Кристина Салливан
Вопрос: сегодня каждый знает, что 1000* Гб, или 1 триллион байтов, называется терабайтом. А что дальше?
Ответ: петабайт, или 1000* терабайтов. А потом - экзабайт, он равен 1000 петабайтам.
ИТ-менеджеры, вероятно, не прочь познакомиться с этими мерами количества информации уже сегодня. Дело в том, что вследствие развития электронной коммерции, глобализации сетей, слияния компаний и ускоренного перевода данных в цифровую форму рост потребности в хранении информации становится просто заоблачным. По оценке корпорации International Data (Фреймингхем, шт. Массачусетс), спрос на продукты для подсистем хранения уровня предприятия ежегодно удваивается. Еще немного, и “петабайт” станет для ИТ-специалистов столь же обыденным понятием, как теперь “терабайт”.
Однако рассуждать об управлении петабайтами данных много проще, нежели реально ими управлять. Перемещение столь огромных объемов информации между службами обработки транзакций и хранилищами данных предприятий может оказаться непосильной задачей для современных локальных и глобальных сетей. А с увеличением числа задействованных серверов проблема эффективности функционирования распределенных структур, по мнению экспертов, станет главной в информационном обеспечении корпораций.
Стремясь удержать ситуацию в руках, ИТ-менеджеры все чаще посматривают в сторону распределенных сетей хранения данных (SAN, storage area network). Сети SAN, связывающие огромные массивы логически объединенных дисковых и иных запоминающих устройств с сотнями и даже тысячами серверов посредством специальных оптоволоконных линий с широкой полосой пропускания, обещают удешевить хранение больших объемов данных и упростить их администрирование. Сокращение затрат, по словам экспертов, достигается благодаря снижению трафика данных в уже существующих локальных и глобальных сетях. А поскольку SAN позволяет сконцентрировать всю хранимую информацию в одном месте, ею проще управлять.
В то же время сравнительно молодой технологии SAN свойственны некоторые ограничения. Главное из них заключается в несовместимости оптоволоконных сетей разных производителей. Средства администрирования, поставляемые с SAN-оборудованием, пригодны для управления устройствами одной конкретной фирмы. Предпринимаемые в настоящее время меры по созданию общих стандартов, тестированию оборудования на совместимость и координации новых разработок позволяют надеяться, что в ближайший год подобные препятствия будут преодолены, пока же совместное применение коммутаторов Fibre Channel разных поставщиков невозможно. В результате существующие сети SAN, как правило, охватывают не всю вычислительную систему предприятия и имеют ограниченное применение, в частности, как средство резервного копирования данных в обход ЛВС и без увеличения нагрузки на серверы, восстановления данных после аварий и формирования единого пространства хранения информации в средах Windows NT и Unix.
Дело будущего
И все же специалисты полагают, что за сетями SAN - будущее. А сегодня, считает аналитик из IDC Роберт Грей, компаниям пора приступить к тестированию этой технологии и разработке планов ее внедрения. “Набираться опыта в использовании сетей SAN нужно уже сейчас, - говорит он, - чтобы быть готовыми к их развертыванию в будущем”.
Многие, судя по всему, так и поступают. По прогнозу IDC, объем рынка дисковых массивов для SAN, оцениваемый в этом году в 3,7 млрд. долл., к 2002 г. вырастет до 11,4 млрд. долл.
К числу организаций, сделавших ставку на эту технологию, принадлежит госпиталь VA Ann Arbor Healthcare System (Анн-Арбор, шт. Мичиган). В нынешнем году в госпитале была установлена новая система архивирования и передачи изображений PACS (picture archiving and communication system), с помощью которой врачи получили доступ к сохраненным в цифровом виде рентгеновским снимкам и другим используемым в медицинских целях изображениям. Кроме того, система существенно расширила возможности дальнейшего наращивания объема хранимых данных. Она построена в виде сети SAN на базе 16-портового оптического коммутатора Silkworm 2800 Fibre Channel фирмы Brocade Communications Systems, серверов под управлением ОС Windows NT и Solaris, а также дискового массива MegaDrive фирмы DataDirect Networks (Чатсуэрт, шт. Калифорния) общей емкостью 365 Гб.
