Корпоративные решения для хранения данных

Для предприятия безопасность сетевых данных чрезвычайно важна, и как только важные данные будут уничтожены или утеряны, это окажет значительное влияние на предприятие и даже приведёт к непоправимым потерям.

Люди знакомы с термином «резервное копирование хранилища данных», но не до конца понимают, что такое резервное копирование. В сознании обычных людей резервное копирование и копирование часто приравниваются, а резервное копирование воспринимается просто как полностью стилизованный и монотонный процесс работы, такой как замена лент и нумерация лент. На самом деле, это не так, потому что помимо копирования включает и более важный контент, а именно управление. Управление резервным копированием включает планирование резервных копий, автоматизированное управление ленточными накопителями, сохранение истории и ведение журналов. На самом деле управление резервным копированием — это комплексная концепция, которая включает не только создание систем и управление лентами, но и может определить внедрение технологий резервного копирования, таких как выбор технологий резервного копирования, выбор оборудования для резервного копирования, выбор носителей и даже выбор программного обеспечения.

Некоторые люди часто сравнивают содержимое аппаратных резервных копий, таких как горячие резервные копии с двумя серверами, резервные копии массивов дисков и зеркало диска, с резервными копиями хранения данных. Фактически, все аппаратные резервные копии не могут заменить резервные копии хранения данных, аппаратные резервные копии — это просто жертва одной системой, одним устройством и т.д. ради безопасности другой системы или устройства на короткий срок. Если человеческая ошибка, стихийные бедствия, отключения электроэнергии, вирусные атаки и т.д., последствия будут немыслимы, например, паралич всех систем, невозможность работы оборудования, и потерю данных невозможно восстановить. Оказывается, только резервные копии хранения данных могут обеспечить людям безупречную защиту данных.

С расширением сетевых приложений и углублением компьютерных приложений стремительный рост корпоративного хранения данных привёл к увеличению сложности систем хранения корпоративных пользователей, а также значительно растёт стоимость управления хранением. Концепции хранения, такие как резервное копирование данных, восстановление после катастроф и управление ресурсами хранения, принимаются пользователями, и сетевое хранилище постепенно становится более широко используемым. В настоящее время на рынке в основном являются дисковые массивы, ленточные приводы и библиотеки лент, оптические дисковые библиотеки и др., среди которых оборудование занимает важное место на рынке хранения благодаря зрелой технологии, низкой цене, полной линейке продукции, простоте использования и другим преимуществам.

Три способа хранения корпоративных данных

На ранней стадии создания предприятия масштаб данных пользователей невелик, а требования к хранению очень просты — просто храните релевантные данные в определённом месте. Конечная цель хранения данных — не только безопасное хранение, но и обеспечение их вызова в любой момент. Сначала мы применили метод хранения под названием «DAS (Direct Attached Storage)». Серверная структура этого решения похожа на архитектуру ПК, а внешние устройства хранения данных (такие как дисковые массивы, оптические дисководы, ленточные накопители и т.д.) напрямую подключены к внутренней шине сервера, а оборудование хранения данных является частью всей структуры сервера, а сервер отвечает за хранение данных всей сети. Метод прямого подключения DAS может решить задачи расширения пространства хранения и высокопроизводительной передачи одного сервера, а ёмкость одной внешней системы выросла с менее 1 ТБ до 2 ТБ. Кроме того, DAS может формировать двухмашинную систему высокой доступности на основе дисковых массивов для удовлетворения требований высокой доступности для хранения данных. С точки зрения тенденции, DAS продолжит использоваться как режим хранения.

NAS (Network Attached Storage) — это комплексное улучшение ранее неэффективного метода хранения DAS, который представляет собой файловый сервер, разработанный отдельно для сетевого хранения данных, независимый от серверов ПК. NAS сервер централизованно подключён ко всем сетевым устройствам хранения данных (таким как различные дисковые массивы, ленты, оптические дисководы и др.), и ёмкость хранения может быть значительно увеличена. Он предоставляет простое, экономичное, высокодоступное, высокомасштабируемое и низкое решение для хранения сетей с общей стоимостью владения (TCO).

SAN (Storage Area Network) полностью отличается от NAS: он не централизует все устройства хранения в специальном NAS-сервере, а подключает эти устройства по отдельности через оптоволоконные коммутаторы для образования сети Fibre Channel, после чего эта сеть подключается к существующей локальной сети предприятия Протокол Channel (FC, Fibre Channel) — это стандартная интеграция, установленная ANSI для сетевых и каналовых интерфейсов ввода-вывода, поддерживающая различные продвинутые протоколы, такие как HIPPI, IPI, SCSI, IP, ATM и др. В SAN данные хранятся централизованно, что повышает управление данными и адаптируется к обмену данными в одном пуле хранения под несколькими операционными системами, снижая общие затраты на владение.

Выберите разумную схему хранения данных

Архитектура корпоративных приложений хранения в основном включает три режима: DAS, NAS и SAN, и эти три режима явно отличаются от логики архитектуры. Корпоративное хранилище имеет следующие требования: производительность, безопасность, масштабируемость, простота использования, общая стоимость владения, услуги и многое другое. Поскольку создание систем хранения для корпоративных пользователей не происходит мгновенно и пройдёт процесс перехода от автономного к сетевому хранилищу, существует три решения для хранения данных: DAS, NAS и SAN, из которых корпоративные пользователи могут выбирать.

