Система хранения данных – это аппаратно-программное решение (программно-аппаратный комплекс) для надежного хранения данных и быстрого, надежного доступа к ним.

 

Реализация аппаратного обеспечения в системах хранения данных (СХД) схоже с реализацией архитектуры персонального компьютера. Зачем же тогда вообще применять СХД в архитектуре локальной сети организации, почему нельзя обеспечить, внедрить СХД на базе обычного ПК?

 

СХД как дополнительный узел локальной сети на базе «персоналки» или даже мощного сервера существуют уже давно. Простейшее предоставление доступа к данным – по протоколам FTP (протокол передачи фалов) и SMB (протокол удаленного доступа к сетевым ресурсам), поддержка которых есть во всех современных операционных системах.

 

Почему же тогда вообще появились СХД?

Все просто, появление СХД связано с отставанием в развитии и скорости работы постоянно-запоминающих устройств (жестких магнитных дисков) от центрального процессора и оперативной памяти. Самым узким местом в архитектуре ПК до сих пор считается жесткий диск, даже не смотря на мощное развитие SATA (последовательного интерфейса) до скорости обмена в 600 Мбайт/с (SATA3), физическое устройство накопителя представляет собой пластину, доступ к данным на которой нужно получить с помощью считывающих головок, что очень медленно. Последние недостатки на текущий момент решены накопителями SSD (не механическое запоминающее устройство), построенных на основе микросхем памяти. Кроме высокой цены на SSD у них есть, на текущий момент времени, недостаток в надежности.

 

Инженеры СХД предложили «вытеснить» устройства хранения в отдельный элемент, а оперативную память таких устройств использовать для хранения часто меняющихся данных по специальным алгоритмам, для чего понадобилась программная составляющая продукта. В итоге системы хранения данных работают быстрее, чем накопители на жестких дисках в серверах, а вынос устройства хранения (дисковой подсистемы в отдельный элемент) повлияло на надежность и централизацию системы в целом.

 

Надежность обеспечил факт реализации в отдельном устройстве дисковой системы, которая работая с программной составляющей,  выполняет одну функцию – это операции ввода/вывода и хранения данных.

 

Простой принцип: одно устройство – одна функция, что и обеспечивает надежность. Все основные узлы: блоки питания, контроллеры системы хранения данных дублируются, что конечно еще больше увеличивает надежность системы, но сказывается на цене конечного продукта.

 

Вынос дисковой системы в отдельный узел позволяет централизовать устройства хранения. Без отдельного сетевого хранилища, домашние папки пользователей, почта, базы данных хранятся на отдельных узлах, как правило, серверах в сети, что очень неудобно и не надежно. Приходится делать резервные копии, дублировать данные на резервный сервер в сети, что кроме расходов на поддержку и аппаратуру, программное обеспечение, занимает часть пропускной способности сети.

 

В зависимости от способа, технологии подключения СХД в информационную сеть, СХД подразделяют на: DAS, NAS, SAN.

 

DAS (Direct Attached Storage) – способ подключения, который ничем не отличается от стандартного подключения жесткого диска, массивов дисков (RAID) к серверу или ПК. Как правило, для подключения используется SAS.

 

SAS – фактически, протокол рассчитанный на замену SCSI, использует последовательный интерфейс в отличии от SCSI, но команды используются те же самые, что и в SCSI. SAS имеет большую пропускную способность благодаря канальным соединениям в одном интерфейсе.

 

NAS (Network Attached Storage) – дисковая система подключается к общей LAN сети, используется транспортный протокол TCP, поверх модели работают протоколы SMB, NFS (удаленный доступ к файлам и принтерам).

 

SAN (Storage Area Network) – это выделенная сеть, объединяющая устройства хранения с серверами. Работает с использованием протокола Fibre Channel либо iSCSI.

 

С Fibre Channel все понятно – оптика. А вот iSCSI – инкапсуляция пакетов в протокол IP, позволяет создавать сети хранения данных на основе Ethernet-инфраструктуры, скорость передачи 1Gb и 10GB. Скорости работы iSCSI по мнению разработчиков должно хватать почти для всех бизнес-приложений. Для подключения сервера к СХД по iSCSI требуются адаптеры с поддержкой iSCSI. До каждого устройства при использовании iSCSI прокладывают как минимум два маршрута, применяя VLAN, каждому устройству и LUN (определяет виртуальный раздел в массиве, используется при адресации) присваивается адрес (World Wide Name).

 

Отличие NAS от SAN в том, что в сети SAN при операциях ввода/вывода данные считываются и записываются блоками. СХД не имеет никакого представления об устройстве файловых систем.

 

Из наиболее «брендовых вендоров» на рынке устройств хранения можно выделить: NetApp, IBM, HP, DELL, HITACHI, EMC.