Сетевые устройства храненияNetwork Attached Storage, NAS. Системы хранения данных компании Intel
Именно информация является движущей силой современного бизнеса и в настоящий момент считается наиболее ценным стратегическим активом любого предприятия. Объем информации растет в геометрической прогрессии вместе с ростом глобальных сетей и развитием электронной коммерции. Для достижения успеха в информационной войне необходимо обладать эффективной стратегией хранения, защиты, совместного доступа и управления самым важным цифровым имуществом - данными - как сегодня, так и в ближайшем будущем.
Управление ресурсами хранения данных стало одной из самых животрепещущих стратегических проблем, стоящих перед сотрудниками отделов информационных технологий. Вследствие развития Интернета и коренных изменений в процессах бизнеса информация накапливается с невиданной скоростью. Кроме насущной проблемы обеспечения возможности постоянного увеличения объема хранимой информации, не менее остро на повестке дня стоит и проблема обеспечения надежности хранения данных и постоянного доступа к информации. Для многих компаний формула доступа к данным «24 часа в сутки, 7 дней в неделю, 365 дней в году» стала нормой жизни.
В случае отдельного ПК под системой хранения данных (СХД) можно понимать отдельный внутренний жесткий диск или систему дисков. Если же речь заходит о корпоративной СХД, то традиционно можно выделить три технологии организации хранения данных: Direct Attached Storage (DAS), Network Attach Storage (NAS) и Storage Area Network (SAN).
Direct Attached Storage (DAS)
Технология DAS подразумевает прямое (непосредственное) подключение накопителей к серверу или к ПК. При этом накопители (жесткие диски, ленточные накопители) могут быть как внутренними, так и внешними. Простейший случай DAS-системы - это один диск внутри сервера или ПК. Кроме того, к DAS-системе можно отнести и организацию внутреннего RAID-массива дисков с использованием RAID-контроллера.
Стоит отметить, что, несмотря на формальную возможность использования термина DAS-системы по отношению к одиночному диску или к внутреннему массиву дисков, под DAS-системой принято понимать внешнюю стойку или корзину с дисками, которую можно рассматривать как автономную СХД (рис. 1). Кроме независимого питания, такие автономные DAS-системы имеют специализированный контроллер (процессор) для управления массивом накопителей. К примеру, в качестве такого контроллера может выступать RAID-контроллер с возможностью организации RAID-массивов различных уровней.
Рис. 1. Пример DAS-системы хранения данных
Следует отметить, что автономные DAS-системы могут иметь несколько внешних каналов ввода-вывода, что обеспечивает возможность подключения к DAS-системе нескольких компьютеров одновременно.
В качестве интерфейсов для подключения накопителей (внутренних или внешних) в технологии DAS могут выступать интерфейсы SCSI (Small Computer Systems Interface), SATA, PATA и Fibre Channel. Если интерфейсы SCSI, SATA и PATA используются преимущественно для подключения внутренних накопителей, то интерфейс Fibre Channel применяется исключительно для подключения внешних накопителей и автономных СХД. Преимущество интерфейса Fibre Channel заключается в данном случае в том, что он не имеет жесткого ограничения по длине и может использоваться в том случае, когда сервер или ПК, подключаемый к DAS-системе, находится на значительном расстоянии от нее. Интерфейсы SCSI и SATA также могут использоваться для подключения внешних СХД (в этом случае интерфейс SATA называют eSATA), однако данные интерфейсы имеют строгое ограничение по максимальной длине кабеля, соединяющего DAS-систему и подключаемый сервер.
К основным преимуществам DAS-систем можно отнести их низкую стоимость (в сравнении с другими решениями СХД), простоту развертывания и администрирования, а также высокую скорость обмена данными между системой хранения и сервером. Собственно, именно благодаря этому они завоевали большую популярность в сегменте малых офисов и небольших корпоративных сетей. В то же время DAS-системы имеют и свои недостатки, к которым можно отнести слабую управляемость и неоптимальную утилизацию ресурсов, поскольку каждая DAS-система требует подключения выделенного сервера.
В настоящее время DAS-системы занимают лидирующее положение, однако доля продаж этих систем постоянно уменьшается. На смену DAS-системам постепенно приходят либо универсальные решения с возможностью плавной миграции с NAS-системам, либо системы, предусматривающие возможность их использования как в качестве DAS-, так и NAS- и даже SAN-систем.
Системы DAS следует использовать при необходимости увеличения дискового пространства одного сервера и вынесения его за корпус. Также DAS-системы можно рекомендовать к применению для рабочих станций, обрабатывающих большие объемы информации (например, для станций нелинейного видеомонтажа).
Network Attached Storage (NAS)
NAS-системы - это сетевые системы хранения данных, непосредственно подключаемые к сети точно так же, как и сетевой принт-сервер, маршрутизатор или любое другое сетевое устройство (рис. 2). Фактически NAS-системы представляют собой эволюцию файл-серверов: разница между традиционным файл-сервером и NAS-устройством примерно такая же, как между аппаратным сетевым маршрутизатором и программным маршрутизатором на основе выделенного сервера.
Рис. 2. Пример NAS-системы хранения данных
Для того чтобы понять разницу между традиционным файл-сервером и NAS-устройством, давайте вспомним, что традиционный файл-сервер представляет собой выделенный компьютер (сервер), на котором хранится информация, доступная пользователям сети. Для хранения информации могут использоваться жесткие диски, устанавливаемые в сервер (как правило, они устанавливаются в специальные корзины), либо к серверу могут подключаться DAS-устройства. Администрирование файл-сервера производится с использованием серверной операционной системы. Такой подход к организации систем хранения данных в настоящее время является наиболее популярным в сегменте небольших локальных сетей, однако он имеет один существенный недостаток. Дело в том, что универсальный сервер (да еще в сочетании с серверной операционной системой) - это отнюдь не дешевое решение. В то же время большинство функциональных возможностей, присущих универсальному серверу, в файл-сервере просто не используется. Идея заключается в том, чтобы создать оптимизированный файл-сервер с оптимизированной операционной системой и сбалансированной конфигурацией. Именно эту концепцию и воплощает в себе NAS-устройство. В этом смысле NAS-устройства можно рассматривать как «тонкие» файл-серверы, или, как их иначе называют, файлеры (filers).
Кроме оптимизированной ОС, освобожденной от всех функций, не связанных с обслуживанием файловой системы и реализацией ввода-вывода данных, NAS-системы имеют оптимизированную по скорости доступа файловую систему. NAS-системы проектируются таким способом, что вся их вычислительная мощь фокусируется исключительно на операциях обслуживания и хранения файлов. Сама операционная система располагается во флэш-памяти и предустанавливается фирмой-производителем. Естественно, что с выходом новой версии ОС пользователь может самостоятельно «перепрошить» систему. Подсоединение NAS-устройств к сети и их конфигурирование представляет собой достаточно простую задачу и по силам любому опытному пользователю, не говоря уже о системном администраторе.
Таким образом, в сравнении с традиционными файловыми серверами NAS-устройства являются более производительными и менее дорогими. В настоящее время практически все NAS-устройства ориентированы на использование в сетях Ethernet (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet) на основе протоколов TCP/IP. Доступ к устройствам NAS производится с помощью специальных протоколов доступа к файлам. Наиболее распространенными протоколами файлового доступа являются протоколы CIFS, NFS и DAFS.
