Rodzaje pamięci masowych by Silas Mariusz

Rodzaje pamięci masowych by Silas Mariusz

18.9.2014
Rodzaje pamięci masowych by Silas Mariusz
Rodzaje pamięci masowych by Silas Mariusz
1. Online
Silas Mariusz Administrator
TS-x79U 1 GbE
Pamięć masowa może być instalowana bezpośrednio w serwerach w postaci
dysków tworzących tzw. system DAS (Direct Attached Storage), jako
specjalizowany, dodatkowy serwer pamięci masowej NAS(Network Attached
Storage) udostępniany przez sieć LAN lub WAN, albo też zestaw urządzeń
pamięciowych wykorzystujących oddzielną dedykowaną sieć SAN (Storage Area
Network).
Tego rodzaju architektury są podstawą systemu pamięci w każdym systemie IT.
Należy jednak zwrócić uwagę, że stopniowo rośnie też popularność pamięci
masowych, oferowanych jako usługa świadczona w chmurze. W tym przypadku
usługodawca buduje własny system pamięci, z zasady oparty na architekturze
SAN, a następnie udostępnia pojemność zewnętrznym użytkownikom za
pośrednictwem internetu lub dedykowanych łączy sieciowych.
Budując własny system pamięci masowej, trzeba przede wszystkim znaleźć
odpowiedź na pytanie: kiedy wystarczy skorzystać z pamięci DAS, a kiedy warto
wdrożyć zewnętrzną pamięć NAS lub sieć SAN? Odpowiedź zależy od aplikacji
oraz indywidualnych wymagań dotyczących wydajności i niezawodności systemu.
Należy również zwrócić uwagę, że rozwój technologii i coraz bardziej podobne
funkcje różnych rozwiązań pamięci masowych - stopniowo zacierają granice
między systemami NAS i SAN. Ponadto, już od kilku lat rozwijane są koncepcje
sieci konwergentnych, które umożliwiają łączenie wszystkich urządzeń
pracujących w systemie IT przy wykorzystaniu jednolitej infrastruktury sieciowej.
Sieci konwergentne są uważane za technologię, która w niedalekiej przyszłości
opanuje centra danych.
Pamięci masowe w sieci
Już w latach 80. ubiegłego wieku pojawiła się koncepcja NAS, jako urządzenia
udostępniającego pamięć masową serwerom plików pracującym pod kontrolą
1/6
18.9.2014
Rodzaje pamięci masowych by Silas Mariusz
NetWare lub Windows i obsługującym komputery klienckie w sieci typu klientserwer. A pierwszym producentem, który opracował i wprowadził do sprzedaży
pamięci NAS w formie urządzeń typu appliance, była firma NetApp (Network
Appliance). Obecnie pamięci NAS są wykorzystywane przez miliony
użytkowników do przechowywania systemów plików obsługujących aplikacje,
takie jak Microsoft Exchange czy SQL Server.
W porównaniu z wewnętrznymi, zainstalowanymi bezpośrednio w serwerze
dyskami DAS, pamięci NAS mają wiele zalet. Jest to rozwiązanie bardziej
uniwersalne, które z reguły oferuje większą skalowalność pojemności niż DAS, i
umożliwia obsługę wielu aplikacji, serwerów i urządzeń klienckich.
Natomiast u podstaw SAN leży idea, by oddzielić wymianę danych między
pamięciami masowymi i serwerami - od ruchu obsługiwanego przez standardowe
sieci LAN i WAN. Umożliwia to istotne zwiększenie wydajności takich aplikacji,
jak: transakcyjne bazy danych, systemy ERP lub CRM. Jest to więc rozwiązanie
stosowane w dużych lub średnich firmach.
Oddzielenie serwerów aplikacyjnych od SAN i podłączenie ich do wielu urządzeń
pamięci, przy wykorzystaniu dedykowanej sieci Fibre Channel, specjalnie
zaprojektowanej do takich zastosowań, daje wiele korzyści. System taki może być
łatwo skalowany, ale przede wszystkim ma wyższą wydajność i niezawodność w
porównaniu z rozwiązaniami wykorzystującymi pamięci NAS.
Zwolennicy rozwiązań SAN podkreślają, że w systemach obsługujących biznesowe
aplikacje o znaczeniu krytycznym, w których wydajność jest parametrem
kluczowym, zastosowanie pamięci NAS jest trudne do zaakceptowania. Z zasady
bowiem, wykorzystanie sieci LAN do wymiany danych z pamięciami masowymi i
jednocześnie obsługi ruchu generowanego przez serwery i urządzenia klienckie
będzie powodować konflikty i negatywnie wpływać na wydajność aplikacji. Ale
wielu użytkowników systemów NAS nie zgadza się z taką opinią, twierdząc, że w
praktyce nigdy nie mieli z tym problemu i nie ma zasadniczych powodów, by
pamięci NAS nie stosować do obsługi krytycznych aplikacji biznesowych.
Dyskusje i spory między zwolennikami NAS i SAN mają często charakter
ideologiczny, wynikający z przyzwyczajeń i doświadczeń użytkowników. A
rozwój technologii powoduje, że zmienia się perspektywa spojrzenia na te systemy
i wiele klasycznych argumentów traci na znaczeniu.
W praktyce zarówno pamięci SAN, jak i NAS można czasami zalecić jako
najlepsze rozwiązanie, pod warunkiem że spełniają wymagania konkretnej
aplikacji. Wybór często nie jest jednak prosty i oczywisty.