Как отмечает администратор PACS-системы госпиталя Линн Берд, благодаря SAN больше врачей могут одновременно работать с архивом цифровых изображений, при этом и скорость предоставления информации значительно возросла. “После внедрения технологии SAN к одному серверу может обращаться сразу до 30 клиентов, - утверждает она, - в то время как в сети Fast Ethernet производительность падала ниже приемлемого уровня, если с архивом работали всего восемь пользователей”.
Как правило, SAN состоит из серверов, внешних устройств хранения, серверных адаптеров, концентраторов и коммутаторов, оптоволоконной сети, а также средств управления сетью и устройствами хранения (см. схему). Она может включать дисковые RAID-массивы и поддерживать зеркальное дублирование дисков, резервное копирование и восстановление информации, перенос, архивирование, коррекцию данных и совместный доступ к ним с разных серверов. В число основных поставщиков оборудования для сетей SAN входят корпорации EMC, IBM, Sun и Compaq Computer. В то же время очень важную роль в развитии этого рынка играют менее крупные компании, такие, как Ancor Communications, Brocade, Gadzoox Networks и Vixel (см. врезку “Новаторство в области SAN - прерогатива небольших фирм”).
Концепция SAN очень привлекательна для многих предприятий тем, что предусматривает создание легко управляемого централизованного хранилища, к которому могут одновременно обращаться несколько разных систем. “Из какой бы операционной среды ни были записаны данные, их всегда можно прочитать из любой другой”, - пояснил Кевин Рирдон, директор по стратегии развития из подразделения Technology Group (Сомерс, шт. Нью-Йорк) корпорации IBM.
“Многие-ко-многим”
Общенациональный поставщик услуг местной и дальней телефонной связи, передачи данных, Internet и электронной коммерции фирма PaeTec Communications (Рочестер, шт. Нью-Йорк) с помощью SAN пытается удовлетворить стремительно растущие потребности в хранении информации, не прибегая к переводу существующих ключевых приложений с серверов NT на более дорогостоящую платформу. По словам вице-президента компании по вопросам ИТ Боба Мура, таким образом они экономят немалые деньги. Серверный зал вычислительной сети, где установлены машины Sun Enterprise и компьютеры с ОС Windows NT, соединен через коммутатор Connectrix Fibre Channel фирмы EMC со множеством дисковых массивов EMC Symmetrix. Мур ожидает, что объем хранимых в них данных, на сегодня составляющий 2 Тб, уже к началу нового года удвоится.
“Модель сети с хост-машиной подразумевает, что дисковый массив используется одним или несколькими серверами, - пояснил Мур. - А модель SAN позволяет связывать серверы и дисковые массивы произвольным образом, реализуя принцип отношений “многие-ко-многим”. Подключив NT-серверы к системе хранения через общий порт, мы обеспечили себе значительную экономию. Называть конкретные цифры пока слишком рано, однако сокращение затрат на администрирование средств хранения, равно как и повышение эффективности их использования, очевидны уже сейчас”.
Предприятия, осуществляющие крупные проекты в области электронной коммерции, также проявляют большой интерес к технологии SAN. Как отмечает Марк Льюис, технический директор подразделения Storage Products (Шрусбери, шт. Массачусетс), входящего в состав корпорации Compaq, компании, принимающие заказы или предоставляющие различные услуги через Web, не всегда могут заранее определить объем информации, которую нужно будет хранить. “Компьютерное обеспечение ведения бизнеса в электронной среде должно быть исключительно гибким, - подчеркнул он. - Невозможно спрогнозировать потребность в хранении данных даже на несколько дней вперед”. В сети SAN перераспределить пространство хранения удается в считанные секунды. Кроме того, средства администрирования такой подсистемы позволяют, по словам Льюиса, динамически изменять ее конфигурацию на основе заранее заданной стратегии.