CIFS (Common Internet File System System - общая файловая система Интернета) - это протокол, который обеспечивает доступ к файлам и сервисам на удаленных компьютерах (в том числе и в Интернет) и использует клиент-серверную модель взаимодействия. Клиент создает запрос к серверу на доступ к файлам, сервер выполняет запрос клиента и возвращает результат своей работы. Протокол CIFS традиционно используется в локальных сетях с ОС Windows для доступа к файлам. Для транспортировки данных CIFS использует TCP/IP-протокол. CIFS обеспечивает функциональность, похожую на FTP (File Transfer Protocol), но предоставляет клиентам улучшенный контроль над файлами. Он также позволяет разделять доступ к файлам между клиентами, используя блокирование и автоматическое восстановление связи с сервером в случае сбоя сети.
Протокол NFS (Network File System - сетевая файловая система) традиционно применяется на платформах UNIX и представляет собой совокупность распределенной файловой системы и сетевого протокола. В протоколе NFS также используется клиент-серверная модель взаимодействия. Протокол NFS обеспечивает доступ к файлам на удаленном хосте (сервере) так, как если бы они находились на компьютере пользователя. Для транспортировки данных NFS использует протокол TCP/IP. Для работы NFS в Интернeте был разработан протокол WebNFS.
Протокол DAFS (Direct Access File System - прямой доступ к файловой системе) - это стандартный протокол файлового доступа, который основан на NFS. Данный протокол позволяет прикладным задачам передавать данные в обход операционной системы и ее буферного пространства напрямую к транспортным ресурсам. Протокол DAFS обеспечивает высокие скорости файлового ввода-вывода и снижает загрузку процессора благодаря значительному уменьшению количества операций и прерываний, которые обычно необходимы при обработке сетевых протоколов.
DAFS проектировался с ориентацией на использование в кластерном и серверном окружении для баз данных и разнообразных Интернет-приложений, ориентированных на непрерывную работу. Он обеспечивает наименьшие задержки доступа к общим файловым ресурсам и данным, а также поддерживает интеллектуальные механизмы восстановления работоспособности системы и данных, что делает его привлекательным для использования в NAS-системах.
Резюмируя вышеизложенное, NAS-системы можно рекомендовать для использования в мультиплатформенных сетях в случае, когда требуется сетевой доступ к файлам и достаточно важными факторами являются простота установки администрирования системы хранения данных. Прекрасным примером является применение NAS в качестве файл-сервера в офисе небольшой компании.
Storage Area Network (SAN)
Собственно, SAN - это уже не отдельное устройство, а комплексное решение, представляющее собой специализированную сетевую инфраструктуру для хранения данных. Сети хранения данных интегрируются в виде отдельных специализированных подсетей в состав локальной (LAN) или глобальной (WAN) сети.
По сути, SAN-сети связывают один или несколько серверов (SAN-серверов) с одним или несколькими устройствами хранения данных. SAN-сети позволяют любому SAN-серверу получать доступ к любому устройству хранения данных, не загружая при этом ни другие серверы, ни локальную сеть. Кроме того, возможен обмен данными между устройствами хранения данных без участия серверов. Фактически SAN-сети позволяют очень большому числу пользователей хранить информацию в одном месте (с быстрым централизованным доступом) и совместно использовать ее. В качестве устройств хранения данных могут использоваться RAID-массивы, различные библиотеки (ленточные, магнитооптические и др.), а также JBOD-системы (массивы дисков, не объединенные в RAID).
Сети хранения данных начали интенсивно развиваться и внедряться лишь с 1999 года.
Подобно тому как локальные сети в принципе могут строиться на основе различных технологий и стандартов, для построения сетей SAN также могут применяться различные технологии. Но точно так же, как стандарт Ethernet (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet) стал стандартом де-факто для локальный сетей, в сетях хранения данных доминирует стандарт Fibre Channel (FC). Собственно, именно развитие стандарта Fibre Channel привело к развитию самой концепции SAN. В то же время необходимо отметить, что все большую популярность приобретает стандарт iSCSI, на основе которого тоже возможно построение SAN-сетей.
Наряду со скоростными параметрами одним из важнейших преимуществ Fibre Channel является возможность работы на больших расстояниях и гибкость топологии. Концепция построения топологии сети хранения данных базируется на тех же принципах, что и традиционные локальные сети на основе коммутаторов и маршрутизаторов, что значительно упрощает построение многоузловых конфигураций систем.
Стоит отметить, что для передачи данных в стандарте Fibre Channel используются как оптоволоконные, так и медные кабели. При организации доступа к территориально удаленным узлам на расстоянии до 10 км используется стандартная аппаратура и одномодовое оптоволокно для передачи сигнала. Если же узлы разнесены на большее расстояние (десятки или даже сотни километров), применяются специальные усилители.
Топология SAN-сети
Типичный вариант SAN-сети на основе стандарта Fibre Channel показан на рис. 3. Инфраструктуру такой SAN-сети составляют устройства хранения данных с интерфейсом Fibre Channel, SAN-серверы (серверы, подключаемые как к локальной сети по интерфейсу Ethernet, так и к SAN-сети по интерфейсу Fiber Channel) и коммутационная фабрика (Fibre Channel Fabric), которая строится на основе Fibre Channel-коммутаторов (концентраторов) и оптимизирована для передачи больших блоков данных. Доступ сетевых пользователей к системе хранения данных реализуется через SAN-серверы. При этом важно, что трафик внутри SAN-сети отделен от IP-трафика локальной сети, что, безусловно, позволяет снизить загрузку локальной сети.
Рис. 3. Типичная схема SAN-сети
Преимущества SAN-сетей
К основным преимуществам технологии SAN можно отнести высокую производительность, высокий уровень доступности данных, отличную масштабируемость и управляемость, возможность консолидации и виртуализации данных.
Коммутационные фабрики Fiber Channel с неблокирующей архитектурой позволяют реализовать одновременный доступ множества SAN-серверов к устройствам хранения данных.
В архитектуре SAN данные могут легко перемещаться с одного устройства хранения данных на другое, что позволяет оптимизировать размещение данных. Это особенно важно в том случае, когда нескольким SAN-серверам требуется одновременный доступ к одним и тем же устройствам хранения данных. Отметим, что процесс консолидации данных невозможен в случае использования других технологий, как, например, при применении DAS-устройств, то есть устройств хранения данных, непосредственно подсоединяемых к серверам.
Другая возможность, предоставляемая архитектурой SAN, - это виртуализация данных. Идея виртуализации заключается в том, чтобы обеспечить SAN-серверам доступ не к отдельным устройствам хранения данных, а к ресурсам. То есть серверы должны «видеть» не устройства хранения данных, а виртуальные ресурсы. Для практической реализации виртуализации между SAN-серверами и дисковыми устройствами может размещаться специальное устройство виртуализации, к которому с одной стороны подключаются устройства хранения данных, а с другой - SAN-серверы. Кроме того, многие современные FC-коммутаторы и HBA-адаптеры предоставляют возможность реализации виртуализации.
Следующая возможность, предоставляемая SAN-сетями, - это реализация удаленного зеркалирования данных. Принцип зеркалирования данных заключается в дублировании информации на несколько носителей, что повышает надежность хранения информации. Примером простейшего случая зеркалирования данных может служить объединение двух дисков в RAID-массив уровня 1. В данном случае одна и та же информация записывается одновременно на два диска. Недостатком такого способа можно считать локальное расположение обоих дисков (как правило, диски находятся в одной и той же корзине или стойке). Сети хранения данных позволяют преодолеть этот недостаток и предоставляют возможность организации зеркалирования не просто отдельных устройств хранения данных, а самих SAN-сетей, которые могут быть удалены друг от друга на сотни километров.
