«Как вы лодку назовете…»

16 июль, 2010 - 10:17Тимур Ягофаров

Главными действующими лицами нынешнего обзора стали DSS (Data Storage Servers), относительно недавно выделившиеся в отдельный класс. Давайте посмотрим, что собой представляют доступные на нашем рынке решения.

Как и любые другие серверы, DSS представляют собой комплексные решения, включающие аппаратную платформу и операционную систему. Ключевой особенностью первой является возможность использования дискового хранилища значительного объема, а вторая позволяет осуществлять работу с ним на уровне как файлов, так и блоков. И именно в этом лежит коренное отличие DSS от уже давно известных специалистам NAS и IP SAN устройств. Впрочем, данная классификация еще до конца не принята рынком, потому до сих пор в линейках производителей рассматриваемые нами продукты обычно фигурируют под названием NAS. А зачастую разницу между DSS и NAS можно узнать только из детальных технических спецификаций. Что это – сознательный шаг или непреднамеренная случайность, точно сказать нельзя. Скорее всего дело в том, что этот сегмент слишком молод и общеупотребимое название для него еще не устоялось.

Интересно, что в номенклатуре всемирно известных серверных брендов и отечественных производителей присутствуют и DSS, и стандартные серверы с точно такой же конфигурацией, но доступные для заказа без ОС. И некоторые компании, предпочитая сэкономить на специализированной операционной системе, приобретают универсальную платформу, на основе которой затем строят собственное решение. Стоит ли такая игра свеч, каждый решает для себя сам. Но в данном случае символично, что DSS оказались гораздо менее известными, чем их универсальные собратья, причем даже в сфере профессионалов.

Поэтому главной целью обзора является скорее знакомство с данным классом решений в целом, а не исследование и подробное сравнение функциональности тех или иных продуктов и уж тем более их производительности. Надеемся, что по мере роста их популярности у наших читателей возникнет желание заняться и этим, а пока давайте посмотрим, чем богат украинский рынок DSS. Причем сразу же оговоримся, что обзор не претендует на абсолютную полноту, так как в него попали лишь самые заметные в данном сегменте игроки.

Dell

В номенклатуре производителя в ценовом сегменте до $10 000 присутствует две серии систем хранения рассматриваемого нами типа, которые в соответствии с классификацией Dell называются NAS – это PowerVault NX3100 и NX300. Первая из них (со стартовой стоимостью от $3200) позиционируется (по классификации самой Dell) в сегмент midrange, так как поддерживает кластеризацию с целью повышения готовности, а вторая – в entry level (их кластеризация не предусмотрена).

Dell PowerVault NX300

Аппарат более высокого уровня заключен в корпус для установки в стойку высотой 2U, тогда как младший – всего 1U. В первом случае используется 12 жестких дисков типа SAS или Nearline SAS, а во втором – четыре SATA или Nearline SAS. Но принципиальное отличие серий вовсе не в объеме корзины для внутренних HDD, а в возможности подключения внешней дисковой полки, за счет которой (у Dell доступны модели MD1200 и MD1220) общая вместимость всего решения вырастет до 384 TB. Напомним, что диски Nearline SAS, по сути, являются переходными между SATA и SAS, поскольку на уровне механики они соответствуют SATA (7200 об/мин) с емкостью 1 ТБ, а их электроника и набор команд взяты от SAS.

Среди особенностей аппаратной платформы – поддержка дисков с горячим подключением, резервного БП и вентилятора, использование ECC-памяти. Что же касается программных средств, то обладателям этих серверов поможет сэкономить дисковое пространство Single-Instance Storage (SIS) – средство дедупликации хранимых файлов, а для управления СХД предназначен пакет File Services Resource Manager (FSRM).

EMC2

Традиционно компания воспринимается как поставщик достаточно мощных решений, но в ее портфеле есть и относительно недорогие сетевые СХД семейства Celerra. Производитель позиционирует его как «унифицированную систему хранения данных и шлюз с интеграцией NAS, MPFS, iSCSI и Fibre Channel». Линейка строится по оригинальной схеме, предусматривающей установку в шасси нескольких лезвий со схемой резервирования N+1. Так, в серии NX-4 начального уровня в единой корзине может быть объединено до двух серверных лезвий, на каждом из которых обеспечивается хранение 16 ТБ. И в случае сбоя сервера (X-Blade) операционная система Celerra DART использует средство ведения журнала метаданных, что позволяет перенести всю рабочую нагрузку и сетевые адреса неисправного сервера на сервер горячего резерва. Для устранения критических точек отказа в системах Celerra есть резервные источники питания с распределением нагрузки, средства контроля внешних условий, мониторинг с уведомлением службы поддержки («звонок домой»), а также резервные компоненты сети и ресурсов хранения. Благодаря таким мерам, по заявлению EMC2, в Celerra обеспечивается доступность данных на уровне «пять девяток» (99,999 %).

