Базові технології в системах зберігання даних

Інформація стає одним з найбільш важливих активів підприємства і визначає його конкурентоспроможність. Одна з найбільш складних проблем, які постають перед менеджерами з інформаційних технологій, - величезний обсяг розподілених даних, що циркулюють в інформаційній системі. Неможливість ефективно управляти ними може негативно впливати на прибутковість підприємства і обмежувати його здатність до зростання. Тому передача, зберігання, захист і керування даними в умовах постійного зростання їх обсягу та ускладнення структури стали сьогодні основними проблемами для бізнесу.

Для багатьох система зберігання даних асоціюється з пристроями зберігання і в першу чергу з дисковими масивами. Дійсно, дискові масиви зараз -- основні пристрої зберігання даних, однак не варто забувати, що обробка інформації, формування логічної структури її зберігання (дискових томів і файлових систем) виконується на сервері. У процедури доступу до даних (крім процесорів і пам'яті сервера) залучені встановлені в ньому адаптери, які працюють за певним протоколом, драйвери, що забезпечують взаємодію » цих адаптерів з операційною системою, менеджер дискових томів, файлова система і менеджер пам'яті ОС і т. д.

Як правило, система зберігання даних містить наступні підсистеми та компоненти: безпосередньо пристрої (дискові масиви, стрічкові бібліотеки), інфраструктуру доступу до пристроїв зберігання, підсистему резервного копіювання та архівування даних, ПЗ керування зберіганням, систему управління і моніторингу.

Традиційний підхід до сховищ даних складається в безпосередньому підключенні до серверів системі зберігання DAS (Direct Attached Storage). Крім DAS, існують пристрої зберігання даних, що підключаються до мережі, - NAS (Network Attached Storage), a також компоненти мереж зберігання даних - SAN (Storage Area Networks). І NAS-, і SAN-системи з'явилися в якості альтернативи архітектурі DAS. Причому кожне рішення розроблялося як відповідь на зростаючі вимоги до систем зберігання даних і грунтувалося на використанні доступних у той час технології. Щоб краще зрозуміти переваги мережевих моделей, почнемо з традиційною.

Системи зберігання прямого підключення

Пристрої зберігання DAS, також відомі як SAS (Server Attached Storage), тобто системи, підключаються безпосередньо до сервера, були розроблені багато років тому для розширення ємності зберігання існуючих серверів. У ті часи при необхідності збільшення числа томів, пов'язаних з додатками, до сервера додавалися нові диски або купували новий сервер. Беручи до уваги технологічні обмеження того часу (вузька смуга пропускання, повільні мережі, дорогі мікропроцесори) і відносно низькі вимоги до місткості і часу доступу, системи DAS були цілком адекватним рішенням.

Один з недоліків технології DAS в сьогоднішній ІТ-інфраструктури - доступність дискової системи, асоційованої з цим сервером, тільки через це пристрій, що призводить до створення окремих «островів» даних. Крім того, файли не можуть спільно використовуватися декількома серверами, а для додавання дискових накопичувачів до мережі сервери повинні бути переведені в автономний режим. Щоб вирішити ці проблеми і забезпечити надмірність і високу готовність даних, компаніям доводилося копіювати дані на кілька серверів і використовувати різні RAID-конфігурації. В даний час, незважаючи на значні зміни в обсягах зберігання і характер інформаційних систем, рішення DAS залишаються в основі своїй незмінними. Оскільки з плином часу зростали вимоги до систем зберігання, компанії просто додавали диски до своїх серверів і сервери до своїх мереж. Те, що колись було практичним рішенням, тепер призвело до того, що в компаній утворилася складна інфраструктура систем зберігання даних і величезні серверні ферми, якими все важче управляти.

Мережеве зберігання даних

Архітектури мережевих систем зберігання були розроблені в 1990-х рр.., і їхнім завданням було усунення основних недоліків систем DAS. У загальному випадку мережеві рішення в області систем зберігання повинні були реалізувати три завдання: знизити витрати і складність управління даними, зменшити трафік локальних мереж, підвищити ступінь готовності даних і загальну продуктивність. При цьому архітектури NAS і SAN вирішують різні аспекти загальної проблеми. Результатом стало одночасне співіснування двох мережевих архітектур, кожна з яких має свої переваги і функціональні можливості.

