Аренда сервера для хранения данных (СХД) с объемом хранилища до 264 Тб

Вопрос хранения данных сегодня очень актуален. Хранить на жестком диске сервера все данные часто невыгодно и небезопасно, поэтому многие задумываются о СХД, или системе хранения данных, — внешних хранилищах. Это один из наиболее популярных способов размещения и хранения огромного количества данных и обеспечения быстрого к ним доступа.

Попробуем разобраться в следующих вопросах:

• Как выбрать подходящую именно вам СХД?
• На что нужно обратить внимание в первую очередь?
• Как найти идеальный баланс между стоимостью, производительностью и объемам хранилища данных?
• Зачем нужны те или иные «фишки»?

Какими бывают системы хранения данных

Существует три основных типа СХД — NAS, SAN и DAS. Чтобы понять, что они собой представляют, нужно обратить внимание на то, что все внешние хранилища категоризируются в зависимости от уровня чтения и записи данных.

b>NAS (Network Attached Storage, сетевое хранилище) — это хранилища, которые работают с данными файлового уровня и представляют собой, по сути, сервер с собственной файловой системой. Иначе говоря, от сервера поступают команды типа «Записать столько-то битов в такой-то файл», «Извлечь столько-то битов из такого-то файла».

DAS (Direct-Attached Storage, система хранения данных с прямым подключением) и SAN (Storage Area Network, сеть хранения данных) работают на уровне блоков данных. Благодаря такому решению обмен данными между сервером и хранилищем осуществляется с большей скоростью — он прямой (поскольку работает в формате «Блок записи такой-то» или «Блок вызова такой-то»). Репозитории DAS и SAN связаны друг с другом и с сервером.

NAS: особенности, преимущества и недостатки

Как уже отмечалось, NAS — это сетевое хранилище, где данные обрабатываются на уровне файлов. Иначе говоря, NAS видит сервер как компьютер с собственной файловой системой. Этот тип СХД можно реализовать по-разному: так, к производственному серверу можно подключить другие серверы, виртуальные машины, дисковые станции со съемными жесткими дисками.

Можно организовать хранилище как один большой блок, а можно — как RAID-массив. В последнем случае данные хранят одновременно на двух или более независимых дисках, что обеспечивает лучшую сохранность: если один диск выйдет из строя, данные не будут утеряны. У всех RAID-массивов присутствует число в описании: чем оно больше, тем безопаснее и надежнее массив. Так, у RAID 6 более высокий уровень безопасности, чем у RAID 1.

Для связи сервера с хранилищем используются протоколы удаленного доступа к файлам через интернет. Чаще всего встречаются такие протоколы, как NFS (сетевая файловая система), подходящая для семейства Linux, и SMB (блок сообщений сервера), используемая в Windows.

В силу того, что обращение идет к файлам, скорость NAS может быть ниже, чем у других вариантов СХД.

DAS: особенности, преимущества и недостатки

Блочно-ориентированные репозитории делятся на две категории в зависимости от типа подключения к серверу. Сначала поговорим о DAS — хранилище с прямым подключением. С точки зрения компьютера, DAS используется машиной монопольно, а обращение к накопителю происходит поблочно, благодаря чему достигается максимальная скорость обмена данными.

Хранилище с прямым подключением считается одним из самых бюджетных вариантов, однако у него есть несколько существенных минусов. Так, с DAS невозможно организовать хранение данных на нескольких серверах: этот тип СХД не позволяет совместное использование дисков разных серверов между собой. Значит, система хранения данных не оптимальна: на одних серверах будет наблюдаться недостаток дискового пространства, а другие не смогут его использовать в полном объеме.

Кроме того, жесткие диски, твердотельные накопители или даже дисковые массивы подключаются по-разному — обычно через SAS или SATA. Но при этом количество подключенных компьютеров ограничивается числом физических портов SAS на DAS (для дисковых массивов портов обычно четыре). Поэтому многие компании отказываются от DAS в пользу SAN.

SAN: особенности, преимущества и недостатки

SAN — СХД, в которой дисковые массивы и хранилище связаны друг с другом посредством выделенной сети передачи данных. Иначе говоря, это высокоскоростная сеть, реализующая соединение устройств хранения и серверов. Такой тип хранилища дороже DAS, но при этом более гибкий и лучше масштабируется.

SAN может соединять не только отдельные дисковые массивы, но и NAS, объединенные в сеть друг с другом и с сервером посредством коммутаторов. Очень важен тот факт, что при физическом повреждении любого из узлов сети другие хранилища остаются в безопасности, а значит, риск потери данных минимален.

Передачу данных между хранилищами и сервером обеспечивает отдельная сеть с высокой масштабируемостью — иначе говоря, возможно подключение большого числа хранилищ и конечных серверов.