Фирма DashCenter (Вашингтон, округ Колумбия), ведущая бизнес в электронной среде, использует сети SAN для хранения данных, объем которых меняется непредсказуемо. Этот поставщик прикладных услуг за фиксированную ежемесячную плату размещает на своем Web-узле информацию клиентов. “Мы сознательно внедрили архитектуру SAN с самого начала, поскольку знали, что наша бизнес-модель, основанная на предоставлении Web-пространства, требует самых надежных средств хранения, - пояснил один из основателей DashCenter Дон Тибо. - К тому же эта технология позволяет нам перераспределять ресурсы на лету”. В своей штаб-квартире компания использует подсистему хранения Magnitude корпорации Xiotech (Эден-Прайри, шт. Миннесота), рассчитанную на 1,5 Тб данных. Однако, ожидая роста объема информации, в этом году DashCenter приобрела вторую такую же систему для своего отделения в Сан-Хосе (шт. Калифорния).
Сети SAN часто применяются не только как гибкое и сравнительно недорогое хранилище информации, но и как средство резервного копирования данных, содержащихся на серверах и в обычных запоминающих устройствах. Разработанные для этих целей приложения направляют трафик от серверов к накопителям на магнитной ленте в обход ЛВС, при этом одна библиотека ленточных накопителей SAN может обслуживать множество серверов. По словам Рирдона из IBM, такой подход позволяет ускорить резервное копирование (иногда в 30 раз) без повышения трафика в ЛВС, сэкономив при этом вычислительные ресурсы сервера, поскольку в процессе участвует только дисковая подсистема последнего.
Дополнительное преимущество сетей SAN как средства резервного копирования заключается в их превосходной масштабируемости. Если широко используемый в настоящее время в подсистемах хранения интерфейс SCSI допускает подключение к одному каналу не более 16 устройств, то стандартом Fibre Channel предусмотрена поддержка до 126 устройств в одной цепи. Соединяя такие оптоволоконные цепи одну с другой, можно получить топологию, рассчитанную на тысячи серверов.
В число компаний, применяющих технологию SAN для резервного копирования и восстановления данных после аварии, входит фирма Tutor Time Learning Systems (Бока-Ратон, шт. Флорида), которой принадлежит более 200 детских учреждений по всему миру. Эта организация использует для централизованного хранения резервных копий SAN-систему из двух объединенных в кластер серверов Netfinity 7000 M10 и дисковой подсистемы SSA 7133 Disk Subsystem, выпускаемых корпорацией IBM.
По сравнению с контроллерами интерфейса SCSI-3, допускающими размещение устройств хранения не далее 12 м от серверов, волоконно-оптические каналы передачи данных, применяемые в сетях SAN, позволяют соединять серверы и устройства хранения, удаленные друг от друга на расстояния до 10 км.
“Технология SAN обеспечивает радикальное повышение пропускной способности серверов и высокую масштабируемость подсистем хранения”, - с удовлетворением отметил вице-президент Tutor Time по технологическим вопросам Тодд Дайон. Внедрение такого решения не требует отказа от уже имеющихся устройств. Практически любую имеющуюся подсистему хранения можно включить в состав сети SAN с помощью конвертеров SCSI - Fiber Channel. Если говорить о цене таких конвертеров, то, например, устройство FibreBridge Differential Desktop Model фирмы Atto Technology стоит $3495.
Развертывание технологии SAN, однако, требует дополнительных расходов. Некоторые аналитики даже выражали сомнения в том, что преимущества этой концепции перевесят затраты на построение и администрирование отдельной высокоскоростной оптоволоконной сети. Они полагают, что гораздо разумнее было бы подключать устройства хранения к сетям Gigabit Ethernet, которые получают сегодня все более широкое распространение.