Пристрої зберігання даних, що підключаються до мережі NAS

Основна завдання систем NAS - спростити спільне використання файлів. На базовому рівні пристрої NAS - це обладнання, яке підключається безпосередньо до локальної мережі. У цьому полягає їх основна відмінність від систем з індивідуальними серверами з прямим підключенням ізольованих накопичувачів. Пристрої NAS, часто звані файлерамі, складаються з єдиного головного пристрою, що виконує обробку даних і здійснює мережеве з'єднання ланцюжка дисків. Пристрої NAS дозволяють використовувати системи зберігання в мережах Ethernet, у них для організації спільного доступу до файлів застосовується протокол TCP/IP. Ці пристрої дозволяють клієнтам спільно використовувати файли, навіть якщо клієнтські системи працюють під управлінням різних ОС. У відміну від архітектури DAS, в системах NAS не потрібно переводити сервери в автономний режим для збільшення загальної ємності; диски можна додавати в структуру NAS простим підключенням пристрою в мережу.

NAS-пристрої не можуть спільно використовувати носії інших NAS-пристроїв у мережі, при цьому кожне додається в мережу пристрій зберігання повинно керуватися як окремий тому. Те, що NAS-пристрої оперують тільки у файловому форматі і не здатні розділяти свою ємність зберігання між декількома вузлами, - ще один обмежує фактор їх застосування.

Мережі зберігання даних (SAN)

Ці рішення стали відповіддю не лише на недоліки систем DAS і NAS, але, що більш важливо, на проблеми перевантаження каналів зв'язку та затримки в локальних IP-мережах (10/100-Мбіт/с). Вперше концепція SAN була запропонована в 1998 р. Як і багато інші сучасні комп'ютерні технології, вона була запозичена зі світу мейнфреймів, де застосовувалася, наприклад, у центрах обробки даних, щоб приєднати комп'ютерів до систем зберігання і розподіленим мереж. Основна відмінність між SAN і NAS полягає в способі організації обміну даними між пристроями зберігання та серверами. Взагалі кажучи, архітектура SAN націлена на вирішення проблем, викликаних інтенсивними процедурами резервного копіювання та обміну даними шляхом перенесення всієї системи в виділену підмережа. Засновані на протоколі Fibre Channel SAN системи дозволяють в широких межах змінювати ємність системи зберігання даних і гарантувати більш високу пропускну здатність у межах виділеної підмережі (дискові масиви і стрічкові бібліотеки, не обладнані інтерфейсами Fibre Channel, можна підключити до SAN, використовуючи маршрутизатори Fibre Channel-SCSI).

Оптимізація архітектури SAN для протоколу передачі даних на рівні блоків зробила природним її застосування для роботи з великими базами даних. Вона стала розглядатися як надійне рішення, особливо для динамічного структурованого контенту. На відміну від архітектури NAS, мережа зберігання не використовує існуючу локальну мережу для передачі даних між серверами і пристроями зберігання; дані переміщаються по самій мережі зберігання, не викликаючи в локальної мережі надлишкового трафіку. Проте використання блокових команд вводу-виводу означає, що, незважаючи на можливість спільного використання накопичувачів різними серверами, спільне використання файлів різними користувачами в загальному випадку неможливо, що разом з високою вартістю і необхідністю залучення значних ресурсів для управління цими складними рішеннями може обмежувати сфери застосування даної технології.

Таким чином, користувачі традиційно звертаються до пристроїв DAS і SAN для передачі даних на рівні блоків. При цьому можна більш точно визначити, де і як ці дані будуть зберігатися. Однак у типових клієнт-серверних архітектур краще використовувати сервери NAS для передачі даних на рівні файлів. Слід зазначити, що в даний час створені пристрої, у яких забезпечується сумісність як з блочними, так і з файловими протоколами, т. тобто працюють і як SAN, і як NAS.

Управління життєвим циклом інформації

Разом з збільшується, обсягом даних ростуть та системи зберігання. Однак, використовуючи старі методи, керувати такими системами стає все важче, а вартість їх різко зростає. І при цьому важко реалізовувати високу доступність, достатню продуктивність, адекватну темпами розвитку бізнесу, надійність зберігання інформації, яка відповідає вимогам бізнесу та державних регулюючих органів з довгострокового зберігання інформації.

