| ||||||||||||||||
| ||||||||||||||||
| ||||||||||||||||
Обзор рынка систем SAN и NAS Введение За последние несколько лет развитие ИТ значительно изменило как сам мир в целом, так и способы ведения бизнеса, в частности. Одним из последствий этих изменений стало лавинообразное накопление данных в корпоративных ЛВС, а также появление приложений, активно работающих с большими массивами данных: CRM, автоматизации продаж, интранет/Интернет, хранилища и архивы данных, обработка цифровых изображений, доставка онлайнового мультимедиа-содержимого, распознавание и обработка образов, распределенная групповая работа над проектами и др. По оценкам аналитиков каждый год в мире создается до 2 млрд. ГБ новой информации. Растет популярность просмотра цифровых изображений на онлайновых аукционах, спрос потребителей на графически интенсивные приложения и на распределенный Web-доступ к медицинским изображениям и записям.
По прогнозу IDC (отчет "2000 Disk Storage Systems Forecast and Analysis, 1999-2004") объем рынка только дисковых систем хранения данных должен увеличиться с $28.4 млрд. в 1999 г. до $53.3 млрд. в 2004 г. В связи с развитием систем хранения данных и приложений для них, а также ростом потребности корпоративных пользователей в повышении емкости памяти корпоративных информационных систем появляются новые рынки, одним из которых является и рынок аренды систем хранения данных (так называемые SSP-провайдеры). По прогнозу IDC (отчет "Worldwide Storage Service Provider Forecast and Analysis, 2000-2005") объем рынка аренды систем хранения данных (SSP-провайдинг) должен увеличиться с $153 млн. в 2000 г. до $10.7 млрд. в 2005 г. Архитектуры SAN и NAS Потребность оптимизации распределенного хранения и использования данных привела к разработке и адаптации сетей хранения данных — SAN (Storage Area Networks) и NAS-решений (Network Attached Storage). Общие сведения о SAN Концепция SAN-сетей известна дольше, чем NAS-сетей. По сути SAN-решение представляет собой дополнительную выделенную сеть, связывающую один или несколько серверов с одной или несколькими системами хранения данных. SAN позволяет любому серверу получить доступ к любому накопителю, не загружая при этом ни другие серверы, ни корпоративную локальную сеть. Кроме того, возможен обмен данными между системами хранения данных без участия серверов. Для лучшего понимания, каким образом SAN может помочь предприятию, необходимо объяснить основы их функционирования. Фактически SAN представляет собой комбинацию аппаратных средств и ПО, позволяющую очень большому числу пользователей хранить информацию в одном месте (с быстрым централизованным доступом) и совместно использовать ее (Рис. 1). При этом, так как данные не находятся на сервере сети, то на нем можно выполнять другие важные пользовательские задачи. В качестве систем хранения данных могут использоваться RAID-массивы, различные библиотеки (ленточные, магнитооптические и др.), а также JBOD системы (Just a Bunch of Disks) — простые массивы дисков без RAID возможностей. В основе сетей хранения данных лежит технология Fibre Channel, принятая в качестве стандарта ANSI (American National Standards Institute) в 1994 г.
Технология Fibre Channel определяет интерфейс передачи данных со скоростью 1 Гб/с, который может использоваться как для передачи сетевых данных (по IP протоколу), так и для непосредственного обмена данными с устройствами ввода/вывода ПК (по интерфейсу SCSI). То есть, в Fibre Channel объединена функциональность высокопроизводительного интерфейса ввода/вывода и компьютерных сетей (Рис. 2 и Рис. 3). Средой передачи в Fibre Channel могут быть как медный кабель, так и оптоволокно (длиной до 10 км). Технология Fibre Channel наиболее распространена в таких отраслях, как нефтегазовая, спутниковая телеметрия, обработка медицинских изображений и видеоредактирование. Например, спецэффекты в фильме "Титаник" были реализованы за счет использования сетей Fibre Channel, по которым передавались огромные объемы данных на очень высоких скоростях. Состав сетей хранения данных В состав сетей хранения данных входят те же компоненты, что и в ЛВС: адаптеры, оптоволоконные или медные кабели, концентраторы, коммутаторы, мосты и удлинители (extenders), ПО управления SAN-сетями. Архитектура сетей хранения данных также аналогична архитектуре ЛВС. Всего существует 4 возможных типа подключения устройств в сетях хранения данных: Технология виртуальных SAN В настоящее время стоимость систем хранения данных в корпоративных сетях постоянно увеличивается (не в последнюю очередь, из-за необходимости дублирования критически важной информации). Лишних расходов можно избежать за счет консолидации корпоративных систем хранения данных, когда несколько серверов могут использовать одно и то же физическое устройство. Надо отметить, что, теоретически, сети хранения данных должны помочь справиться с проблемой консолидации памяти. Однако, на практике это — несколько не так. Хотя у сетей хранения данных немало преимуществ (например, за счет их применения снизилась стоимость удаленной репликации данных, в несколько раз повысилась скорость резервирования данных и др.), создания пула памяти они не обеспечивают. Поэтому виртуальные SAN являются следующим этапом развития сетей хранения данных. Общие сведения о NASK Менее дорогая альтернатива сетям хранения данных — это NAS-сети (Рис. 4). Они представляют собой, по сути, кэширующий сервер и являются менее дорогим, но, в то же время, более простым и достаточно быстрым способом решения задачи хранения данных в корпоративных ЛВС, отделения процесса доступа к данным от сервера и обеспечения равномерной загрузки ЛВС. Фактически NAS-сети снимают функции управления доступом к данным с серверов приложений. Кроме того, так как NAS-сети независимы от ОС, то через них может осуществляться хостинг данных по поручению всех пользователей корпоративной ЛВС. В то же время, хотя NAS-сети и позволяют освободить системные ресурсы серверов, они не решают проблему транзита данных между NAS-сервером и серверами приложений (или клиентскими ПК). Кроме того (к сожалению) проблема облегчения загрузки ЛВС решается с помощью NAS-сетей только частично. По сформировавшемуся в отрасли мнению NAS-сети лучше всего подходят для использования в небольших офисах или отделах крупных предприятий. При этом они могут взаимодействовать и с SAN-сетями (снабжая их данными). Аппаратные средства Интерес к решениям SAN и NAS в мире велик. Практически все ведущие мировые производители систем хранения данных (и не только они) занимаются разработкой и производством продуктов для построения этих решений. В частности, производством SAN и NAS оборудования занимаются следующие компании: Hewlett-Packard; Sun Microsystems; EMC; Compaq; Dell; Fujitsu Siemens Computers; Ancor; FibreGear; Gadzoox Networks; MCData; ATTO; Brocade Communications Systems; Vixel; Maxtor; MTI Technology; StorageTek; XIOtech; Network Appliance; SAN Valley Systems; ADIC; Crossroads Systems; DataDirect Networks; Emulex; Overland Data; Pathlight Technology; Qlogic; INRANGE; JNI; STK; Quantum (через свой филиал Snap Appliances); Western Digital (через филиал Connex) и др. Ниже будут кратко рассмотрены некоторые из продуктов, предлагаемых этими вендорами. Compaq Одним из серьезных и быстро развивающихся игроков на мировом рынке SAN и NAS является компания Compaq Computer. В частности, по заявлению руководства компании, Compaq собирается прекратить доминирование компании EMC на рынке устройств хранения данных для предприятий. По данным IDC сейчас Compaq занимает 18.7% рынка устройств хранения данных в Европе по ТБ (EMC — 15.4%). По доходам у Compaq тоже первое место в Европе — $1.8 млрд. (EMC — $1.4 млрд.), а в специфическом сегменте систем хранения данных для предприятий у Compaq — второе место. За последние полтора года Compaq выделила серьезные средства на разработку SAN-решений, получивших название Open SAN и поддерживающих неоднородные системы хранения данных и серверные платформы. Brocade Компания Brocade Communications Systems известна семейством Fibre Channel коммутаторов Brocade SilkWorm, которые предназначены для оптимизации доступа к системам хранения данных предприятий. SAN решения от Brocade используют компании Amdahl, ATL, CNT, Compaq Computer, Dell Computer, Dot Hill Systems, EMC, Fujitsu, Fujitsu Siemens Computers, Groupe Bull, HP, IBM, Intergraph Computer Systems, MTI Technology, NCR, NEC, Network Appliance, SGI, StorageTek, Sun Microsystems и Unisys. Стратегическими партнерами Brocade являются компании ADVA Optical Networking, BMC Software, Cisco Systems, Computer Associates, Emulex, HighGround Systems, Hitachi Data Systems, JNI, Legato, LSI Logic, ONI Systems, StorageNetworks, Tivoli Systems и VERITAS. CNТ Компания CNT недавно завершила разработку семейства маршрутизаторов UltraNet Edge Storage Router (модели 1000, 2000 и 3000). В моделях семейства реализованы современные протоколы доступа к сетевым хранилищам данных: FCIP (Fibre Channel по сетям IP), iSCSI (SCSI по IP), а также Infiniband (новая высокоскостная шина, предназначенная для замены шины PCI в серверах и кластерах). В частности, в модели UltraNet Edge Storage Router 1000 поддерживаются протоколы Fibre Channel и FCIP. Она предназначена для объединения сетей хранения данных удаленных филиалов предприятий — между "островами" Fibre Channel SAN теперь можно установить связь по IP (эта возможность была продемонстрирована компанией CNТ в начале апреля на выставке Storage Networking World). В свою очередь, в модели UltraNet Edge Storage Router 2000 поддерживаются протоколы Fibre Channel и iSCSI, а в модели UltraNet Edge Storage Router 3000 — протоколы Fibre Channel и Infiniband. Поставки маршрутизаторов UltraNet 1000 и 2000 планируется начать во второй половине 2001 г., а UltraNet 3000 — в 2002 г. (так как окончательный вариант стандарта Infiniband ещё не утвержден). Maxtor Компания Maxtor поставляет семейство NAS серверов MaxAttach, работающих под управлением ОС MS Windows 2000 и совместимых с ПО резервирования и управления устройствами компаний Veritas, Legato, Computer Associates и Hewlett-Packard. Серверы MaxAttach 4100 поддерживают сервисы каталога от MS Active Directory и Novell NDS. Цена 160 ГБ конфигурации составляет около $3300. MTI Technology Компания MTI Technology производит семейство SAN и NAS решений MTI Vivant и автоматизированные ленточные библиотеки. Cемейство серверов Vivant поддерживает различные RAID конфигурации (0, 1, 0+1, 5), множество дисковых устройств с "горячей заменой" и зеркалированный кэш. MTI Vivant поддерживают до 12 TB SAN/NAS памяти при работе с множеством серверов приложений. SAN Valley Systems Компания SAN Valley Systems занимается разработкой высокопроизводительных SAN решений соединения для предприятий, сервис-провайдеров и операторов. SAN Valley разрабатывает сетевые решения, соединяющие сетевые ресурсы по IP и оптическим сетям. В качестве примера можно привести решение SAN Valley SL1000, которое реализует доступ SAN over IP и обеспечивает быстрое развертывание приложений удаленной памяти. Решение SL1000 соединяет Fibre Channel SAN коммутаторы и ресурсы памяти через городские и глобальные сети. Оно полностью совместимо с продуктами ведущих сетевых вендоров и изготовителей памяти. XIOtech Компания XIOtech (дочерняя компания Seagate) продвигает решение для построения сети хранения данных MAGNITUDE. Система распределенного хранения данных MAGNITUDE производства XIOtech полностью соответствует стандартам открытых систем, ее единая централизованная конфигурация включает: высокопроизводительный контроллер хранения данных; ПО управления сетью и до 64 дисковых накопителей общей емкостью 11.5 ТБ. В MAGNITUDE реализована виртуализированная архитектура хранения данных REDI (Real-time Data Intelligence — "интеллектуальный доступ к данным в реальном времени"), с помощью которой все физические дисковые накопители MAGNITUDE в единый виртуальный дисковый массив. Sun Microsystems Компания Sun Microsystems предлагает высокоуровневую систему централизованного хранения данных SAN в стандартной комплектации, созданную на базе массивов накопителей Т3 и сетевых коммутаторов StorEdge (обеспечивающих передачу данных по стандарту Fibre Channel). Цена данной системы демонстрирует примерную стоимость развертывания SAN решений — централизованное хранение 327 ГБ данных обойдется, примерно, в $100000, а 5.2 ТБ — около $500000. StorLogic Компания StorLogic продвигает линейку устройств StorCom.e NAS, в которых реализованы: память большой емкости; многоклиентские соединения; доступ пользователей гетерогенных систем; управление данными через ЛВС или Интернет. Устройства StorCom.e NAS работают под управлением ОС MS Windows NT Embedded 4.0. QLogic Компания QLogic предлагает единую спецификацию SAN-плат для серверов — SANblade (адаптеры Fibre Channel QLA2100, QLA2200, QLA23000). SANblade представляет собой семейство SAN компонент c единым интерфейсом, предназначенных для подключения SAN к серверам, монтируемым в стойку. Все продукты семейства SANblade имеют единый программный интерфейс (CDI), что позволяет разработчикам SAN решений быстро адаптировать существующие драйверы для новых устройств данного семейства. QLogic планирует также выпускать контроллеры и другое оборудование стандартов Infiniband и iSCSI. Quantum Компания Quantum производит ленточные библиотеки DLTtape, обеспечивающие поддержку сетей хранения данных. Кроме того, Quantum является членом инициативы Open Storage Networking (OSN) Initiative, в рамках которой разрабатываются стандартизированные интегрированные SAN решения и услуги, в комбинации с NAS устройствами. Недавно Quantum начала поставки первых устройств следующего поколения Super DLTtape, масштабируемых до 1 ТБ. Quantum занимается также производством NAS устройств для рабочих групп через свой филиал Snap Appliances. ПО управления SAN и NAS системами Общие сведения Увеличение спроса предприятий на высоконадежные системы хранения данных большой емкости ведет к дальнейшему развитию и рынка ПО управления системами хранения данных. При этом заметное место на данном рынке занимает ПО управления SAN и NAS системами. И это не случайно, так как именно использование современного ПО управления системами хранения данных (в частности, SAN) существенно снижает расходы потребителей на их обслуживание (вследствие уменьшения числа необходимого техперсонала). Следует отметить, что в современных сетях хранения данных предприятий могут храниться (на разных типах носителей) сотни и тысячи терабайт информации. А так как системные администраторы предприятий обслуживают потребности множества приложений и пользователей, то они должны иметь возможность эффективного размещения ресурсов памяти без значительной ручной работы. Иначе говоря, использование ПО управления SAN и NAS помогает обеспечить приемлемые значения показателя Quality of Storage Service (QOSS) в корпоративных системах хранения данных. Основные поставщики К числу ведущих мировых разработчиков ПО управления SAN и NAS системами относятся следующие компании: Computer Associates; Compaq; VERITAS Software; BMC Software; Legato; Tivoli Systems; FalconStor; SANavigator; W. Quinn Associates, Hewlett-Packard; Brocade Communications Systems и др. Ниже будут кратко рассмотрены некоторые из решений, предлагаемых данными фирмами. Compaq Компания Compaq считает, что модель, в которой необходимо управлять несколькими разными системами хранения данных, является затратной и в ней нельзя уменьшить стоимость управления. Поэтому нужно двигаться к системам, в которых пул памяти является независимым от вендоров и установленной ОС. Вследствие этого Compaq предлагает архитектуру и ПО VersaStor, которые позволят создавать виртуальные пулы систем хранения данных, независимые от производителей аппаратных средств. В частности, при помощи VersaStor можно создавать цельный пул памяти. К концу 2001 года будут выпущены и соответствующие устройства для управления VersaStor. Computer Associates Компания Computer Associates поставляет ПО управления гетерогенными SAN системами — SANITI (Storage Area Network Integrated Technology Initiative) Framework, упрощающее интеграцию разнородных компонентов SAN систем и облегчающее построение корпоративных SAN систем нового поколения. ПО SANITI Framework обеспечивает централизованное управление устройствами различных поставщиков и их интеграцию с корпоративными информационными системами предприятий. В нем реализованы возможности обнаружения и мониторинга SAN устройств, а также отображение топологии SAN системы в реальном времени. ПО SANITI Framework интегрировано с ПО резервирования данных ARCserve и с ПО Unicenter TNG Framework, что позволяет централизованно управлять SAN системами в рамках корпоративной