`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Отказоустойчивое хранение Microsoft: Storage Spaces против Storage Spaces Direct

+66
голосов

Нужна непрерывная доступность данных? Microsoft предлагает варианты программно-определяемого хранения.

В Microsoft Windows Server 2016 реализовано две разные программно-определяемые стратегии отказоустойчивого хранения, хотя и общего происхождения — от встроенного в ОС менеджера логических данных Storage Spaces. Первая унаследована от Windows Server 2012R2, в ее основе — централизованное размещение данных на дисках JBOD совместного использования. Вторая строится по технологии Storage Spaces Direct, собирающей серверы с локальными дисками NVMe/SAS/SATA в систему распределенного хранения данных.

Cтиль WS 2012R2/Storage Spaces (SS):

  • Серверы и общие хранилища данных JBOD на дисках SAS SSD/HDD объединяются в кластер;

  • JBOD подключаются к серверам по интерфейсу SAS;

  • Вычислительные ресурсы кластера наращиваются добавлением серверных узлов, емкость хранения — добавлением дисков в JBOD и новых JBOD с дисками;

  • Данные, записанные на диски, сразу доступны всем серверам кластера одновременно;

  • В минимальной конфигурации достаточно двух серверов с лицензией Windows Server 2016 Standard на каждый и одного JBOD.

 Storage Spaces против Storage Spaces Direct

Cтиль WS 2016/Storage Spaces Direct (S2D):

  • Однотипные серверы объединяют по скоростной сети Ethernet в единую систему;

  • Данные хранятся на локальных дисках NVMe /SAS/SATA этих серверов;

  • Отказоустойчивость обеспечивается распределением данных по соседним узлам, в системе всегда есть более одной копий данных;

  • Транзакция записи считается завершенной после подтверждения узлами-участниками (обязательно наличие копии на других узлах);

  • Начинать можно также с двух узлов, но на каждый придется купить более дорогую лицензию Windows Server 2016 Datacenter.

 Storage Spaces против Storage Spaces Direct

Кластеры SS (или Scale-Out File Server, SOFS) задумывались Microsoft на роль отказоустойчивой системы хранения при отдельном кластере Hyper-V под VM пользователей в структуре большого дата-центра. Если нагрузка приложений предприятия относительно невелика, их исполнение и обслуживание хранения данных сводят в один многофункциональный кластер.

Технология S2D, напротив, создавалась под гиперконвергентную инфраструктуру (хотя может обслуживать только хранение). Эти два подхода нельзя сравнивать «в лоб». Их особенности оборачиваются преимуществами или недостатками в зависимости от количества VM, их нагрузок, перспектив развития инфраструктуры предприятия. Масштабируются кластеры тоже по-разному.

Стоимость ПО

Лицензирование Windows Server 2016 в редакциях Standard и Datacenter привязано к количеству обслуживаемых виртуальных машин (так было и раньше) и числу физических процессорных ядер в системе (чего не было в Windows Server 2012 R2). Standard позволяет запускать до двух VM или одну VM и ОС в физической среде. Надо больше — докупай лицензии Standard, по одной на каждую новую пару VM. Datacenter стоит в восемь раз дороже, зато дает право на инсталляцию одного экземпляра в физической среде и неограниченного количества ОС в виртуальной среде. Другими словами, Datacenter — продукт для «взрослых» по числу VM инсталляций (от 16 и старше).

Все процессорные ядра физического сервера должны быть лицензированы, не менее 16 ядер на сервер. Цена 16-ядерной лицензии Windows Server 2016 редакций Datacenter и Standard не отличается от цены двухпроцессорной лицензии соответствующей редакции Windows Server 2012 R2. Если ядер больше — докупай на них лицензии, с шагом по два ядра.

При ограниченном числе базовых приложений предприятия (обычно это SQL + ERP), запуск большего количества VM на этих же узлах маловероятен. Значит, можно ограничиться кластером серверов SS и недорогими лицензиями Standard. Такое решение покрывает потребности малого, а то и среднего предприятия (или филиала большого).