Еще одно преимущество SAN-сетей заключается в простоте организации резервного копирования данных. Традиционная технология резервного копирования, которая используется в большинстве локальных сетей, требует выделенного Backup-сервера и, что особенно важно, выделенной полосы пропускания сети. Фактически во время операции резервного копирования сам сервер становится недоступным для пользователей локальной сети. Собственно, именно поэтому резервное копирование производится, как правило, в ночное время.
Архитектура сетей хранения данных позволяет принципиально по-иному подойти к проблеме резервного копирования. В этом случае Backup-сервер является составной частью SAN-сети и подключается непосредственно к коммутационной фабрике. В этом случае Backup-трафик оказывается изолированным от трафика локальной сети.
Оборудование, используемое для создания SAN-сетей
Как уже отмечалось, для развертывания SAN-сети требуются устройства хранения данных, SAN-серверы и оборудование для построения коммутационной фабрики. Коммутационные фабрики включают как устройства физического уровня (кабели, коннекторы), так и устройства подключения (Interconnect Device) для связи узлов SAN друг с другом, устройства трансляции (Translation devices), выполняющие функции преобразования протокола Fibre Channel (FC) в другие протоколы, например SCSI, FCP, FICON, Ethernet, ATM или SONET.
Кабели
Как уже отмечалось, для соединения SAN-устройств стандарт Fibre Channel допускает использование как волоконно-оптических, так и медных кабелей. При этом в одной SAN-сети могут применяться различные типы кабелей. Медный кабель используется для коротких расстояний (до 30 м), а волоконно-оптический - как для коротких, так и для расстояний до 10 км и больше. Применяют как многомодовый (Multimode), так и одномодовый (Singlemode) волоконно-оптические кабели, причем многомодовый используется для расстояний до 2 км, а одномодовый - для больших расстояний.
Сосуществование различных типов кабелей в пределах одной SAN-сети обеспечивается посредством специальных конверторов интерфейсов GBIC (Gigabit Interface Converter) и MIA (Media Interface Adapter).
В стандарте Fibre Channel предусмотрено несколько возможных скоростей передачи (см. таблицу). Отметим, что в настоящее время наиболее распространены FC-устройства стандартов 1, 2 и 4 GFC. При этом обеспечивается обратная совместимость более скоростных устройств с менее скоростными, то есть устройство стандарта 4 GFC автоматически поддерживает подключение устройств стандартов 1 и 2 GFC.
Устройства подключения (Interconnect Device)
В стандарте Fibre Channel допускается использование различных сетевых топологий подключения устройств, таких как «точка-точка» (Point-to-Point), кольцо с разделяемым доступом (Arbitrated Loop, FC-AL) и коммутируемая связная архитектура (switched fabric).
Топология «точка-точка» может применяться для подключения сервера к выделенной системе хранения данных. В этом случае данные не используются совместно с серверами SAN-сети. Фактически данная топология является вариантом DAS-системы.
Для реализации топологии «точка-точка», как минимум, необходим сервер, оснащенный адаптером Fibre Channel, и устройство хранения данных с интерфейсом Fibre Channel.
Топология кольца с разделенным доступом (FC-AL) подразумевает схему подключения устройств, при котором данные передаются по логически замкнутому контуру. При топологии кольца FC-AL в качестве устройств подключения могут выступать концентраторы или коммутаторы Fibre Channel. При использовании концентраторов полоса пропускания делится между всеми узлами кольца, в то время как каждый порт коммутатора предоставляет протокольную полосу пропускания для каждого узла.
На рис. 4 показан пример кольца Fibre Channel с разделением доступа.
Рис. 4. Пример кольца Fibre Channel с разделением доступа
Конфигурация аналогична физической звезде и логическому кольцу, используемым в локальных сетях на базе технологии Token Ring. Кроме того, как и в сетях Token Ring, данные перемещаются по кольцу в одном направлении, но, в отличие от сетей Token Ring, устройство может запросить право на передачу данных, а не ждать получения пустого маркера от коммутатора. Кольца Fibre Channel с разделением доступа могут адресовать до 127 портов, однако, как показывает практика, типичные кольца FC-AL содержат до 12 узлов, а после подключения 50 узлов производительность катастрофически снижается.
Топология коммутируемой связной архитектуры (Fibre Channel switched-fabric) реализуется на базе Fibre Channel-коммутаторов. В данной топологии каждое устройство имеет логическое подключение к любому другому устройству. Фактически Fibre Channel-коммутаторы связной архитектуры выполняют те же функции, что и традиционные Ethernet-коммутаторы. Напомним, что, в отличие от концентратора, коммутатор - это высокоскоростное устройство, которое обеспечивает подключение по схеме «каждый с каждым» и обрабатывает несколько одновременных подключений. Любой узел, подключенный к Fibre Channel-коммутатору, получает протокольную полосу пропускания.
В большинстве случаев при создании крупных SAN-сетей используется смешанная топология. На нижнем уровне применяются FC-AL-кольца, подключенные к малопроизводительным коммутаторам, которые, в свою очередь, подключаются к высокоскоростным коммутаторам, обеспечивающим максимально возможную пропускную способность. Несколько коммутаторов могут быть соединены друг с другом.
Устройства трансляции
Устройства трансляции являются промежуточными устройствами, выполняющими преобразование протокола Fibre Channel в протоколы более высоких уровней. Эти устройства предназначены для соединения Fibre Channel-сети с внешней WAN-сетью, локальной сетью, а также для присоединения к Fibre Channel-сети различных устройств и серверов. К таким устройствам относятся мосты (Bridge), Fibre Channel-адаптеры (Host Bus Adapters (HBA), маршрутизаторы, шлюзы и сетевые адаптеры. Классификация устройств трансляции показана на рис. 5.
Рис. 5. Классификация устройств трансляции
Наиболее распространенными устройствами трансляции являются HBA-адаптеры с интерфейсом PCI, которые применяются для подключения серверов к сети Fibre Channel. Сетевые адаптеры позволяют подключать локальные Ethernet-сети к сетям Fibre Channel. Мосты используются для подключения устройств хранения данных с SCSI интерфейсом к сети на базе Fibre Channel. Cледует отметить, что в последнее время практически все устройства хранения данных, которые предназначены для применения в SAN, имеют встроенный Fibre Channel и не требуют использования мостов.
Устройства хранения данных
В качестве устройств хранения данных в SAN-сетях могут использоваться как жесткие диски, так и ленточные накопители. Если говорить о возможных конфигурациях применения жестких дисков в качестве устройств хранения данных в SAN-сетях, то это могут быть как массивы JBOD, так и RAID-массивы дисков. Традиционно устройства хранения данных для SAN-сетей выпускаются в виде внешних стоек или корзин, оснащенных специализированным RAID-контроллером. В отличие от NAS- или DAS-устройств, устройства для SAN-систем оснащаются Fibre Channel-интерфейсом. При этом сами диски могут иметь как SCSI-, так и SATA-интерфейс.
Кроме устройств хранения на основе жестких дисков, в SAN-сетях широкое применение находят ленточные накопители и библиотеки.
SAN-серверы
Серверы для сетей SAN отличаются от обычных серверов приложений только одной деталью. Кроме сетевого Ethernet-адаптера, для взаимодействия сервера с локальной сетью они оснащаются HBA-адаптером, что позволяет подключать их к SAN-сетям на основе Fibre Channel.
Системы хранения данных компании Intel
Далее мы рассмотрим несколько конкретных примеров устройств хранения данных компании Intel. Строго говоря, компания Intel не выпускает законченных решений и занимается разработкой и производством платформ и отдельных компонентов для построения систем хранения данных. На основе данных платформ многие компании (в том числе и целый ряд российских компаний) производят уже законченные решения и продают их под своими логотипами.
Intel Entry Storage System SS4000-E
Система хранения данных Intel Entry Storage System SS4000-E представляет собой NAS-устройство, предназначенное для применения в небольших и средних офисах и многоплатформенных локальных сетях. При использовании системы Intel Entry Storage System SS4000-E разделяемый сетевой доступ к данным получают клиенты на основе Windows-, Linux- и Macintosh-платформ. Кроме того, Intel Entry Storage System SS4000-E может выступать как в роли DHCP-сервера, так и DHCP-клиента.
Система хранения данных Intel Entry Storage System SS4000-E представляет собой компактную внешнюю стойку с возможностью установки до четырех дисков с интерфейсом SATA (рис. 6). Таким образом, максимальная емкость системы может составлять 2 Тбайт при использовании дисков емкостью 500 Гбайт.
Рис. 6. Система хранения данных Intel Entry Storage System SS4000-E
В системе Intel Entry Storage System SS4000-E применяется SATA RAID-контроллер с поддержкой уровней RAID-массивов 1, 5 и 10. Поскольку данная система является NAS-устройством, то есть фактически «тонким» файл-сервером, система хранения данных должна иметь специализированный процессор, память и прошитую операционную систему. В качестве процессора в системе Intel Entry Storage System SS4000-E применяется Intel 80219 с тактовой частотой 400 МГц. Кроме того, система оснащена 256 Мбайт памяти DDR и 32 Мбайт флэш-памяти для хранения операционной системы. В качестве операционной системы используется Linux Kernel 2.6.
Для подключения к локальной сети в системе предусмотрен двухканальный гигабитный сетевой контроллер. Кроме того, имеются также два порта USB.
Устройство хранения данных Intel Entry Storage System SS4000-E поддерживает протоколы CIFS/SMB, NFS и FTP, а настройка устройства реализуется с использованием web-интерфейса.
В случае применения Windows-клиентов (поддерживаются ОС Windows 2000/2003/XP) дополнительно имеется возможность реализации резервного копирования и восстановления данных.
Intel Storage System SSR212CC
Система Intel Storage System SSR212CC представляет собой универсальную платформу для создания систем хранения данных типа DAS, NAS и SAN. Эта система выполнена в корпусе высотой 2 U и предназначена для монтажа в стандартную 19-дюймовую стойку (рис. 7). Система Intel Storage System SSR212CC поддерживает установку до 12 дисков с интерфейсом SATA или SATA II (поддерживается функция горячей замены), что позволяет наращивать емкость системы до 6 Тбайт при использовании дисков емкостью по 550 Гбайт.
Рис. 7. Система хранения данных Intel Storage System SSR212CC
Фактически система Intel Storage System SSR212CC представляет собой полноценный высокопроизводительный сервер, функционирующий под управлением операционных систем Red Hat Enterprise Linux 4.0, Microsoft Windows Storage Server 2003, Microsoft Windows Server 2003 Enterprise Edition и Microsoft Windows Server 2003 Standard Edition.
Основу сервера составляет процессор Intel Xeon с тактовой частотой 2,8 ГГц (частота FSB 800 МГц, размер L2-кэша 1 Мбайт). Система поддерживает использование памяти SDRAM DDR2-400 с ECC максимальным объемом до 12 Гбайт (для установки модулей памяти предусмотрено шесть DIMM-слотов).
Система Intel Storage System SSR212CC оснащена двумя RAID-контроллерами Intel RAID Controller SRCS28Xs с возможностью создания RAID-массивов уровней 0, 1, 10, 5 и 50. Кроме того, система Intel Storage System SSR212CC имеет двухканальный гигабитный сетевой контроллер.
Intel Storage System SSR212MA
Система Intel Storage System SSR212MA представляет собой платформу для создания систем хранения данных в IP SAN-сетях на основе iSCSI.
Данная система выполнена в корпусе высотой 2 U и предназначена для монтажа в стандартную 19-дюймовую стойку. Система Intel Storage System SSR212MA поддерживает установку до 12 дисков с интерфейсом SATA (поддерживается функция горячей замены), что позволяет наращивать емкость системы до 6 Тбайт при использовании дисков емкостью по 550 Гбайт.
По своей аппаратной конфигурации система Intel Storage System SSR212MA не отличается от системы Intel Storage System SSR212CC.
Количество информации, хранимой на наших компьютерах, увеличивается с каждым днем. Тысячи фотографий, музыкальных записей, сотни фильмов и сериалов – все это с безумной скоростью уничтожает свободное пространство на жестких дисках наших компьютеров. Купить и поставить очередной HDD не всегда подходящее решение, ведь в корпусе ПК банально может не хватать места, особенно если у вас ноутбук. Использование внешних жестких дисков зачастую неудобно в эксплуатации – достать, подключить и т.д. Хочется получить доступ к нужной нам фотографии или музыкальной композиции без возни с проводами, или одновременно с разных устройств в вашей сети. И в такой ситуации на помощь могут прийти сетевые хранилища данных.
Хранилища без носителей информации в комплекте подойдут для домашнего использования, особенно если у вас уже куплены диски.
При использовании в небольших офисах обратите внимание на более надежные и функциональные сетевые хранилища . Как правило, подобные NAS поставляются без носителей информации , оснащаются двумя сетевыми интерфейсами и более производительно аппаратной начинкой, чтобы справляться с высокой нагрузкой.
Определение характеристик
Главный аспект выбора NAS, это суммарный объем, который исходит из емкости накопителей и их количества. Чтобы определиться с объемом, необходимо учитывать:
- Массив информации для переноса на сетевое хранилище,информация на всех устройствах вашей сети;
- Приблизительный объем, который вы запишите в ближайшие пару лет.
Оптимальное решение для домашнего использования - сетевые хранилища объемом 4 – 6 ТБ . Этого гарантированно хватит как для резервного копирования с 2-3 компьютеров, так и для хранения мультимедийных файлов.
Вы профессиональный фотограф или просто увлеченный любитель? Тогда вам точно не обойтись без сетевого хранилища для хранения ваших работ и для резервного копирования только что отснятого и еще не обработанного материала. Поверьте, случаи потери фотографий из-за отказа жесткого диска не редки, а отсутствие резервной копии поставит крест на всей работе команды фотографа. Так что сетевое хранилище объемом 6-8 ТБ отличное решение для хранения и резервирования.
Количество устанавливаемых накопителей влияет не только на максимальный объем сетевого хранилища, но и на возможность создания RAID масивов для обеспечения повышенной производительности или отказоустойчивости. Так, например, защититься от потери данных поможет поддержка RAID 1 (зеркальный) или RAID 5 . В первом случае, в сетевом хранилище необходимы, как минимум, два жестких диска (доступный пользователю объем дисковой системы будет равен объему одного диска), а во втором случае – минимум три диска (также часть дискового пространства будет отведена на служебные нужды). Подобная конфигурация позволяет сохранить информацию при поломке одного из дисков.