В SAN используются такие протоколы передачи данных, как FC (Fibre Channel), Ethernet или FcoE (Fibre Channel over Ethernet). Для передачи данных на большие расстояния используется оптоволокно, а на сравнительно маленькие — медные кабели прямого подключения.

Самые распространенные протоколы передачи данных — FCP (протокол Fibre Channel), iSCSI (интерфейс малых компьютерных систем интернета) и NVME-oF (NVM Express over Fabrics). Возможно совместное использование FCP с сетевыми технологиями FC и FcoE. ISCSI работает с Ethernet, однако возникает такая проблема, как трафик с потерями, поэтому чаще выбирают конвергентный Ethernet без потерь. Протокол NVME-oF —наиболее широко используемый на сегодняшний день. Он позволяет совместно использовать SSD-хранилище и поддерживать при этом высокую производительность.

Доступность данных: когда она нужна?

И NAS, и блочные хранилища с подключением через SAN обеспечивают высокую доступность данных. Однако всегда ли важна высокая доступность, какой показатель выбрать: высокую доступность, низкую цену, надежность? Все зависит от типа данных. Архивы налоговых отчетов вряд ли потребуют высокой доступности, а вот для мобильных приложений или интернет-магазинов она обязательна.

Доступность обеспечивается программным или аппаратным способом. Так, есть утилиты для создания программно-определяемых NAS и блочных репозиториев, отвечающее за регулярные резервное копирование данных (и — шире — за клонирование (cloning) диска) и снэпшоты (snapshots) — моментальные снимки данных (файловой системы, виртуальной машины и т. п.), позволяющие возвратить ПО в рабочее состояние; а также проводящее дедупликацию (компрессию) данных для оптимизации использования дискового пространства СХД; и т. п. СХД, реализованные с использованием ПО на обычном массовом оборудовании, принято называть программно-определяемыми хранилищами. Так, для NAS используют такое обеспечение, как FreeNAS, NASLite или GlusterFS. Блочно-ориентированное хранилище, подключенное через SAN, реализуют с помощью ПО Storage Spaces от Microsoft, CEPH, vSAN.

Что выбрать: NAS или SAN

NAS очень легко внедрить и просто управлять — если решение не слишком масштабное, то с подключением и настройкой справится и неспециалист. SAN в этом плане куда требовательнее — чтобы подключить и настроить это решение, нужен хороший администратор.

NAS отлично подходит для обмена файлами внутри компании: все сотрудники имеют доступ к данным, которые обычно необходимы для работы. Однако стоит помнить, что файлы, к которым предоставлен общий доступ на NAS, не стоит изменять слишком часто. Это решение отлично подойдет и для архивирования больших данных, особенно неструктурированных (например для видео), так что если вам нужно хранилище для записей с камеры видеонаблюдения, NAS — отличный вариант. Еще один вариант использования этой СХД — расширение памяти виртуального или физического сервера для данных, которые не приходится постоянно читать или перезаписывать.

Поскольку SAN обеспечивает высокую производительность и доступность вкупе с низкой задержкой, эта СХД используется для тех данных, что часто меняются и требуют быстрого доступа. Что же касается цены, то сегодня SAN значительно дешевле, чем еще несколько лет назад, а потому доступна широкому спектру компаний, однако ее обслуживание по-прежнему требует значительных затрат. Впрочем, если ваш проект подразумевает хранение чрезвычайно конфиденциальной информации, требующей при этом высокой доступности, то здесь у SAN вне конкуренции. Благодаря всему этому SAN подойдет для интернет-магазинов и приложений, работающих с базами данных или с активными данными, которые нецелесообразно или невозможно хранить на сервере приложения. Другие популярные варианты использования — быстрое резервное копирование больших объемов данных и потоковое передача видео.

Как ясно из написанного выше, NAS и SAN используются для разных целей. Более того, сегодня нередко комбинируют эти решения — ведь благодаря мультипротоколам серверы без проблем обмениваются данными с NAS и внутри SAN. Так что, отвечая на вопрос «Что выбрать?», вы должны четко понимать, для каких целей намерены использовать СХД, и уже исходя из этого принимать решение.

Виртуализация СХД — это очень востребованная услуга, и не случайно. Ее по праву можно назвать одной из самых выгодных инвестиций в любой проект.

В чем же дело? Во-первых, технология виртуализации позволяет распоряжаться данными как ресурсом, рационально распределять их по мощности, производительности, доступности, безопасности, отказоустойчивости. Во-вторых с помощью этой виртуализации легко решить задачу управления большими объемами данных и миграции с одного носителя на другой. Нужно только связать в одном программно-аппаратном комплексе несколько RAID-массивов, и вы получите систему, которая работает быстро, четко и слаженно.

В других наших статьях вы сможете узнать о таких технологиях, как lash cache и Metro cluster; также мы проведем сравнение технологий обмена данными, расскажем о топологии сети — об однокоммутаторной структуре и центрально-распределенной, структурах дерево (каскадная), решетка и кольцо.