Топология сети SAN
Дополнительные расходы связаны главным образом с тем, что для построения и эксплуатации SAN необходимо специальное оборудование. Так, 64-разрядный хост-адаптер Fibre Channel, используемый для подключения коммутаторов, концентраторов и устройств хранения, обойдется примерно в $1000. Цена дискового массива RAID с интерфейсом Fibre Channel зависит от его емкости. Например, рассчитанная на 5 Тб система SANnet 4100 корпорации Dot Hill Systems стоит не менее $41 000. Концентраторы и коммутаторы Fibre Channel продаются по ценам от $1195 за пятипортовый концентратор FibreCenter компании Atto и $3495 за концентратор 2100 Zoning Managed Hub фирмы Vixel до $9998 за восьмипортовую версию коммутатора Capellix фирмы Gadzoox Networks.
Стоимость конкретного концентратора или коммутатора варьируется в зависимости от уровня поддержки средств администрирования, степени интеллектуальности, типа процессора и числа портов. Большинство продуктов комплектуется специализированными средствами администрирования, в которых учитываются аппаратные особенности конкретного изделия, но существует и универсальное ПО администрирования сетей SAN, такое, как Veritas Storage Manager корпорации Veritas Software. Его можно приобрести за $25 000.
Хотя адаптеры SCSI - Fibre Channel практически исключают вероятность возникновения проблем при переходе на сети SAN, эксперты рекомендуют ИТ-специалистам при покупке новых устройств хранения проверить, есть ли в них встроенная поддержка Fibre Channel. Некоторые продукты, например дисковые подсистемы 9137 Openstorage Disk корпорации Storage Technology или RAID-массивы Reliant 1000 фирмы Procom Technology, оснащаются сразу двумя интерфейсами.
Невзирая на очевидные преимущества сетей SAN, многие предприятия ограничивают их применение отдельными приложениями, интенсивно работающими с данными, в частности системами планирования ресурсов и САПР. Пользователи предпочитают не связываться с организацией взаимодействия SAN-сетей (особенно если они построены на продуктах разных производителей), поскольку интероперабельности по типу plug and play в этой сфере пока никто не гарантирует. Кроме того, до настоящего времени не разработаны стандарты, которые позволили бы вести обмен данными между различными SAN-системами и осуществлять централизованное администрирование этих систем с общей консоли.
Совместимость - впереди
Вскоре, однако, ситуация должна измениться. Уже сформировано несколько групп производителей для совместной разработки стандартов технологии SAN. Одна из них - Open Standards Fabric Initiative - намеревалась продемонстрировать взаимодействие между уже существующими и намеченными к выпуску SAN-продуктами на выставке Comdex. В состав этой группы, образованной в июле нынешнего года, входят компании Ancor, Brocade, Gadzoox, Mcdata и Vixel - все основные разработчики коммутаторов Fibre Channel.
Другой проект в области стандартизации Fibre Channel возглавила корпорация EMC. Группа FibreAlliance объединяет фирмы Ancor, Gadzoox, Sequent Computer Systems, Hewlett-Packard, Veritas, Vixel и др.
Тем временем фирма Sun предложила общую платформу администрирования Jiro, которую производители могли бы дополнять, обеспечивая таким образом совместимость между своими коммутаторами Fibre Channel. Ранее известная под названием Project StoreX, эта платформа пользуется поддержкой многих ведущих поставщиков аппаратуры и ПО для SAN.
По мнению Джеффа Аллена, вице-президента подразделения Network Storage (Пало-Альто, шт. Калифорния) фирмы Sun, в концепции Jiro есть глубокий смысл. “Если бы вы выпускали коммутаторы, то сколько версий пользовательского интерфейса должны были бы написать для каждого изделия? - спрашивает он. - Jiro позволит обойтись одной”. Окончательная версия этой спецификации была опубликована еще в августе, однако до сих пор ни одна компания не назвала даты выпуска совместимого с ней ПО.