EMC2 Celerra NX-4

В более старших сериях NS-480 и NS-960 уже реализована схема резервирования (N+M), благо максимальное число лезвий здесь уже составляет 4 и 8 соответственно.

Из интересных особенностей решения от EMC2 можно также отметить поддержку функции FAST автоматического перемещения данных в ресурсы хранения данных оптимального типа в зависимости от их активности, а также наличие дедупликации и сжатия, позволяющих снизить требования к емкости файловых систем до 50%. Кроме того, система NX4 поддерживает возможность архивного хранения информации с ее разбиением по классам хранения, с указанием срока и политики. Примечательно, что в СХД Celerra используется запатентованная файловая система Multi-Path File System (MPFS), которая позволяет осуществлять параллельное использование NAS для совместного доступа к данным и по протоколам IP-сети, и по Fibre Channel или iSCSI через SAN. Благодаря MPFS поддерживается режим, когда запросы к СХД поступают как к NAS, а доставка данных осуществляется через SAN. В результате, реализуется общий доступ к одной файловой системе для гетерогенных серверов приложений.

Oracle

После поглощения Sun Microsystems аппаратные решения последней ныне доступны под своими прежними торговыми марками, но уже от Oracle. От данного вендора к рассматриваемому нами типу систем хранения ныне относятся две серии серверов: Sun Fire Х4540 и Unified Storage System.

На первый взгляд, спецификация Sun Fire Х4540 производит впечатление некоего достаточно мощного универсального сервера, и действительно, на этой платформе можно запускать разнообразные ОС, включая Linux, Solaris и Windows. Благо она оснащена двумя 6-ядерными процессорами AMD Opteron, 16 слотами DIMM DDR2 (по восемь на каждый CPU), четырьмя портами 10/100/1000 Ethernet и 48 жесткими дисками SATA с горячим подключением. По заявлению производителя, наиболее эффективно использовать ее именно в качестве хранилища второго уровня под управлением Solaris 10 и с применением файловой системы ZFS. Здесь установлено шесть 8-канальных контроллеров LSI, но они аппаратно не поддерживают RAID, последний формируется на уровне ОС, а вся нагрузка по дисковым операциям ложится на процессоры. А ZFS активно кэшируется в оперативной памяти. Поэтому вся вычислительная мощь утилизируется исключительно файловыми и блочными операциями. В пользу классификации данной платформы как DSS свидетельствует также тот факт, что Solaris 10 поддерживает и iSCSI target, и FC target.

Unified Storage System появились почти сразу после выхода на рынок Sun Fire Х4500 и развили идею Open Storage. Как сообщил технический специалист Oracle, в настоящее время семейство Unified Storage System предлагается пока в основном как системы хранения с файловым доступом, поскольку они не могут успешно конкурировать с массивами уровня midrange (типа 6180) и entry level (типа 2500) при использовании в качестве систем первого уровня при блочном доступе iSCSI и FC. Что же касается деталей конфигурации, то в открывающей данную линейку модели Sun Storage 7110 формфактора 2U обеспечивается хранение от 2 до 4,2 ТБ на жестких дисках SAS 10K.

Производитель делает акцент на том, что для данных решений не требуется приобретения каких-либо дополнительных лицензий на ПО, поскольку все необходимое уже входит в комплект поставки, включая пакет DTrace для диагностики и анализа и функцию самовосстановления Fault Management Architecture.

Entry

Украинский производитель делает серьезную ставку на сетевые системы хранения, о чем свидетельствует тот факт, что свое семейство он так и назвал – DSS. Классическим его представителем является серия DSS 232, позиционируемая как платформа под приложения, оперирующая большими объемами данных. В базовом исполнении это 2U-сервер под 12 дисков SAS/SATA с горячей заменой, оснащенный отказоустойчивым блоком питания, двумя сетевыми интерфейсами Gigabit Ethernet, внешним разъемом SAS и средствами удаленного управления iKVM. Возможна дополнительная комплектация картами Ethernet (Dual port Gigabit, Quad port Gigabit, 10 Gigabit), хост-адаптерами Fibre Channel или Infiniband. Благодаря сетевому подключению DSS 232 можно интегрировать в сети SAN (FC, IP) и Ethernet, возлагая на него в том числе и функции шлюза.