1. Выберите схему DAS

Прямое хранилище DAS зависит от операционной системы серверного хоста для чтения/записи и управления управлением сохранением данных, резервное копирование и восстановление данных требуют занятия ресурсов серверного хоста (включая процессор, системный ввод/вывод и т.д.), поток данных должен возвращаться на хост, а затем на ленточный накопитель (библиотеку), подключённый к серверу; резервное копирование данных обычно занимает 20%~30% ресурсов сервера, поэтому многие корпоративные пользователи часто ежедневно делают резервное копирование данных поздно ночью или когда бизнес-система занята, чтобы не мешать работе обычной бизнес-системы. Чем больше количество данных, хранящихся в прямом хранилище, тем дольше занимает резервное копирование и восстановление, и тем сильнее зависимость и влияние на серверное оборудование. Эта схема в основном использовалась на ранних компьютерах и серверах, и поскольку спрос на хранение данных тогда был незначительным, ёмкость одного сервера могла удовлетворять ежедневные потребности в хранении данных, поэтому она была довольно распространена в недорогих сетевых приложениях.

2. Выберите решение NAS.

Устройства NAS, как правило, интегрируют локальное программное обеспечение резервного копирования, которое может локально делать резервные копии важных данных в устройствах NAS, не проходя через сервер, а устройства NAS обеспечивают RAID на жёстком диске, резервные блоки питания и вентиляторы, а также резервные контроллеры, которые могут соответствовать стабильным приложениям NAS.

Устройства NAS в основном используются для реализации приложений для обмена файлами на различных платформах операционных систем, в отличие от традиционных серверов или устройств хранения DAS, оборудование NAS очень просто в установке, отладке, использовании и управлении, а использование NAS позволяет снизить определённую сумму расходов на управление и обслуживание устройств. Устройство NAS предоставляет интерфейс RJ-45 и отдельный IP-адрес, который можно напрямую подключить к коммутатору магистральной сети или другим LAN-хабом, а устройство NAS может быть подключено к сети с помощью простых настроек (например, установки IP-адреса машины и т.д.), при этом нет необходимости останавливать данные при расширении сетевых данных в интернет, чтобы обеспечить плавное хранение данных.

Решения для хранения данных NAS разрабатываются на основе локальных сетей, которые взаимодействуют по традиционному протоколу TCP/IP, ориентированы на обмен сообщениями и передают данные в виде файлового ввода-вывода. В локальной локальной среде NAS может полностью реализовывать обмен данными на уровне между разнородными платформами, такими как Windows NT, Linux, Unix и другими. По этой причине стоимость использования и обслуживания решений NAS для хранения для предприятий довольно низкая, и существующие сетевые администраторы могут этим заниматься.

3. Выберите план SAN.

Поскольку SAN соединяет устройства хранения и серверы через отдельную сеть SAN, обычно основанную на Fibre Channel, при необходимости доступа к большому объёму данных, данные могут передаваться с высокой скоростью между соответствующим сервером и устройством хранения в фоновом режиме через сеть SAN, при этом заселение пропускной способности локальной сети практически нулее, и сервер может получить доступ к любому устройству хранения на SAN, что повышает доступность данных. В случаях с высокими требованиями к производительности и надёжности использование современной сети хранения данных SAN, позволяет сделать хранение данных, резервное копирование и другие действия независимыми от исходной сети LAN, тем самым снижая нагрузку на LAN и обеспечивая плавное развитие исходного сетевого приложения. В то же время сеть SAN использует оптоволоконные каналы передачи, способные обеспечивать высокоскоростные скорости передачи данных.

Решение SAN упрощает управление и централизованное управление, что очень практично для централизации всех устройств хранения данных в информационном центре. SAN разделяет платформы хранения и серверов предприятия для круглосуточной бесперебойной доступности систем и централизованного управления, при этом можно применять единое решение для восстановления после катастроф при экономически эффективном масштабировании сред хранения. Поэтому SAN очень подходит для нелинейного редактирования, кластеризации серверов, удаленного восстановления после катастроф, интернет-сервисов передачи данных и других областей.

Тенденция развития корпоративного хранения данных

Главный недостаток напрямую подключённого DAS хранилища в том, что ресурсы хранения каждой части изолированы друг от друга, что может легко образовывать острова. NAS обладает характеристиками отсутствия, высокофункциональности, стабильной производительности и выделенных функций, но технология NAS не может удовлетворить требования систем хранения данных с надёжностью 99,999%. Главное преимущество SAN в том, что он может интегрировать устройства хранения от разных производителей в разнородных условиях для достижения совместного использования ресурсов, поэтому SAN станет основным направлением корпоративных приложений для хранения данных.

С одной стороны, для обеспечения плавного потока данных на различных аппаратных платформах и операционных системах открытость архитектуры хранения, совместимость аппаратного обеспечения и адаптивность программного обеспечения для хранения объединяются, что проявляется в интеграции хранения, а интеграция SAN и NAS является общей тенденцией; С другой стороны, виртуальное хранилище отделяет хранилище, видимое операционной системой-хостом, от фактического физического хранилища, и технология виртуального хранения может повысить уровень использования устройств хранения. В настоящее время виртуальные технологии привлекли внимание почти всех производителей систем хранения, и устройства, использующие технологию виртуального хранения, станут новым мейнстримом рынка.