сети. VERITAS Software В свою очередь, компания VERITAS Software поставляет ПО VERITAS SANPoint Control 2.0, также предназначенное для централизованного управления гетерогенными сетями хранения данных (на базе SAN устройств от компаний Brocade, INRANGE, QLogic, JNI, Emulex, McDATA и Qlogic, а также дисковых накопителей и ленточных библиотек от Hitachi, EMC, Compaq, STK, ADIC, IBM, Sun Microsystems), работающими под управлением ОС MS Windows NT, MS Windows 2000 и Sun Solaris. ПО VERITAS SANPoint Control — это первый продукт компании VERITAS Software, в котором реализована технология VERITAS V3 SAN Access Layer, с помощью которой обеспечивается сервис обнаружения SAN устройств (как через стандартные SNMP интерфейсы, так и Fibre Channel). Можно отметить следующие новые возможности ПО VERITAS SANPoint Control 2.0: Tivoli Systems Одним из лидеров рынка ПО управления SAN системами является и компания Tivoli Systems. Она предлагает следующие программные средства для сетей хранения данных: FalconStor Компания FalconStor разработала ПО IPStor, предназначенное для использования в SAN/NAS системах центров обработки данных, а именно — для консолидации, агрегирования и виртуализации разделенных ресурсов памяти и их поддержки через Интернет. С помощью IPStor возможно использовать как существующие (Gigabit Ethernet, SCSI, Fibre Channel), так и новые технологии (iSCSI и InfiniBand) для построения IP-ориентированных инфраструктур сетевой памяти (в форме SAN/NAS over IP). В ПО IPStor реализованы также такие важные сервисы для систем хранения данных класса предприятия, как: зеркалирование; репликация; мгновенные снимки памяти; резервирование и восстановление. Кроме того в ПО IPStor обеспечено коллективное использование данных серверами приложений и пользователями рабочих групп как поблочное, так и пофайловое (в рамках общего управления SAN/NAS системой). SANavigator В марте 2001 г. компания Western Digital учредила компанию SANavigator (на базе своего филиала Connex), которая занимается исключительно разработкой ПО для управления гетерогенными сетями хранения данных. Практически сразу же молодая компания начала продвигать ПО с одноименным названием — SANavigator 1.5, предназначенное для осуществления удаленного мониторинга и Web-управления SAN системами при помощи интуитивно понятной Java-консоли. SANavigator представляет собой безагентское кросс-платформенное Java-ориентированное ПО управления гетерогенными сетями хранения данных, функционирующее в качестве хост-приложения для программных средств третьих фирм (приложений управления памятью, утилит и инструментальных средств). С помощью функции AutoDiscovery ПО SANavigator можно выполнить полную инвентаризацию всех SAN ресурсов (в том числе, и удаленную). В свою очередь, с помощью компонента SANmap отображается визуальная (интуитивно понятная) карта сети хранения данных, на которой показаны все SAN устройства и их взаимодействие между собой. Кроме того, ПО SANavigator позволяет системному администратору определять пути зонирования новых данных, создавать резервные пути и выполнять другие процедуры управления SAN системой. ПО SANavigator 1.5 работает под управлением ОС MS Windows (98, NT и 2000), а также Sun Solaris и Linux. Legato Компания Legato в ближайшее время собирается выпустить ПО Legato Mirroring Extension (LME), предназначенное для зеркалирования дисковых подсистем в кластерах на основе MS Windows 2000 Advanced Server и Data Center. ПО LME обеспечивает поблочную синхронизацию данных между дисковыми подсистемами серверов. При этом серверы кластера могут быть объединены через интерфейсы SCSI или Fibre Channel, либо подключены к сети хранения данных. BMC Software Следует отметить и новый подход к управлению сетями хранения данных, предлагаемый компанией BMC Software — Application-centic Storage Management. Сравнительно недавно BMC Software выпустила ПО PATROL Application Storage Manager, которое позволяет управлять, в первую очередь, использованием ресурсов хранения данных различными приложениями (а не только ресурсами SAN систем). С помощью PATROL Application Storage Manager для каждого из этих приложений можно оптимизировать условия доступа к ресурсам памяти или выяснить причины возникших проблем. BMC Software считает, что за управлением ресурсами хранения в терминах бизнес-данных (а не блоков или томов) — будущее. Основные тенденции развития мирового рынка SAN и NAS Стандартизация и интеграция решений Производители NAS и SAN решений прекрасно понимают, что несовместимость только мешает