Одне з рішень цієї проблеми - поділ даних за критерієм їхньої цінності для бізнесу та управління інформацією з урахуванням зміни її цінності в часі. Такий підхід стали називати управлінням життєвим циклом інформації ILM (Information Life-cycle Management). Згідно з цією концепцією, найбільш важлива на поточний момент інформація повинна автоматично переміщатися на саму швидку, надійну й захищену систему зберігання даних. У свою чергу менше важлива переміщається на більш дешеву і менш швидкісну систему. Архівні дані, наприклад, повинні записуватися на магнітні стрічки і видалятися з робочої системи, щоб не знижувати швидкість доступу до самої критичною в даний момент інформації. Вже непотрібна інформація буде автоматично вилучатися із системи. Процес цей повинен бути циклічним.

Один з методів для вирішення суперечності між обсягами збережених даних і часом доступу до них - це так зване управління ієрархічним зберіганням HSM (Hierarchical Storage Management). У HSM реалізується політика архівування рідко використовуваних даних; з дисків вони переписуються на стрічки з компресією. Концепція ILM - крок вперед по відношенню до ідеології HSM. Більшість експертів вважають, що ILM як би «інтеллектуалізірует» традиційне поняття HSM, тому що новий підхід не просто оперує блоками даних, а направлений на управління реальним змістом даних на всьому протязі їх життєвого циклу. Справа в тому, що ILM - Це стратегія проактивного управління інформацією, вона не зводиться до якомусь певному ПЗ або апаратурі.

Управління життєвим циклом інформації починається з оцінки і класифікації наявної інформації та ресурсів за її зберігання з точки зору їх бізнес-цінності. Перші два кроки повинна зробити організація, яка вирішила керувати своєю інформацією на основі її життєвого циклу, а саме: визначити цілі управління інформацією і класифікувати свою інформацію на основі її цінності для бізнесу.

Головне, що повинно забезпечити ILM, - це розширений набір політик, що зможе задавати користувач. Після визначення політик розміщення даних можуть застосовуватися такі технологічні рішення по їх реалізації: різні способи автоматичної інтелектуальної міграції даних з систем зберігання одного класу на інший, кошти їх географічно віддаленого і локального віддзеркалення, інструменти для резервного копіювання та архівування і т. д.

Впровадження ILM дозволяє знизити сукупну вартість володіння за рахунок зниження витрат на обладнання і ПЗ. Автоматизація управління життєвим циклом інформації означає такий рівень інтеграції програм, інформаційних ресурсів та сервісів управління зберіганням, при якому досить задати ступінь важливості програму або його інформаційних груп для того, щоб відповідний рівень обслуговування було застосовано автоматично.

Резервне копіювання

Як відомо, система резервного копіювання - невід'ємна частина системи зберігання даних. Цей обов'язковий елемент забезпечення високої доступності будь-яких систем призначений для створення резервних копій і відновлення даних. Крім того, система резервного копіювання - це один з необхідних методів забезпечення безперервності бізнесу. Побудова централізованої системи резервного копіювання дозволяє скоротити сукупну вартість володіння ІТ-інфраструктурою завдяки оптимальному використанню пристроїв резервного копіювання і скорочення витрат на адміністрування (в порівнянні з децентралізованою системою).

Централізована система резервного копіювання має багаторівневу архітектуру, в яку входять:

сервер управління резервним копіюванням, здатний також поєднувати функції сервера копіювання даних;

один або декілька серверів копіювання даних, до яких підключені пристрої резервного копіювання;

комп'ютери-клієнти з встановленими на них програмами-агентами резервного копіювання;

консоль адміністратора системи резервного копіювання.

Адміністратор системи веде список комп'ютерів-клієнтів резервного копіювання, пристроїв запису і носіїв зберігання резервних даних, а також складає розклад резервного копіювання. Вся ця інформація міститься в спеціальній базі, яка зберігається на сервері управління резервним копіюванням.

В Згідно з розкладом або по команді оператора сервер управління дає команду програми-агенту, встановленої на комп'ютері-клієнті, почати резервне копіювання даних відповідно до обраної політикою. Програма-агент збирає і передає дані, що підлягають резервуванню, на сервер копіювання, вказаний їй сервером управління.

Сервер копіювання зберігає отримані дані на підключене до нього пристрій зберігання даних. Інформація про процес (які файли копіювалися, на які носії здійснювалося копіювання і т. п.) зберігається в базі сервера управління. Ця інформація дозволяє знайти місце розташування збережених даних при необхідності їх відновлення на комп'ютері-клієнті.

Щоб система резервного копіювання зберігала несуперечливі дані комп'ютера-клієнта, вони не повинні зазнавати змін у процесі їх збору та копіювання програмою-агентом. Для цього додатка комп'ютера-клієнта повинні завершити всі транзакції, зберегти вміст кеш-пам'яті на диск і призупинити свою роботу. Цей процес ініціюється по команді програми-агента, яка передається додаткам комп'ютера-клієнта.

Оскільки система резервного копіювання призначена для відновлення даних після збою або аварії, створені резервні копії необхідно перевіряти на предмет цілісності і працездатності. Крім того, при побудові системи резервного копіювання необхідно вкластися в скорочене «вікно» резервного копіювання. Взагалі кажучи, вимога цілодобової роботи інформаційних систем скорочує практично до нуля доступний часовий інтервал зупинки додатків, необхідну для здійснення операції резервного копіювання ( «вікно» резервного копіювання).

Необхідно зменшити трафік даних резервного копіювання в загальній локальної мережі. Структура системи резервного копіювання передбачає передачу даних з комп'ютерів-клієнтів на сервери копіювання через цю локальну мережу. Тому очевидно, що при наявності великого обсягу даних, що підлягають резервному копіювання, використання загальної локальної мережі для їх передачі різко підвищить трафік в мережі і зробить її недоступною для інших застосувань.

До появи мереж зберігання даних SAN для скорочення трафіку резервного копіювання в основній мережі застосовувалася виділена мережа резервного копіювання, а також багаторівнева структура, яка містить декілька серверів копіювання. Виділення сервера копіювання і локалізація трафіку резервного копіювання між цим сервером і «важкими» серверами, що несуть основну інформаційну навантаження, дозволяють скоротити навантаження на загальну локальну мережу.

Резервне копіювання з використанням SAN

Застосування SAN дозволяє повністю перенести трафік резервного копіювання з локальною мережі на мережу зберігання. Існує два варіанти реалізації: без завантаження локальної мережі, або внесетевое копіювання (LAN-free backup), і без участі сервера, ил?? внесерверное копіювання (Server-free backup).

Внесетевое копіювання

При внесетевом копіюванні дані з диска на стрічку і назад передаються всередині SAN. Виняток мережевого сегмента зі шляху резервного копіювання даних дозволяє уникнути зайвих затримок на передачу трафіку через мережу IP та плати вводу-виводу. Навантаження локальної мережі падає, і резервне копіювання можна проводити практично в будь-який час доби. Однак пересилання даних виконує сервер, підключений до SAN, що збільшує навантаження на нього. Завдяки протоколу Fibre Channel за допомогою одного оптичного кабелю може бути організовано декілька каналів передачі даних. При цьому весь обсяг резервуються даних з backup-серверів зберігання спрямовується на стрічкове пристрій, минаючи локальну мережу. У цьому випадку локальна мережа необхідна лише для контролю роботи самих backup-серверів з боку головних серверів. Таким чином, тільки невеликий обсяг метаданих, що містять інформацію про резервуються даних, передається по локальній мережі. Головні сервери відповідають в цілому за політику резервного копіювання даних у своєму сегменті або зоні відповідальності. Всі backup-сервери по відношенню до головного сервера є клієнтами. Вважається, що даний метод резервного копіювання може максимально задіяти пікову смугу пропускання Fibre Channel.

В як протокол, який застосовується для передачі даних між серверами і бібліотеками, можуть використовуватися як SCSI поверх Fibre Channel, так і IP поверх Fibre Channel, тим більше що більшість FC-адаптерів і FC-концентраторів працюють одночасно з обома протоколами (IP і SCSI) на одному Fibre Channel-каналі.