Программные функции
Обладателям «умных» телевизоров пригодится функция UPnP/DLNA-сервера, для просмотра медиаконтента без необходимости сохранения на устройстве.
Сетевое хранилище можно использовать не только как большой жесткий диск, подключенный к сети. Отдельные устройства позволяют устанавливать дополнительные приложения, например торрент-трекер, различные менеджеры закачки, dropbox и т.д. Это значительно расширит возможности вашего NAS.
Еще одной интересной особенностью сетевых хранилищ является поддержка ip-видеонаблюдения для организации видеоархива и избавит от необходимости приобретения отдельного видеорегистратора.
Итоги
Выбор сетевого хранилища можно свести к нескольким простым шагам:- Нужен ли накопитель информации в комплекте . Если да, то достаточно ли одного , или необходимо два и более для обеспечения большей емкости или повышенной отказоустойчивости.
- Определить необходимый вам объем дискового пространства
- Определить какие дополнительные функции и задачи будет выполнять сетевое хранилище и убедится в их наличии в выбранных образцах.
NAS (англ. Network Attached Storage) – сетевая система хранения данных. Сетевые хранилища представляют собой внешние жёсткие диски, которые подключаются к сети и позволяют нескольким пользователям работать с общими файлами. NAS становится всё более популярной, что, в общем-то, неудивительно. Объём хранимой информации увеличивается из года в год в геометрической прогрессии, соответственно, и рынок систем NAS не стоит на месте, что неоднократно отмечала IDC в своих прогнозах.
В сегодняшнем материале мы хотим немного подробнее рассказать о сетевой системе хранения данных – NAS.
Файловый сервер или NAS?
Network Attached Storage предусматривает подключение накопителей информации непосредственно к компьютерной сети. Стоит отметить, что сетевая система хранения данных функционирует как в локальных, так и в распределённых сетях, главное – чтобы были протокол TCP/IP и технология Ethernet.
У более-менее подготовленного читателя возникают вполне резонные вопросы: почему NAS? А куда делся файл-сервер?
Дело в том, что зачастую в инфраструктуре предприятия сервер выполняет ряд функциональных задач, что непосредственно отражается на скорости прямого доступа к данным и, как следствие, вызывает большую загруженность системы в целом. Добавьте сомнительную гибкость – при отказе сервера у вас попросту нет доступа к данным. Да и наращивание ёмкости в серьёзном сервере стоит немалых денег, и не редки случаи, когда на сервере физически не хватает места для очередного добавления накопителей на жёстких дисках.
Сетевая система хранения данных более гибка в этом плане и дружелюбна в отношении потребительского кошелька.
Архитектура NAS
Архитектура NAS максимально оптимизирована для конкретной задачи: файловый сервис. В основу проектирования NAS-продуктов положено ключевое правило: вся вычислительная мощность сосредоточена на единственной и главной задаче – обслуживание и хранение файлов. Ограничившись ключевой задачей, NAS-продукты позволяют организовать работу группы пользователей с общими файлами максимально эффективно с точки зрения быстродействия и затрат.
Гибкость Network Attached Storage на высоте: простое и удобное администрирование, возможность наращивания объёма без отключения основной системы, использование стандартных коммуникационных протоколов и сетевых подключений. Для подсоединения NAS-устройств к сети не требуется каких-либо специфических интерфейсов или специального «железа». Достаточно подключить Network Attached Storage к сети, как все его ресурсы становятся доступны для пользователей, у которых NAS появляется в виде дополнительных дисков. Столь простые возможности по наращиванию ёмкостей для хранения данных по достоинству оценят компании с серьёзной компьютерной инфраструктурой.
Сетевая система хранения данных использует упрощённые операционные системы, такие ОС лишены всех ненужных служб и модулей и в то же время максимально оптимизированы для обслуживания файловой системы. Простая архитектура софта позволяет получить высокую скорость передачи данных и максимально быстрый отклик на запросы пользователей, при этом не требуя каких-либо серьёзных вычислительных мощностей. Как правило, такие ОС зашиты во флеш-память устройства и предустанавливаются фирмой-производителем, однако есть и софт, который свободно распространяется в Интернете. Об одной такой операционной системе мы поговорим чуть ниже.
Резюмируя всё написанное выше, можно с уверенностью сказать, что NAS-архитектура позволяет получить безумно привлекательную стоимость одного гигабайта хранения данных, сетевые системы хранения данных не требуют серьёзного администрирования, работают с любыми платформами (Windows, Linux и пр.), не требуют каких-либо специфических интерфейсов и отличаются удобным и простым процессом наращивания дискового пространства.
Развитие технологии Ethernet и появление гигабитных сетей позволило в значительной мере увеличить производительность NAS-систем и, как следствие, повысить привлекательность таких решений. Сегодня различные производители предлагают свои NAS-решения. Благодаря столь гибкой архитектуре NAS компании-производители способны удовлетворить запросы всех ценовых сегментов – от потребностей серьёзной корпорации до задач небольшой домашней инфраструктуры, концепции «цифрового дома».
Цифровой дом
Цифровой дом
Продукты NAS имеют ещё один неоспоримый плюс – это доступность. Если вы администратор домашней сети и не располагаете серьёзными финансами или просто хотите иметь Network Attached Storage и не желаете тратить большую сумму денег, тогда можно построить сетевую систему хранения данных на основе операционной системы FreeNAS.
FreeNAS
Операционная система FreeNAS основана на BSD-ядре, которое максимально оптимизировано для задач Network Attached Storage. Сама по себе FreeNAS занимает минимальное количество дискового пространства (42 Мбайт) и позволяет грузиться с CD или с флеш-брелока.
Управление и настройка FreeNAS происходит с помощью простого веб-интерфейса. Всё максимально просто: собираем обычный бюджетный ПК с сетевой картой, устанавливаем необходимое количество жёстких дисков, вставляем CD с FreeNAS, заранее убедившись, что в BIOS Setup материнской платы включён параметр «Загрузка с CD». Загружаемся – и получаем готовую рабочую систему хранения данных, для настройки которой нам достаточно в браузере ввести IP-адрес сервера (для того чтобы узнать IP-адрес, придётся подключить монитор к нашему Network Attached Storage), а затем имя пользователя и пароль (по умолчанию это admin/freenas).
Выводы
Резюмируя всё вышесказанное, можно смело отметить, что Network Attached Storage – достаточно интересные и перспективные решения хранения данных. NAS-продукты обладают массой плюсов: доступность, гибкость, удобство и простота настройки. Всё это весомые аргументы в пользу сетевых систем хранения данных. О перспективности NAS говорят не только её сильное стороны, но и цифры. Рынок Network Attached Storage постоянно развивается, и, по отчётам IDC, наблюдается серьёзный рост в этом сегменте.
Мы обязательно продолжим тему Network Attached Storage и в ближайшее время познакомим вас, дорогие читатели, с практической составляющей сетевых систем хранения данных или, говоря простым языком, построим бюджетную доступную NAS-систему с использованием недорогих комплектующих и операционной системы FreeNAS.