Dodatkowym problemem dla osób odpowiedzialnych za projektowanie systemu IT
jest rosnąca oferta pamięci NAS z interfejsami iSCSI, które oferują funkcje typowe
dla pamięci SAN. Dlatego osoby tworzące plany rozwoju architektury systemów
pamięci masowej powinny dobrze rozumieć różnice techniczne oraz znać wady i
zalety obu tych technologii.
NAS kontra SAN
Pamięci NAS i SAN mają wiele podobnych cech. Ich podstawowym elementem
jest macierz dysków RAID podłączona do sieci oraz systemu backupowego, np.
biblioteki taśmowej. Ale są też istotne różnice:
NAS
SAN
2/6
18.9.2014
Rodzaje pamięci masowych by Silas Mariusz
Wykorzystują protokół TCP/IP (NFS/CIFS/HTTP) oraz
interfejsy Ethernet, FDDI, ATM.
Praktycznie każde urządzenie podłączone do sieci LAN
(bezpośrednio lub zdalnie) może wykorzystać protokoły
NFS, CIFS lub HTTP, by uzyskać dostęp do
współdzielonych plików zapisanych w pamięci NAS.
Informacje zapisane w pamięciach NAS można
identyfikować, posługując się nazwą plików. Urządzenie
udostępnia dane i metadane (właściciel pliku, data jego
utworzenia, prawa dostępu), dodatkowo umożliwia
obsługę funkcji zabezpieczania treści przez mechanizmy
autoryzacji i blokowania dostępu do określonych plików.
Pamięci NAS z reguły pozwalają na łatwe udostępnianie
plików urządzeniom pracującym pod kontrolą różnych
systemów operacyjnych, np. Windows, Linux, Unix.
Funkcje backupu są wykonywane na poziomie plików, a
nie bloków danych, co zmniejsza wymagania w kwestii
przepustowości sieci oraz czasu operacji.
Wykorzystuje protokół
Fibre Channel i
przystosowane do jego
obsługi interfejsy.
Do zasobów pamięci
SAN z reguły dostęp
mają tylko serwery
wyposażone w interfejsy
FC. Maksymalny zasięg
sieci SAN FC to ok. 10
km.
Dane zapisane w
pamięci SAN są
identyfikowane i
udostępniane na
podstawie adresów
bloków.
Możliwość
współdzielenia plików
zależy od funkcji
systemu operacyjnego.
Backup wymaga
kopiowania bloków
danych niezależnie od
ich aktualnej zawartości.
Klasyczna różnica między pamięciami NAS i SAN
Chyba każdy, kto choć trochę miał do czynienia z pamięciami masowymi, jako
podstawową różnicę między urządzeniami NAS i SAN wymieni zastosowanie
systemu plików w NAS oraz bloków danych w SAN.
Pamięci NAS, zależnie od wykorzystywanego systemu plików, z reguły oferują
zestaw zaawansowanych funkcji, takich jak mechanizmy kontroli dostępu,
indeksowanie plików itp. Ich system operacyjny pozwala na udostępnianie plików
bezpośrednio urządzeniom klienckim podłączonym do sieci.
3/6
18.9.2014
Rodzaje pamięci masowych by Silas Mariusz
Natomiast w sieci SAN pamięć masowa może być współdzielona, ale jest
widoczna jako dysk dostępny na poziomie bloków danych. Większość pamięci
SAN wykorzystuje sieć Fibre Channel, czyli protokół specjalnie zaprojektowany
do takich zastosowań.
Wraz z popularyzacją standardów iSCSI i FCoE, które umożliwiają dostęp do
pamięci dyskowych na poziomie bloków, ale przy wykorzystaniu protokołu
TCP/IP lub sieci Ethernet, klasyczne różnice między NAS i SAN stają się coraz
mniej wyraźne.
4/6
18.9.2014
Rodzaje pamięci masowych by Silas Mariusz
Choć generalnie wdrożenie systemu SAN jest znacznie bardziej skomplikowane
niż pamięci NAS, to koncepcja architektury SAN jest prostsza i oparta na
współdzieleniu danych na znacznie niższym, podstawowym poziomie.
Aplikacje pamięci NAS i SAN
NAS
SAN
transakcyjne bazy danych o znaczeniu bazy danych udostępniające pliki tylko do
krytycznym dla biznesu
odczytu
systemy zapewniające współdzielenie
systemy o wysokiej dostępności HA plików przy wykorzystaniu protokołów
(High Availability)
NTFS i CIFS
5/6
18.9.2014
Rodzaje pamięci masowych by Silas Mariusz
systemy o wysokiej odporności na
aplikacje wymagające przesyłania małych
awarie (szybki backup i odtwarzanie
bloków danych przez sieci WAN
danych)
projekty konsolidacji i wirtualizacji
serwerów oraz pamięci masowych
Korzyści pamięci NAS i SAN
NAS
możliwość prostego zwiększania pojemności dostępnej dła
współdzielonych plików
łatwa instalacja i utrzymanie
rozwiązanie dobrze spełniające wymagania systemów
zapewniających współdzielenie niewielkich plików przez dużą
liczbę urządzeń klienckich, niemających wysokich wymagań w
zakresie krótkiego czasu odpowiedzi
-
SAN
możliwość
szybkiej
transmisji
dużych bloków
danych
wysoka
niezawodność
transmisji
zmniejszenie
obciążenia sieci
LAN
scentralizowane
zarządzanie
wysoka
odporność na
awarie
Syntax error
6/6