Entry DSS 232

При исчерпании объема внутренних дисков DSS 232 (на сегодня предел его емкости на дисках SATA – 24 TB) к внешнему разъему SAS RAID-контроллеру подключаются дисковые полки расширения, например 3U/32TB. Всего в каскад их можно подсоединить до четырех штук, доведя емкость до 152 TB.

Сервер работает под управлением специализированной операционной системы, вооруженной внушительным набором служб: поддержкой клиентов различных ОС, развитыми средствами администрирования и процедурами интеллектуального резервирования данных. Entry DSS 232 поставляются с Microsoft Windows Storage Server или Open-E DSS V6. К числу преимуществ MS WSS можно отнести полную интеграцию с Active Directory, квотирование, наличие средств делегирования полномочий пользователям. В свою очередь основанная на ядре Linux Open-E DSS V6 проста в управлении, гибка по средствам поддержки различных периферийных контроллеров и клиентов сторонних ОС, обеспечивает высокую производительность для целого ряда задач, в частности при работе с мультимедийными архивами.

HP

Рассматриваемые нами решения представлены и в линейке этого производителя под торговой маркой StorageWorks, куда входят серии X1000, X1600 и X1800. Они позиционируются в качестве сетевых систем хранения (в их названии это указано в явном виде – Network Storage Systems) соответственно для малых и средних предприятий. Кроме того, в семействе StorageWorks HP предлагает серии x3000, x6000, x9000 в категориях midrange и high-end, которые предназначены для решения прикладных задач и обладают высокими показателями по отказоустойчивости, производительности и масштабируемости.

HP StorageWorks X1400

Отличительной особенностью HP StorageWorks является наличие во всех моделях встроенного контроллера SA P212, позволяющего подключить внешние дисковые полки для расширения объема СХД, и свободного слота PCI-Е. В качестве аппаратной платформы используется однопроцессорный (с возможность увеличить до двух CPU, кроме модели X1400) сервер на базе Intel Xeon в серии начального уровня X1000 либо двухпроцессорный в более старших. Отметим также, что X1000, установленный в стойку, занимает в ней высоту 1U (имеется четыре встроенных HDD), тогда как другие два решения – 2U (X1600 с 12, а X1800 – с восемью HDD). Впрочем, в серии X1800 есть модификация X1800sb для монтажа в лезвийную корзину HP. При этом стоит учесть, что последняя представляет собой комплект из двух конструктивов – серверного с двумя дисками и модуля еще с шестью HDD. Все накопители в семействе HP StorageWorks поддерживают возможность горячей замены. В X1000 используются SATA, а в X1600 и X1800 – SATA и SAS.

Программное обеспечение, идущее в комплекте с HP StorageWorks, кроме ОС Microsoft Windows Storage Server 2008, Standard x64 Edition, включает также Microsoft iSCSI Software target и HP X1000 Automated Storage Manager для удаленного управления СХД с поддержкой таких функций, как мгновенные снимки, репликация и резервное копирование.

IBM

Решение, предлагаемое компанией под названием SONAS (Scale Out Network Attached Storage), хоть и относится формально к классу сетевых хранилищ с поддержкой файлового и блочного доступа, но по своим возможностям масштабирования резко контрастирует с основной массой рассматриваемых в этом обзоре продуктов. Достаточно сказать, что производитель позиционирует его как решение для «эффективной консолидации данных объемом в несколько петабайт». Посему сразу же становится ясно, что речь идет об ориентации на крупный корпоративный бизнес. Впрочем, в этих СХД, как и в значительно более доступных, также применяются недорогие SATA- и SAS-диски, но кто сказал, что в корпорациях не считают денег.

Вендор в своих маркетинговых материалах делает акцент на том, что его СХД может расти вместе с потребностями бизнеса, при этом в ИС предприятия организуется облачная среда хранения, способная вместить петабайты. Поддерживаются синхронная и асинхронная репликация данных и управление ими на основе политик ILM.

Если же говорить о конструктивном исполнении, то SONAS поставляется в виде набора устанавливаемых в стойку интерфейсных узлов и СХД (в терминологии IBM – pods или «стручков») высотой от 4 до 16U, способных вместить от 27 до 480 ТБ. Допускается объединение в любой комбинации до 30 интерфейсных узлов и СХД, чем и достигается максимальная гибкость настройки всего решения под требования конкретного бизнеса. И хотя производитель заявляет о том, что это решение начального уровня в его линейке, оно на «две головы» выше остальных участников обзора.