Лекция 15 08.03.2017 4:50:04
Сетевые хранилища данных
Существующие типы систем хранения данных
Традиционно можно выделить три технологии организации хранения данных, предусматривающих их коллективное использование:
Direct Attached Storage (DAS);
Network Attach Storage (NAS);
Storage Area Network (SAN).
Устройства DAS (Direct Attached Storage) – решение, когда устройство для хранения данных подключено непосредственно к серверу, или к рабочей станции. В настоящее время для этого чаще всего используется интерфейс SAS.
Устройства NAS (Network Attached Storage) – отдельно стоящая интегрированная дисковая система со своей специализированной ОС и набором полезных функций быстрого запуска системы и обеспечения доступа к файлам. Система подключается к компьютерной сети (ЛВС), и являющается быстрым решением проблемы нехватки свободного дискового пространства.
Storage Area Network (SAN) – это специальная выделенная сеть, объединяющая устройства хранения данных с серверами приложений, обычно строится на основе протокола Fibre Channel или протокола iSCSI.
Архитектура системы хранения DAS (Direct Attached Storage)
К основным преимуществам DAS систем можно отнести их низкую стоимость, простоту развертывания и администрирования, а также высокую скорость обмена данными между системой хранения и сервером. Благодаря этому они популярны в сегменте малых офисов, хостинг-провайдеров и небольших корпоративных сетей. В то же время DAS-системы имеют и свои недостатки, к которым можно отнести неоптимальную утилизацию ресурсов, поскольку каждая DAS система требует подключения выделенного сервера Архитектура Direct Attached Storage
Достаточно низкая стоимость. По сути эта СХД представляет собой дисковую корзину с жесткими дисками, вынесенную за пределы сервера.
Простота развертывания и администрирования.
Высокая скорость обмена между дисковым массивом и сервером.
Низкая надежность. При выходе из строя сервера, к которому подключено данное хранилище, данные перестают быть доступными.
Низкая степень консолидации ресурсов – вся ёмкость доступна одному серверу.
Архитектура системы хранения NAS (Network Attached Storage)
Технология NAS (сетевые подсистемы хранения данных, Network Attached Storage) развивается как альтернатива универсальным серверам, несущим множество функций (печати, приложений, факс сервер, электронная почта и т.п.). В отличие от них NAS-устройства исполняют только одну функцию - файловый сервер. И стараются сделать это как можно лучше, проще и быстрее.
NAS подключаются к ЛВС и осуществляют доступ к данным для неограниченного количества гетерогенных клиентов или других серверов. В настоящее время практически все NAS устройства ориентированы на использование в сетях Ethernet (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet) на основе протоколов TCP/IP. Доступ к устройствам NAS производится с помощью специальных протоколов доступа к файлам. Наиболее распространенным протоколом файлового доступа является протокол NFS. Внутри подобных серверов стоят специализированные ОС, такие как MS Windows Storage Server.
Архитектура
Network Attached
Storage
Дешевизна и доступность его ресурсов не только для отдельных серверов, но и для любых компьютеров организации.
Простота коллективного использования ресурсов.
Простота развертывания и администрирования
Универсальность для клиентов (один сервер может обслуживать клиентов MS, Novell, Mac, Unix)
Доступ к информации через протоколы “сетевых файловых систем” зачастую медленнее, чем к локальному диску.
Большинство недорогих NAS-серверов не позволяют обеспечить скоростной и гибкий метод доступа к данным на уровне блоков, присущих SAN системам, а не на уровне файлов.
Архитектура системы хранения SAN (Storage Area Network)
Storage Area Network (SAN) - это специальная выделенная сеть, объединяющая устройства хранения данных с серверами приложений, обычно строится на основе протокола Fibre Channel либо iSCSI. В отличие от NAS, SAN не имеет понятия о файлах: файловые операции выполняются на подключенных к SAN серверах. SAN оперирует блоками, как некий большой жесткий диск. Идеальный результат работы SAN - возможность доступа любого сервера под любой операционной системой к любой части дисковой емкости, находящейся в SAN. Оконечные элементы SAN - это серверы приложений и системы хранения данных (дисковые массивы, ленточные библиотеки и т. п.). А между ними, как и в обычной сети, находятся адаптеры, коммутаторы, мосты, концентраторы.iSCSI является более «дружелюбным» протоколом, поскольку он основан на использовании стандартной инфраструктуры Ethernet – сетевых карт, коммутаторов, кабелей.
Архитектура
Storage Area
Network
Высокая надёжность доступа к данным, находящимся на внешних системах хранения. Независимость топологии SAN от используемых СХД и серверов.
Централизованное хранение данных (надёжность, безопасность).
Удобное централизованное управление коммутацией и данными.
Перенос интенсивного трафика ввода-вывода в отдельную сеть, разгружая LAN.
Высокое быстродействие и низкая латентность.
Масштабируемость и гибкость логической структуры SAN
Возможность организации резервных, удаленных СХД и удаленной системы бэкапа и восстановления данных.
Возможность строить отказоустойчивые кластерные решения без дополнительных затрат на базе имеющейся SAN.
Более высокая стоимость
Сложность в настройке FC-систем
Более жесткие требования к совместимости компонентов.
Типы носителей информации и протокол взаимодействия с СХД
В настоящий момент для хранения данных в дисковых массивах используются SATA и SAS диски. Какие диски выбрать в хранилище зависит от конкретных задач. Стоит отметить несколько фактов.
SATA II диски:
Доступны объемы одного диска до 1 ТБ
Скорость вращения 5400-7200 RPM
Скорость ввода/вывода до 2,4 Гбит/с
Время наработки на отказ примерно в два раза меньше чем у SAS дисков.
Менее надежные, чем SAS диски.
Дешевле примерно в 1,5 раза, чем SAS-диски.
Доступны объемы одного диска до 450 ГБ
Скорость вращения 7200 (NearLine), 10000 и 15000 RPM
Скорость ввода/вывода до 3,0 Гбит/с
Время наработки на отказ в два раза больше чем у SATA II дисков.
Более надежные диски.
До недавнего времени основными протоколами взаимодействия с СХД являлись – FibreChannel и SCSI. Сейчас на смену SCSI, расширив его функционал, пришли протоколы iSCSI и SAS.
Протокол Fibre Channel
На практике современный Fibre Channel (FC) имеет скорости 2 , 4 или 8 Гбит/Сек. При таких скоростях расстояния подключения практически не ограничены – от стандартных 300 метров на обычном оборудовании до нескольких сотен или даже тысяч километров при использовании специализированного оборудования. Главный плюс протокола FC – возможность объединения многих устройств хранения и хостов (серверов) в единую сеть хранения данных (SAN). Но с другой стороны высока стоимость и трудоемкость инсталляции и обслуживания дисковых массивов использующих FC.
Гибкая масштабируемость СХД;
Позволяет создавать СХД на значительных расстояниях
Большие возможности резервирования.
Высокая стоимость решения;
Еще более высокая стоимость при организации территориально распределенной FC-сети
Высокая трудоемкость при внедрении и обслуживании.
Протокол iSCSI
Протокол iSCSI (инкапсуляция SCSI пакетов в протокол IP) позволяет пользователям создать сети хранения данных на базе протокола IP с использованием Ethernet-инфраструктуры и портов RJ45. Таким образом, протокол iSCSI дает возможность обойти те ограничения, которыми характеризуются хранилища данных с непосредственным подключением, включая невозможность совместного использования ресурсов через серверы и невозможность расширения емкости без отключения приложений. Скорость передачи 1 Гб/c (Gigabit Ethernet), но данная скорость является достаточной для большинства бизнес-приложений масштаба средних предприятий.