Внесерверное копіювання

Взагалі кажучи, даний тип резервного копіювання являє собою подальший розвиток методу внесетевого копіювання (LAN-free), оскільки зменшує кількість процесорів, пам'яті, пристроїв введення-виведення, задіяних у цьому процесі. Даний процес архівує розділи цілком, на відміну від пофайлового архівування, але при цьому дозволяє відновлювати окремі файли. За визначенням, при вне-серверному копіюванні дані копіюються з диска на стрічку і назад без прямої участі сервера. Оскільки для резервного копіювання потрібна наявність деякого додаткового третій вузла, повністю що відповідає за процес копіювання, то звідси походить і іншу назву цього підходу - копіювання за участю третьої сторони (Third_-Party Copy, 3PC). Так, в якості подібного обладнання може використовуватися маршрутизатор сховищ даних, який бере на себе функції, які раніше виконувалися сервером.

Одне з переваг архітектури SAN - відсутність жорсткої прив'язки складових її систем до будь-яких пристроїв зберігання даних. Це властивість і закладено в основу технології резервного копіювання без участі сервера. У даному випадку до дискового масиву може мати прямий доступ як сервер даних, так і пристрої, що беруть участь у копіюванні з дискових масивів. Резервному копіювання блоків даних, що відносяться до якого-небудь файлу, передує створення так званого індексу або списку номерів, що належать йому блоків. Це і дозволяє в подальшому залучити зовнішні пристрої для резервного копіювання.

Таким чином, внесерверное копіювання дозволяє безпосередньо переміщувати дані між підключеними до мережі SAN дисковими масивами і бібліотеками. При цьому дані переміщуються через мережу SAN і не завантажують ні локальну мережу, ні сервери. Таке копіювання вважається ідеальним для корпоративних мереж, які повинні функціонувати в безперервному режимі 24 години на добу, 7 днів на тиждень. Особливо для тих, для яких часовий період, протягом якого можна виконувати резервне копіювання без істотного впливу на роботу користувачів і додатків, стає неприпустимо малим.

Реплікація даних

Сучасні дискові масиви мають засоби створення копій даних усередині самого масиву. Дані, створені цими засобами, носять назву Point-In-Time (PIT)-копій, тобто фіксованих на певний момент часу. Існує два різновиди засобів створення PIT-копій: клонування і «моментальний знімок» (snapshot). Під клонуванням звичайно розуміють повне копіювання даних. Для нього потрібно стільки ж дискового простору, як і для вихідних даних, і деякий час. При використанні такої копії немає навантаження на дискові томи, містять вихідні дані. Іншими словами, немає додаткового навантаження на дискову підсистему продуктивного сервера.

Механізм роботи «моментальних знімків» інший і може бути реалізований як програмно на продуктивному сервері, так і апаратно всередині масиву. У момент, коли необхідно почати резервне копіювання, програма-агент дає команду додатком завершити всі транзакції і зберегти кеш-пам'ять на диск. Потім створюється віртуальна структура - snapshot, що представляє собою карту розташування блоків даних, яку ОС та інше програмне забезпечення сприймає як логічний тому. Додаток перериває стандартний режим роботи на короткий час, необхідне для збереження даних. Після цього додаток продовжує працювати в стандартному режимі і змінювати блоки даних, при цьому перед зміною старі дані блоку за допомогою драйвера snapshot копіюються в область кеш-пам'яті snapshot і в карті розташування блоків даних вказується посилання на нове місце розташування блоку. Таким чином, карта snapshot завжди вказує на блоки даних, отримані на момент завершення транзакцій додатком. Блоки даних, які не були змінені, зберігаються на колишньому місці, а старі дані змінених блоків - в області кеш-пам'яті snapshot. Програма-агент копіює несуперечливі дані, отримані на момент завершення транзакцій додатком, здійснюючи доступ до них через драйвер snapshot, тобто використовуючи карту розташування блоків. Створення копій з допомогою «моментальних знімків» заощаджує дисковий простір, але створює додаткове навантаження на дискову підсистему продуктивного сервера. Який з методів створення PIT-копій вибрати, вирішується на етапі проектування системи резервного копіювання, виходячи з бізнес-вимог, що пред'являються до системи.