Другие подобные группы, включая консорциум Celestra, сформированный производителем ПО администрирования средств хранения фирмой Legato Systems, также ведут работу над стандартизацией взаимодействия между SAN-продуктами. Грей из IDC уверен, что все эти многочисленные совместные усилия являются несомненным благом для ИТ-специалистов, рассматривающих технологию SAN как возможное решение растущих проблем с администрированием средств хранения.
В то же время стандарты взаимодействия SAN определенно запаздывают для тех ИТ-менеджеров, кому уже сегодня не хватает сил на организацию хранения огромных объемов данных. Возможно, они задаются вопросом, какие же единицы следуют за экзабайтом. А это - зеттабайт и йоттабайт.
С внештатным редактором Кристиной Салливан можно связаться по адресу: kristina_sullivan@zd.com.* Точнее, везде по тексту не 1000, а 1024 - Прим. ред.
Преимущества сетей SAN
- Высокий уровень готовности серверов хранения
- Возможность интеграции с существующими приложениями
- Сокращение совокупной стоимости владения подсистем хранения
- Высокая пропускная способность оптоволоконной сети
- Высокая масштабируемость
- Устойчивость к сбоям
- Легкость внедрения
- Возможность динамического распределения пространства хранения
Источник: PC Week.
Новаторство в области SAN - прерогатива небольших фирм
Крупные поставщики серверов, такие, как фирмы Sun Microsystems, Compaq Computer, Hewlett-Packard и IBM, вполне могут пополнить собой число ведущих производителей SAN-систем. И все же именно малые компании сегодня предлагают наиболее новаторские продукты для сетей устройств хранения.
Большую часть продуктов для SAN-систем, включая серверы хранения данных, концентраторы и коммутаторы Fiber Channel, производители серверов получают от таких начинающих компаний, как Ancor Communications, Brocade Communications Systems и Vixel. Новые продукты этих и других фирм-разработчиков дают основания полагать, что они сохранят лидерство и в будущем. Например, созданная полтора года назад компания ConvergeNet Technologies (Сан-Хосе, шт. Калифорния) развивает серию Storage Domain Management, в которую входят оборудование и ПО для централизованного администрирования всех SAN-сетей предприятия. Корпорация Dell Computer (Раунд-Рок, шт. Техас) уже сделала ставку на эту технологию: гигант индустрии ПК объявил о намерении приобрести ConvergeNet.
Лидеры рынка SAN, в том числе фирма Ancor (Миннеаполис, шт. Миннесота), продолжают поднимать ставки. Ancor, например, приступила к выпуску серии коммутаторов Fibre Channel, обладающих максимальной масштабируемостью. С их помощью можно строить сети SAN, насчитывающие тысячи портов. “Этот рынок захватили небольшие компании”, - констатировала вице-президент Ancor по маркетингу Карла Кеннеди.
А фирма Gadzoox Networks (Сан-Хосе, шт. Калифорния) установила партнерские отношения с компаниями Tivoli Systems и Computer Associates International с целью интеграции своей технологии администрирования SAN-сетей в выпускаемое ими ПО администрирования вычислительных систем уровня предприятия.
К выходу на рынок SAN готовятся и другие компании, не принадлежащие к разряду крупных. Начинающая фирма SanCastle Technologies (Сан-Хосе, шт. Калифорния) скоро выпустит коммутатор Fibre Channel уровня предприятия. Фирма American Megatrends (Норкросс, шт. Джорджия) в декабре начинает поставки RAID-контроллера MegaRAID Enterprise 3000 с двумя портами Fibre Channel, предназначенного для установки в гнездо расширения шины PCI. А компания Ultera Systems (Лагуна-Хиллз, шт. Калифорния) к концу года выпустит библиотеку ленточных накопителей LibraryMaster с поддержкой интерфейса Fibre Channel.