Важно отметить, что сети SAN на базе протокола iSCSI обеспечивают те же преимущества, что и сети SAN с использованием протокола Fibre Channel, но при этом упрощаются процедуры развертывания и управления сетью, и значительно снижаются стоимостные затраты на данную СХД.
Высокая доступность;
Масштабируемость;
Простота администрирования, так как используется технология Ethernet;
Более низкая цена организации SAN на протоколе iSCSI, чем на FC.
Простота интеграции в среды виртуализации
Есть определенные ограничения по использованию СХД с протоколом iSCSI с некоторыми приложениями, с системами Real Time и при работе с большим числом видеопотоков в HD формате
Высокоуровневые СХД на базе iSCSI, также как и CХД c FC-протоколом, требуют использования быстрых, дорогостоящих Ethernet-коммутаторов
C точки зрения используемых интерфейсов, протокол iSCSI задействует интерфейсы Ethernet 1Гбит/C, а ими могут быть как медные, так оптоволоконные интерфейсы при работе на больших расстояниях.
Протокол SAS
Протокол SAS и одноименный интерфейс разработаны для замены параллельного SCSI и позволяет достичь более высокой пропускной способности, чем SCSI. Хотя SAS использует последовательный интерфейс в отличие от параллельного интерфейса, используемого традиционным SCSI, для управления SAS-устройствами по-прежнему используются команды SCSI. SAS позволяет обеспечить физическое подключение между массивом данных и несколькими серверами на небольшие расстояния.
Приемлемая цена;
Легкость консолидации хранилищ – хотя СХД на базе SAS не может подключаться к такому количеству хостов (серверов), как SAN конфигурации которые используют протоколы FC или iSCSI, но при использовании протокола SAS не возникает трудностей с дополнительным оборудованием для организации общего хранилища для нескольких серверов.
Протокол SAS позволяет обеспечить большую пропускную способность с помощью 4 канальных соединений внутри одного интерфейса. Каждый канал обеспечивает 3 Гб/c , что позволяет достичь скорости передачи данных 12 Гб/с
Ограниченность досягаемости – длинна кабеля не может превышать 8 метров. Тем самым хранилища с подключением по протоколу SAS, будут оптимальны только тогда когда серверы и массивы будут расположены в одной стойке или в одной серверной;
Количество подключаемых хостов (серверов) как правило, ограничено несколькими узлами.
Сравнение протоколов подключения СХД
Ниже приведена сводная таблица сравнения возможностей различных протоколов взаимодействия с СХД.
|
Параметр |
Протоколы подключения СХД |
||
|
Архитектура |
SCSI команды инкапсулируются в IP пакет и передаются через Ethernet, последовательная передача |
Последовательная передача SCSI команд |
Коммутируемая |
|
Растояние между дисковым массивом и узлом (сервер или свитч) |
Ограничено лишь расстоянием IP cетей. |
Не более 8 метров между устройствами. |
50.000 метров без использования специализированных репитеров |
|
Масштабируемость |
Миллионы устройств – при работе по протоколу IPv6. |
32 устройства |
256 устройств 16 миллионов устройств, если использовать FC-SW (fabric switches) архитектура |
|
Производительность |
1 Гб/с (до 10 Гб/с) |
3 Гб/с при использовании 4х портов до 12 Гб/с | |
|
Уровень вложений (затрат на внедрение) |
Незначительный – используется Ethernet |
NAS – что это и зачем оно мне дома? Современный мир невозможно себе представить без ежесекундно растущих колоссальных объемов всевозможной информации. Массивы данных многочисленных дата-центров тяжело даже вообразить. Данные, которые хранятся на серверах, представляют собой самую разнообразную информацию, необходимую для нужд бизнеса, научных структур, государственных учреждений и так далее. Однако не только крупным организациям требуется сохранять и использовать большие объемы данных. Большинство обычных пользователей уже столкнулись с постоянной проблемой нехватки дискового пространства на домашних компьютерах. Еще не так давно жесткий диск на 100 Гб являлся недостижимой мечтой для большинства обладателей ПК и его счастливые обладатели терялись, не зная, чем же теперь заполнить эту бездну. За десяток лет до того пределом мечтаний были винчестеры объемом 120 Мб. Еще десятком лет ранее народная молва приписывала Биллу Гейтсу слова «Я не знаю, для чего может понадобиться объем ОЗУ более 64 килобайт», а хранение информации осуществлялось на магнитных лентах и на дискетах. Прошло не так много времени по историческим масштабам, а огромному числу пользователей ПК даже для домашних хранилищ уже не хватает терабайтных винчестеров. Причина проста: основную массу хранимой дома информации составляют всевозможные мультимедийные данные. Фильмы, музыка, фотографии с каждым годом занимают все большее дисковое пространство из-за увеличения требований к качеству картинки и звука. Если на заре домашнего мультимедиа сжатый фильм занимал объем до 700 Мб (один CD-диск), а несжатый в DVD-качестве - до 4,7 Гб, то сейчас тот же фильм в формате Full HD может отнимать 30-40 Гб на жестком диске. Если же у вас дома есть возможность просмотра 3D-видео, то размеры файлов с видеоконтентом сразу вырастают вдвое. Очевидно, что составлять обширную домашнюю видеотеку, имея в своем распоряжении один-два терабайта под хранилище, становится затруднительно. Самым очевидным выходом из этой ситуации кажется простое увеличение количества жестких дисков в своем системном блоке. Не хватает пары терабайт - докинь еще диск, потом еще и еще. В итоге в домашнем ПК вполне можно создать хранилище объемом 8-12 Тб, что устроит большинство пользователей. Но у подобного решения есть целый ряд существенных недостатков.  Типичный пример домашней сети Во-первых, большинство современных квартир имеют уже не один, а зачастую и не два устройства для просмотра видео. Компьютер, телевизоры в гостиной и на кухне, акустика на лоджии и т. п. Каждый из этих потребителей контента должен иметь постоянный доступ к хранилищу. Кроме того, если в доме установлена система видеонаблюдения , данные, получаемые с камер, удобно хранить также в централизованном хранилище. Следовательно, компьютер, в котором это хранилище организовано, должен постоянно работать. Далеко не всегда это удобно и приводит к излишней амортизации и преждевременному выходу из строя дорогостоящих компонентов ПК. Во-вторых, постоянное обращение одновременно нескольких потребителей к хранилищу неминуемо приводит к замедлению работы компьютера, которому приходится отнимать часть собственных ресурсов на обработку этих обращений и раздачу информации. В-третьих, три-четыре жестких диска в одном системном блоке являются достаточно серьезной нагрузкой для блока питания и неплохим источником тепла внутри корпуса ПК. Скорее всего, для обеспечения их нормальной работы придется заменять блок питания на более мощный и организовывать дополнительное охлаждение внутри системника, что неминуемо приведет к росту уровня шума от компьютера. В-четвертых, вариант увеличения объема хранилища путем увеличения количества жестких дисков совершенно невозможен для тех, кто использует дома только ноутбуки, планшеты и подобные малогабаритные гаджеты. В ноутбуке можно поменять один жесткий диск на другой, большей емкости, но кардинально решить проблему ограниченности дискового пространства не удастся. Выходом, позволяющим решить проблему нехватки дискового пространства и организовать стабильную и эффективную работу домашней сети, может стать установка домашнего сервера данных. Помимо хранения данных сервер можно настроить на выполнение целого ряда дополнительных задач - почтовые и торрент-клиенты, домашние медиацентры, видеогалереи и т. п. Но