NetApp

Присутствуют рассматриваемые нами системы хранения и в номенклатуре этого производителя, только в качестве решения entry level он предлагает достаточно мощные конфигурации, оснащенные четырьмя портами Fiber Channel и Ethernet, и позиционирует их в качестве СХД первого и/или второго уровня. Особенностью серии FAS2000 класса entry level является ее масштабируемость до более высоких, включая и high-end. Емкость дискового пространства в модели FAS2020 составляет 68 ТБ, а в FAS2050 – 104 ТБ, и уже здесь доступна функция так называемого «тонкого выделения» (thin provisioning), позволяющая формировать логические тома размером, превышающим фактически имеющиеся в вашем распоряжении. При достижении некоего критического уровня заполнения, близкого к объему дискового пространства, системному администратору приходит извещение о необходимости добавить накопители. И при подключении к устройству еще одного в каскадном режиме некогда созданный том получает в свое распоряжение дополнительное пространство.

Данная функция свойственна решениям среднего уровня других производителей, поэтому корректно рассматривать серию FAS2000 от NetApp именно в качестве СХД класса midrange.

ONIX

Эта украинская компания продвигает свои решения класса DSS под торговой маркой DataStorageServer. В линейку входят продукты от самого простого и компактного высотой 1U (модель DSS-1100 с четырьмя дисками SAS/SATA) до мощного 4U (модель DSS-2450 с 36 HDD). Но, по признанию представителей ONIX, наиболее популярной у ее клиентов является однопроцессорная конфигурация на базе шасси высотой 2U с восемью встроенными накопителями SAS/SATA. Используемый в данной конфигурации RAID-контроллер от Adaptec обеспечивает формирование RAID-массивов уровней 0, 1, 5, 6, 10, а два порта Gigabit Ethernet способны выполнять балансировку нагрузки.

ONIX SS6025B

Аппаратная платформа работает под управлением ОС Open-E DSS V6, среди достоинств которой наличие поддержки не только iSCSI target, но и iSCSI initiator, что может оказаться полезным при построении комбинированных конфигураций NAS + iSCSI SAN. При необходимости этот DSS может подключаться и через порт FC. Однако, как признались специалисты ONIX, клиентов сегодня волнует в первую очередь соотношение цены и емкости таких конфигураций, а наличие какой-то функциональности «на вырост» пока что рассматривается ими как приятный, но совсем не критичный при внедрении бонус.

Promise

Имя, хорошо известное на рынке систем хранения. К примеру, именно устройства Promise предлагает на своем сайте компания Apple. А совсем недавно она вышла и на украинский рынок.

Уже сегодня доступны Promise VessRAID 1840i – дисковые массивы iSCSI/NAS. Базовая система позволяет устанавливать до 16 Hot Swap-дисков в шасси 3U, и во внешних полках расширения VessJBOD может быть размещено еще до 64 дисков SAS/SATA. На аппаратном уровне поддерживаются RAID 0, 1, 1E, 5, 6, 10, 50, 60, гарантируя сохранность данных и позволяя строить высокоскоростные тома. Система снабжена избыточным БП, а с внешним миром общается посредством 4 портов 1GbE.

Promise VessRAID 1840i

Кроме традиционных iSCSI/NAS-решений, в линейке компании есть и весьма оригинальные продукты, среди которых хотелось бы отметить модель Promise VessRAID 1840f. Вендор заявляет о серьезном уровне производительности – около 1300 МБ/c – в этом относительно недорогом продукте и высокой его масштабируемости. При наличии 16 встроенных жестких дисков SATA/SAS (3 или 6 Гб/с) с горячей заменой в конструктиве высотой 3U его хранилище может быть расширено полками VessJBOD до 112 HDD. Обращает на себя внимание и наличие в устройстве entry level двух пар портов Ethernet (iSCSI/NAS) и FC, обе с балансировкой нагрузки, что позволяет подключать его как к SAN, так и к локальной сети предприятия. Модель ожидается к августу 2010 г.

Касательно управления стоит отметить интересную функцию OPAS, заключающуюся в том, что автоматическое обновление firmware, сброс и установку паролей, а также получение информации о системе можно осуществлять путем подключения USB-флэш с записанным на такой накопитель ПО. Имеется полноценное встроенное веб-ориентированное управление через локальную сеть – WebPAM PROe. В спецификации не указывается, под управлением какой ОС работает модель, но в ней поддерживается интеграция с Microsoft Active Directory, а среди средств повышения надежности хранения есть следующие функции: client-to-host volume clone, box-to-box replication и NAS fusion.