Віртуалізація ресурсів зберігання

Віртуалізація важко віднести до абсолютно новими технологіями - ідеї віртуалізації різних обчислювальних ресурсів тим або іншим чином реалізовувалися і раніше. А ось необхідність у віртуалізації ресурсів зберігання пояснюється рядом причин. Перш за все це, звичайно, різке зростання обсягів даних. Загострилися проблеми зберігання і управління великими обсягами інформації. Це пов'язано і з широким розповсюдженням «островів» даних (нагадаємо, що під ними розуміються дані, що знаходяться на різних носіях в гетерогенних системах зберігання, нерідко територіально віддалених один від одного і працюють під управлінням різних ОС). Для обслуговування таких «островів», що відрізняються складністю конфігурацій апаратних і програмних засобів, а також різноманітністю використовуваних технологій, необхідні додаткові матеріальні та людські ресурси. Погіршилася оперативність доступу до даних, що знаходяться в гетерогенних системах зберігання, що призводить до значних фінансових втрат для компаній, бізнес яких пов'язаний з оперативною обробкою актуальною і особливо важливої інформації. У тією чи іншою мірою перераховані вище проблеми вирішуються за допомогою технологій віртуалізації ресурсів зберігання.

Під віртуалізацією ресурсів зберігання зазвичай розуміється відображення будь-якого кількості різнорідних носіїв, пристроїв і систем зберігання (JBOD, RAID, RAIT і т. д.) у вигляді єдиного сховища даних (так званого віртуального пулу), управління яким здійснюється централізовано. Можна сказати, що при застосування технологій віртуалізації «розриваються» фізичні зв'язки між серверами і пристроями зберігання різних типів, а фізична пам'ять перетвориться в єдиний логічний пул, що складається з окремих гетерогенних пристроїв зберігання, прозорий доступ до яких забезпечується незалежно від їх технічних особливостей та територіального розташування. Технології віртуалізації ресурсів зберігання дозволяють:

оптимізувати використання наявних гетерогенних ресурсів зберігання і керувати величезними пулами зовнішньої пам'яті;

спростити управління гетерогенними системами зберігання, розвантаживши тим самим системних адміністраторів;

скоротити термін резервного копіювання та відновлення даних, підвищивши відмовостійкість всієї корпоративної інформаційної системи;

знизити сукупну вартість володіння корпоративної системою зберігання (шляхом усунення «островів» даних, більш ефективного використання вже наявних пристроїв і систем зберігання, забезпечення роботи з ресурсами зберігання в гетерогенному середовищі, можливості побудови корпоративної системи зберігання з компонентів різних виробників, оптимальних за ціною, і т.д.).

Рівні віртуалізації

Отже, суть віртуалізації - це відділення логічного подання пристроїв від фізичного розміщення даних, що дозволяє подолати фізичні обмеження традиційних масивів. У межах мережного середовища зберігання даних, в якій може використовуватися віртуалізація, існують три основних рівня: серверів, мережі SAN і системний. У кожному конкретному випадку для досягнення максимальної ефективності ці рівні можуть використовуватися як спільно, так і незалежно один від одного.

На рівні серверів віртуалізація може бути здійснена шляхом використання ПЗ, постійно знаходиться на сервері і незалежного від накопичувачів. За допомогою цього ПЗ ОС змушує сервер вести себе так, ніби він пов'язаний з конкретним типом пристрої зберігання, хоча фактично він підтримує зв'язок з віртуальним диском. Віртуалізація на рівні сервера може бути застосована як в гомогенної SAN-середовищі, так і поза нею. Цей механізм характеризується обмеженою здатністю до взаємодії з апаратними або програмними компонентами. Зазвичай таке рішення рекомендується для систем початкового рівня, оскільки його досить просто здійснити і використовувати.

Більше широко відома віртуалізація на рівні мережевої структури. Зазвичай вона використовується для відкритої SAN-середовища як з традиційними, так і з віртуалізовані системами зберігання. Вона охоплює всю архітектуру SAN та тут може застосовуватися як основна реалізація асиметричного об'єднання накопичувачів в загальний пул в рамках середовища SAN.

На системному рівні віртуалізація здійснюється на основі контролерів дискових масивів, робота яких незалежна від активності вузла. Контролери дискових масивів створюють віртуальні диски, виконують миттєві копії станів системи і клонування даних при взаємодії з керуючим ПЗ. Віртуалізація на рівні індивідуального контролера системи зберігання - це значний крок за межі класичної технології RAID. Віртуалізація на цьому рівні особливо добре підходить для середовища, яке потребує високої продуктивності, готовності даних, відмовостійкості, ефективності управління системою зберігання, реплікації даних та підтримки кластерів.

Спрощене управління накопичувачами - ще одну значну перевагу віртуалізації на системному рівні, що дозволяє адміністраторам оперувати атрибутами системи Величне, а не складовими її фізичними об'єктами. Віртуалізація дозволяє користувачам створювати для своїх систем зберігання даних єдину модель управління, не беручи до уваги тип носіїв, тим самим дозволяючи уникнути роботи по фізичного розміщення даних. Такий підхід знижує складність розгортання системи зберігання, дозволяє адміністраторам керувати всіма накопичувачами як єдиним консолідованим пулом і переносить завдання управління з рівня індивідуальних накопичувачів на рівень всього пулу.

Здатність динамічного розширення ємності віртуальних дисків без порушення роботи що виконуються додатків значно покращує ефективність на системному рівні. Віртуалізація дозволяє стежити за ефективністю використання ємності томів або всього пулу накопичувачів і в міру необхідності виділяти додаткові ресурси в динамічному режимі.

Можливість за бажанням користувача збільшувати (але не зменшувати) розмір віртуального диска (в залежності від наявності вільного дискового простору в пулі) дозволяє досягти високих результатів в ефективності використання ємності носіїв. Ця особливість віртуалізації підвищує ефективність використання накопичувачів як завдяки усуненню обмежень на доступний розмір ємності зберігання, так і завдяки перерозподілу даних у міру зростання пулу.

Віртуальні бібліотеки

В Останнім часом все більшої популярності набуває ідея прискорення резервного копіювання за допомогою спеціальних масивів з відносно дешевих жорстких дисків з інтерфейсом Serial ATA (SATA), які служать для проміжної запису копійованих даних. Реалізується ця ідея, як правило, за допомогою так званих віртуальних бібліотек VTL (Virtual Тарі Library), які «підставляють» серверу резервного копіювання недорогий дисковий масив як звичайну стрічкову бібліотеку. При цьому, зрозуміло, немає необхідності в новому ПЗ для резервного копіювання або модернізації старого.

Передумовами цієї тенденції, з одного боку, була поява швидких і недорогих жорстких дисків SATA дуже великої місткості, а з іншого - потреба у проведенні процедури зберігання необхідного обсягу даних за обмежений час, зване «вікном» резервного копіювання.

«Вікно» копіювання визначається декількома критеріями. Оскільки створення резервної копії вимагає абсолютного доступу до даних, зазвичай цей процес проводиться в неробочі години, коли він надає мінімальний вплив на роботу персоналу, завантаженість серверів та локальної мережі. Якщо обсяг їх переносите під час однієї сесії даних перевищує розмір картриджа магнітної стрічки, виникає необхідність ручної заміни носія на вимогу програми резервного копіювання. Отже, крім відмінної швидкості, система зберігання на жорстких дисках може допомогти і в такому випадку, надаючи для запису резервної копії вільний простір, що перевищує можливості одного картриджа.

Переваги збереження резервних копій даних на жорстких дисках (в першу чергу - висока швидкість збереження та відновлення) і на магнітних стрічках (низька вартість зберігання і необмежений обсяг) об'єднуються в рішеннях Disk-to-Disk-to-Tapc (D2D2T). Такий підхід передбачає використання дискової кеш-пам'яті в якості проміжного етапу в процедурі резервного копіювання, кінцева мета якого як і раніше - магнітні стрічки. Як правило, VTL забезпечує 100%-ву апаратну емуляцію стрічкових накопичувачів певного типу. Таким чином, про сумісності нового обладнання з використовуваними в організації операційними системами та програмами резервного копіювання турбуватися зазвичай не доводиться. Типовий сценарій підключення VTL може виглядати приблизно так. До адаптера SCSI замість стрічкового накопичувача підключається пристрій VTL, до нього, у свою чергу, - необхідний стрічковий накопичувач. Пристрій динамічно налаштовується на імітацію підключеного до нього стримера. Програма резервного копіювання, не помітивши підміни, продовжує спілкуватися з ним так само, як з звичайним стрічковим накопичувачем.

Список літератури

Журнал Upgrade4_08_05