У сервис-провайдеров и крупных компаний на каждом узле кластера запускается много VM, им все равно придется купить на каждый узел лицензию Datacenter — и начальные затраты на ПО кластеров SS и S2D перестанут различаться. Придется выбирать по другим критериям.

Масштабирование и ограничения

Кластер SS расширяется до восьми серверов. Один типовой JBOD, например, HGST 4U60 G2, можно отказоустойчиво подключить к четырем серверам. Для большего количества серверов и JBOD придется докупать SAS—коммутатор. До такого обычно не доходит: при нынешних процессорных мощностях кластера из двух серверов и одного JBOD (стиль WS 2012R2) хватает нескольким сотням активных пользователей ресурсоемких приложений.

Кластер S2D расширяется до 16 узлов. Все серверы кластера должны быть однотипными, включая наборы дисков.

Переход от одиночного сервера к кластеру в модели S2D проще: к серверу «S2D-ready» c NVMe SSD и картами 10Gb Ethernet добавляется точно такой же узел, на каждый покупается лицензия Datacenter и поднимается отказоустойчивый кластер S2D. Строя кластер SS, помимо второго серверного узла в пару первому, придется докупить JBOD и повозиться с подбором дисков SAS SSD/HDD.

Производительность

Подбирая процессоры в серверы кластера, оценивают вычислительные запросы приложений. Важно выдержать разумный баланс между тактовой частотой и количеством ядер — от него зависят лицензионные отчисления (Windows 2016, SQL).

В кластере SS за емкость хранения отвечают, как правило, NL SAS HDD, за быстродействие — SAS SSD. Они сглаживают пиковые обращения записи, из них собирают тома all-flash, они являются частью смешанных SSD/HDD томов c тирингом. На производительность ввода-вывода влияют политики управления томами, соотношение числа и емкости носителей SSD/HDD.

В локальных серверах под S2D используются более производительные диски NVMe SSD, что позволяет получить задержки ниже, а производительность выше, чем в кластере SS c вынесенными в JBOD дисками. Потенциально, кластеры S2D готовы к более высоким нагрузкам. Накопители NVMe работают как транзакционный кэш, недорогие SATA HDD или SSD — как емкий слой постоянного хранения. Распределение копий блоков данных по смежным узлам оборачивается высокими требованиями к дискам NVMe, выделенным под журналирование и кеширование записи, и сетевому интерфейсу межузловых соединений (нужен Ethernet от 10Gb и выше, желательно с поддержкой RDMA).

Устойчивость к отказам оборудования

Оба подхода обеспечивают уровень отказоустойчивости, сравнимый или выше, чем у стандартных аппаратных СХД A-brand.

В кластере SS начального уровня не дублирован только сам JBOD (но дублированы все его подсистемы: экспандеры, пути к дискам, питание, вентиляция). От потери JBOD’а Microsoft предлагает страховку «JBOD Awareness»: решение использует технологию SCSI Enclosure Services (SES), данные распределяются по трем одинаковым JBOD, а конфигурация требует SAS SAN с минимум двумя SAS-коммутаторами.

Технология S2D изначально подразумевает распределенное хранение, в ней нет одной точки отказа. Используется всего один вид транспорта Ethernet — и для межузловых соединений, и для связи с окружением. Потенциально S2D более устойчива к авариям, проще в сопровождении — благо оборудование однородное.

Что же все-таки выбрать?

Все зависит от нагрузок предприятия и перспектив планирования. Любой проект программно-определяемого хранения имеет смысл раскладывать (самим, или с помощью консультантов) по осям: стоимость владения (затраты на оборудование и ПО), запас расширения, запас производительности, заложенный уровень устойчивости к отказам.

Кластер S2D имеет смысл строить, имея перспективу устойчивого масштабирования нагрузок. Кластер SS в его минимальном варианте претендует на роль массового решения. Во всяком случае, он обойдется дешевле покупки двух отдельных серверов и двухконтроллерной аппаратной СХД к ним в придачу. При этом будет куда производительнее, понятнее в управлении, дешевле в модернизации.

+66
голосов

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT