратора, который обслуживает эти два класса массивов, установленные в одном дата-центре или в центральном офисе и филиале. Поскольку дисковые массивы начального уровня часто применяются в небольших компаниях, где ИТ-администратор, как правило, не является экспертом по обслуживанию систем хранения, некоторые производители поставляют свои массивы с программами-мастерами, упрощающими конфигурирование параметров массива и его настройку для обслуживания наиболее распространенных серверных приложений.

Практически все выпускаемые сегодня массивы начального класса построены на базе технологии SAS 6 Гбит/с и используют жесткие диски SAS и SATA, причем переход на SAS этот сектор СХД cделал на несколько лет раньше, чем секторы СХД старшего и среднего класса, в которых SAS стал стандартным интерфейсом только в прошлом году. Еще одно новшество дисковых массивов, которое в сегменте entry-level стало применяться намного раньше, чем в более дорогих системах, — это возможность использования 2,5-дюйм жестких дисков. Тем не менее поддержка 3,5-дюйм накопителей сохраняется для всех классов дисковых массивов, хотя ведущий производитель жестких дисков корпоративного класса Seagate постепенно отказывается от этого форм-фактора. Дело в том, что в расчете на гигабайт емкости накопители формата 3,5 дюйма обходятся дешевле, поэтому применение 2,5-дюйм дисков оправдывает себя, когда требуется наибольшая плотность размещения емкости или лучшего за счет увеличения числа шпинделей распараллеливания операций ввода/вывода.

Немного о приложениях

Классическое применение дисковых массивов начального класса — это построение отказоустойчивого кластера на базе двух серверов стандартной архитектуры. Если основной сервер по какой-то причине выйдет из строя, то его приложение перезапускается на резервном, а его данные остаются по-прежнему на массиве, который через порты SAS подключен как DAS к обоим серверам. Разумеется, для обеспечения высокой доступности приложения надежность массива должна быть выше, чем надежность серверов.

В небольших компаниях эти массивы могут также использоваться для обслуживания серверных таких приложений как сетевая СХД для консолидации хранения в масштабе всей организации. Поскольку основной вариант построения сети хранения в СМБ — это iSCSI, т. е. использование IP-сетей для обмена данными с СХД, массивы начального класса стандартно или как опция поддерживают iSCSI и оборудуются интерфейсом Gigabit Ethernet (в новейших моделях — 10 Gigabit Ethernet).


    StarWind Native SAN для Hyper-V: история успеха

Зачем нам понадобилась виртуализация? Наш бизнес процветает, несмотря на то, что мировая экономика близка к кризису. Штат компании удваивается за год, что приводит к появлению огромного количества электронных писем и документов, которые имеют ...

Читать далее

  Iomega Personal Cloud — облачные технологии для малого бизнеса

Компания Iomega предлагает линейку настольных NAS-систем StorCenter, предназначенных для малого бизнеса. Ключевой особенностью всех четырех настольных NAS от Iomega является технология Персонального облака Personal Cloud. С помощью ...

Читать далее

  EMC VNXe — мощная унифицированная СХД под задачи малого бизнеса

Вначале 2011 г. корпорация EMC одновременно с унифицированными системами хранения среднего класса VNX представила и новые дисковые массивы начального уровня VNXe. Эти системы хранения, масштабируемые от 6 до 120 накопителей, максимальной емкостью ...

Читать далее