«Навигатор»

Представленный в этом обзоре продукт компании – в некотором роде исключение, так как является решением, ориентированным скорее на сегмент SOHO. Но по формальному признаку – поддержке и файлового, и блочного доступа – данный сервер хранения вполне отвечает требованиям к DSS. Тем интереснее было с ним познакомиться.

Impression Home Server

Итак, система построена на платформе NVIDIA ION (материнская плата ASUS AT3IONT-I, процессор Intel Atom 330, ОЗУ объемом 1 ГБ DDR3). ОС FreeNAS установлена на флэш-накопителе, благодаря чему все четыре разъема SATA на материнской плате используются для подключения жестких дисков, объединенных в RAID 5 на программном уровне. При емкости 1 ТБ каждого из них пользователям доступно 2,53 ТБ. Единственный порт 1 GbE соединяет данный DSS с локальной сетью предприятия.

ОС FreeNAS поддерживает достаточно широкий список протоколов, включая CIFS (samba), FTP, NFS, TFTP, AFP, RSYNC, Unison, iSCSI (initiator и target) и UPnP. Думаем, что этот пример как нельзя лучше иллюстрирует тот факт, что в DSS возможности аппаратной платформы являются вторичными – на первом плане функциональность ОС, под управлением которой работает данное решение.

«Сделай сам»

Внимательный читатель, изучивший описанные выше предложения от ведущих производителей, наверняка задастся вопросом: «А что мешает самостоятельно собрать подобное сетевое хранилище?» – и будет прав. Ведь, по сути, все представленные в обзоре решения – это серверы на «стандартной индустриальной платформе», каковой является архитектура x86. Так что вполне естественно, что в номенклатуре поставщиков комплектующих для них есть соответствующие предложения. Достаточно отметить шасси Intel SR2612URR высотой 2U с возможностью установить 12 жестких дисков 3,5" либо Supermicro SC216 того же формфактора, но с поддержкой уже 24 HDD SAS/SATA 2,5" с горячей заменой. Варианты на рынке есть, были бы желание заняться сборкой и знание специфики продуктов. А вот тут как раз и возникают «подводные камни». Например, не всякая однопроцессорная плата располагает достаточным ресурсом по питанию для создания DSS. Тем не менее наличие свободы выбора – отличительная черта сегмента «стандартной индустриальной платформы».

Что же касается операционной системы для DSS вашей собственной сборки, то в настоящее время самую широкую известность среди открытых бесплатных систем получила ОС Open-E DSS V6 Lite. Нужно только учесть, что она ограничивает вместимость хранилища на уровне 2 ТБ, чего, с точки зрения вендора, более чем достаточно для знакомства с ее особенностями перед покупкой полнофункциональной версии.

Если же вы решили не тратить свои силы и время на самостоятельную сборку DSS, а собираетесь обратиться к услугам специалистов, то они советуют тщательно обдумать конфигурацию в отношении следующих параметров:

• выбор операционной системы между MS WSS и Open-E DSS прежде всего зависит от принятой в вашей ИС политики применения продуктов Microsoft. Если здесь уже сложилась Microsoft-среда, то вполне логично будет остановиться на этой ОС;

• в качестве базового варианта чаще всего выбирают 2U-шасси на 12 HDD, и в зависимости от прогнозируемых темпов накопления данных дальнейшее наращивание СХД можно проводить дисковыми полками (типичный вариант – 3U-шасси на 16 HDD);

• в части сетевого подключения для большинства заказчиков вполне достаточно 2–4 порта GbE, если же вы планируете решение с аппаратной репликацией и живой миграцией, имеет смысл остановиться на 10 GE, а для включения СХД в существующую FC SAN используют FC HBA;

• встречаются также варианты с использованием восьми портов GbE, в результате чего получается недорогой вариант хранилища-маршрутизатора;

• уместно указать и на наличие таких свободных ПО, как OpenNAS (на базе Linux), FreeNAS (FreeBSD). Но нужно учитывать, что на эти системы, в отличие от коммерческих, никто не предложит технической поддержки. Они весьма популярны, особенно FreeNAS, у интернет-провайдеров под файлопомойки.

А в заключение хотелось бы привести мнение интеграторов, считающих, что главной изюминкой DSS является все же не число жестких дисков или портов ввода/вывода, а специализированные ОС и ПО. Поэтому есть смысл изучить имеющиеся на рынке предложения и сделать свой осознанный выбор. Недаром этот класс постепенно выделяется в виде отдельного сегмента со своей спецификой, виной чему и стал программный компонент таких решений. И пусть название его еще не устоялось и разные производители именуют продвигаемые ими решения по-своему, главное – понимать суть и не бояться названий. Хотя и говорится: «Как вы лодку назовете, так она и поплывет».