полноценные серверные решения все же чрезмерно дороги для большинства пользователей. Поэтому для тех, кому необходимо просто вместительное сетевое хранилище, оптимальным вариантом для дома являются специальные сетевые системы хранения данных - NAS (англ. Network Attached Storage). Что такое NAS Выше мы уже дали определение этому устройству - это сетевая система хранения данных. Давайте разберемся, что она представляет собой на практике. По существу, NAS является обычным компьютером, который помещен в компактный (по возможности) корпус, оснащен массивом из нескольких жестких дисков и подключен к домашней компьютерной сети. Классический NAS предназначен исключительно для длительного и надежного хранения разнообразной информации и предоставления к ней доступа из любого места домашней сети. Так как он не предназначен для выполнения никаких вычислительных задач или прямого взаимодействия с пользователем, то в подавляющем большинстве случаев к NAS не подключаются клавиатура, мышка и монитор. Весь процесс взаимодействия с хранилищем происходит через сеть, в том числе и его первоначальная настройка. Как правило, эта настройка происходит через веб-интерфейс.  Внешний вид типичных NAS Программное обеспечение NAS может базироваться на любой из известных операционных систем, но наиболее часто используются все же операционные системы Unix-семейства, FreeBSD, различные версии Linux - из-за их низкой (или отсутствующей) стоимости, гибкости, масштабируемости и легкости администрирования. Так как настройка и взаимодействие с NAS происходит посредством веб-интерфейса, то для пользователя установленная в хранилище ОС не играет никакой роли. При выборе NAS необходимо заранее прикинуть свои потребности в объеме сетевого хранилища и учитывать следующие параметры: количество устанавливаемых одновременно жестких дисков в системе (может колебаться от двух до восьми), возможность создания RAID-массивов из этих дисков и их тип (необходимо для обеспечения сохранности данных при выходе из строя одного диска), пропускная способность сетевого протокола (сейчас, как правило, все NAS имеют гигабитное подключение), дополнительная функциональность. В качестве дополнительно предоставляемых функций многие NAS предоставляют программную поддержку систем IP-видеонаблюдения. Также нередко возможна настройка прав доступа к хранимой информации отдельно для каждого пользователя. Важной является возможность быстрого создания резервных копий всех данных нажатием одной кнопки. Нередко современные NAS оснащаются программным обеспечением, превращающим их в торрент-клиенты. Еще одной часто востребованной функцией оказывается возможность предоставления удаленного доступа к хранимой в NAS информации. При правильной настройке вы получаете доступ к хранилищу из любой точки мира, где только возможно подключение к сети Интернет. Фактически вы можете организовать свое собственное облачное хранилище данных. Поэтому при выборе NAS в качестве своего домашнего хранилища заранее продумайте, какие задачи он будет выполнять у вас дома, и выбирайте конкретное устройство с учетом собственных требований к его функциональности. NAS на практике Многие энтузиасты по прочтении вышенаписанного наверняка задали себе вопрос: если NAS является обычным компьютером, предназначенным для выполнения определенной задачи, то нельзя ли его собрать самостоятельно из имеющихся на рынке комплектующих? Ответ прост: конечно, это возможно. И самодельные NAS нередко встречаются в домашних сетях специалистов-компьютерщиков. Однако экономический выигрыш на сегодня не так велик, чтобы отказываться от готовых решений, которые предлагают практически все производители компьютерного и сетевого оборудования. Итак, на кого же следует обратить внимание на рынке NAS, чтобы впоследствии не пожалеть потраченные деньги? Системы NAS на сегодняшний день есть в ассортименте таких компьютерных гигантов, как , IBM , Dell , Intel , Fujitsu , Asus , Iomega , Seagate , Western Digital , Sun Microsystems , Transcend , Kingston , ZyXEL , D-Link и большинства менее известных брендов. Предлагаемые ими устройства различаются количеством устанавливаемых жестких дисков, дизайном, операционной системой, функциональностью и, конечно же, стоимостью. На примере нескольких конкретных устройств рассмотрим многообразие существующих вариантов. Seagate Central
Простейший NAS, рассчитанный на установку одного жесткого диска объемом 2-4 Тб. Основная задача - предоставление доступа к данным внутри домашней сети и удаленного доступа из Интернета. Фактически представляет собой внешний жесткий диск, оснащенный сетевым интерфейсом помимо USB. Никаких дополнительных сервисов не предоставляет. Одним из серьезных преимуществ Seagate Central является мобильность - как и обычный внешний винчестер, он без труда помещается в небольшую сумку и может путешествовать вместе с хозяином при необходимости. Стоимость колеблется в пределах 5-7 тысяч рублей в зависимости от объема установленного жесткого диска. D-Link DNS-315 Еще один представитель однодисковых накопителей. В комплект поставки жесткий диск не входит, выбор винчестера на усмотрение пользователя. Обладает достаточно продвинутым для модели начального уровня программным обеспечением. Легко настраивается в качестве FTP-сервера, может работать как принт-сервер, подключаясь к широкому перечню принтеров USB-шнуром. Гигабитная сетевая карта обеспечивает быстрый обмен данными со всеми участниками домашней сети. Может хранить учетные данные с индивидуальными настройками сразу для 512 пользователей, что позволяет использовать в качестве обменника в небольших офисах. Стоимость около 1750 рублей. Iomega ix2 35551 Сетевое хранилище, предназначенное для установки уже двух жестких дисков объемом до 4 Тб каждый. Гигабитная сетевая карта, возможность быстрого резервного копирования данных, интересный дизайн, маленькие габариты и бесшумная работа делают его привлекательным для большого круга пользователей. Приобрести Iomega ix2 35551 можно по цене от 9900 рублей. При этом в начальную комплектацию входят два диска по 2 Тб каждый. Это профессиональный накопитель, предназначенный для одновременной установки до восьми жестких дисков. Возможна организация массивов от RAID0 до RAID10 с горячей заменой дисков. Поддержка всех существующих сетевых протоколов, два гигабитных канала Ethernet, поддержка систем IP-видеонаблюдения, возможность GSM-мониторинга, управление 4096 учетными записями и многие другие функции, которые нет возможности даже просто перечислить в коротком обзоре, делают это устройство отличным выбором для организации сетевого хранилища крупного офиса или большого домовладения с развитой системой видеонаблюдения и большим числом участников домашней сети. Работает эта система на процессоре Intel Core i3-2120 с тактовой частотой 3,3 ГГц, который взаимодействует с 2 Гб оперативной памяти. Стоимость этого устройства уже превышает 100 тысяч рублей. Короткий вывод Несмотря на не слишком долгую историю своего развития, системы NAS приобретают все большую популярность в малых офисах и в домашних сетях. Широкая функциональность, надежность хранения данных, возможность предоставления доступа к информации в режиме 24×7, низкое энергопотребление и сравнительно невысокая стоимость делают их незаменимыми в условиях быстрорастущей потребности к увеличению объемов хранимой информации. Являясь более дешевой заменой полноценным серверным решениям, NAS зачастую не уступают им в уровне предоставляемого сервиса, особенно в небольших домашних сетях и в набирающих популярность системах «умных домов». Категории
| |