распространению их продуктов. Поэтому они создают различные отраслевые организации для разработки стандартов, тестовые лаборатории и сертифицируют свои продукты на совместимость с решениями других вендоров (как аппаратными, так и программными). В отрасли сложилось устойчивое мнение, что еще многие годы будет развиваться именно стандарт Fibre Channel. Поэтому, в свое время, и была создана ассоциация FCIA (Fibre Channel Industrial Association), занимающаяся разработкой отраслевых Fibre Channel стандартов (в нее вошли около 200 компаний). FCIA стремится также просветить сообщество конечных пользователей о выгодах адаптации SAN. Действует и программа сертификации FCIA SANmark Certified. В настоящее время (по мере быстрого роста объема корпоративных данных и насыщения существующих спецификаций) все производители Fibre Channel устройств работают над созданием более быстрой версии Fibre Channel интерфейса — 2 Гб/c, обратно совместимого с существующими 1 Гб/c Fibre Channel устройствами. Относительно недавно FCIA заявила также о завершении разработки базового содержимого предполагаемой 10 Гб/c версии Fibre Channel интерфейса. Совместное продвижение продуктов Помимо обеспечения совместимости своих продуктов NAS и SAN производители активно занимаются их совместным продвижением. Например, недавно соглашение о совместном распространении ПО VERITAS SANPoint Control подписали компании VERITAS Software и INRANGE Technologies. INRANGE Technologies будет распространять SANPoint Control совместно со своим решением IN-VSN FC/9000 Fibre Channel Director. Аналогичное соглашение (только, об распространении ПО FalconStor IPStor) заключили также компании Bell Microproducts и FalconStor. Примером соглашения о совместном продвижении SAN оборудования является договор о перепродаже Fibre Channel продуктов компании McDATA, подписанный между компаниями CNT и McDATA. Опциональная поддержка SAN и NAS Во многих выпускаемых сейчас на ИТ рынок устройствах реализуется опциональная поддержка SAN и NAS. Примером этому может служить сервер Audiolog Recording Server разработки компании Mercom Systems (используемый в отделах обслуживания потребителей и биллинговых службах), в котором в качестве опции реализована поддержка NAS. Наличие NAS опции позволяет данным серверам автоматически архивировать записанный материал на стандартные NAS устройства с TCP/IP адресацией, находящиеся на том же уровне локальной или глобальной сети. В Audiolog Recording Server поддерживается запись разговоров до 144 агентов, а на DVD диске может храниться до 500 часов записанных разговоров. Учитывая, что агенты разговаривают около 4 часов в день, раньше заполненный DVD диск должен был заменяться не реже раза в сутки. C появлением же NAS опции необходимость ежесуточной замены диска устранена. Специализированное ПО (созданное с использованием технологии MS ActiveX) может дополнительно контролировать срок хранения записанного материала на NAS устройстве. При этом процесс архивации автоматизирован как для головных офисов (работающих на базе ЛВС), так и для географически удаленных филиалов предприятий (соединенных через глобальную сеть). Cервер Audiolog работает под управлением ОС Windows NT. В комплекте к нему также поставляется ПО Record-On-Demandvia Network Interface (RODNI) и IRIS, с помощью которого (на базе различных критериев) определяются типы записываемых вызовов. Консолидация рынка и выход на него новых вендоров На рынок сетей хранения данных выходят как молодые компании, так и известные вендоры. Так, например, недавно на выставке Storage Networking World'2001 компания Cisco заявила о своем выходе на рынок SAN и представила маршрутизатор Cisco SN5420, позволяющий соединять SAN на основе Fibre Channel или SCSI с IP-сетями. Кроме того, по данным Network World, в течение ближайшего года Сisco планирует приобрести от 5 до 10 фирм, занимающихся сетями хранения данных. Интересен SAN/NAS рынок и для компании Hitachi Data Systems, которая собирается уже в мае 2001 года выпустить свои первые NAS-серверы. Более динамичное развитие рынка ПО управления SAN и NAS Сегмент ПО управления SAN и NAS развивается быстрее всего рынка. Основным направлением развития данного сегмента является стремление разработчиков ПО создавать полные наборы программных средств резервирования, восстановления и управления иерархической памятью (HSM), поддерживающих гетерогенные SAN платформы. По прогнозу IDC объем данного сегмента должен увеличиться с $2.5 млрд. в 1999 г. до $5.6 млрд. в 2004 г. |
|
| ||||||||||||||||
|