Τα κύρια συστήματα αποθήκευσης και τα χαρακτηριστικά τους. Αρχές λειτουργίας συστημάτων αποθήκευσης δεδομένων (DSS)

Εξελίχθηκαν από τις πιο απλές κάρτες και κασέτες με οπές, που χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση προγραμμάτων και δεδομένων, σε μονάδες στερεάς κατάστασης. Σε αυτό το μονοπάτι, δημιουργήθηκαν πολλές διαφορετικές συσκευές - αυτές είναι μαγνητικές ταινίες, τύμπανα, δίσκοι και οπτικοί δίσκοι. Μερικά από αυτά είναι στο παρελθόν: διάτρητα μέσα, μαγνητικά τύμπανα, δισκέτες και οπτικοί δίσκοι, ενώ άλλα ζουν και θα ζήσουν για πολύ καιρό. Αυτό που έχει χαθεί σήμερα μπορεί να προβληθεί και να νοσταλγεί στο Museum Of Obsolete Media. Και ταυτόχρονα, το φαινομενικά καταδικασμένο παραμένει. Κάποτε προέβλεπαν το τέλος των μαγνητικών ταινιών, αλλά σήμερα τίποτα δεν παρεμβαίνει στην ύπαρξή τους, το ίδιο ισχύει και για τους περιστρεφόμενους σκληρούς δίσκους (HDD), οι προφητείες για το τέλος τους στερούνται κάθε θεμελίωσης, έχουν φτάσει σε τέτοιο επίπεδο τελειότητας ότι θα παραμείνουν στη δική τους θέση, ανεξάρτητα από τυχόν καινοτομίες.

Στο τρέχον τοπίο του συστήματος αποθήκευσης πολλαπλών επιπέδων, υπάρχουν βιβλιοθήκες ταινιών για δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας και αρχειοθέτηση, γρήγορες και αργές μονάδες σκληρού δίσκου, μονάδες SSD στερεάς κατάστασης στη μνήμη flash, μίμηση (διεπαφές, παράγοντας μορφής) για σκληρούς δίσκους κυρίως για να εναρμονιστούν με το υπάρχον λογισμικό και κατασκευές και επίσης τις πιο πρόσφατες μονάδες flash σε μορφή κάρτας NVMe. Αυτή η εικόνα αναπτύχθηκε υπό την επίδραση διαφόρων παραγόντων, συμπεριλαμβανομένου του σχεδίου του John von Neumann, το οποίο χωρίζει τη μνήμη σε λειτουργική, άμεσα προσβάσιμη στον επεξεργαστή και δευτερεύοντα, που προορίζεται για την αποθήκευση δεδομένων. Αυτή η διαίρεση έχει ενισχυθεί αφού η μνήμη ημιαγωγών, η οποία διατηρεί την τρέχουσα κατάσταση, αντικαταστάθηκε από μια ημιαγωγό, η οποία απαιτεί φόρτωση προγραμμάτων για να ξεκινήσει η εργασία. Και φυσικά, το μοναδιαίο κόστος αποθήκευσης επηρεάζει, όσο πιο γρήγορα η συσκευή, τόσο μεγαλύτερο είναι αυτό το κόστος, οπότε θα υπάρχει χώρος για κασέτες και δίσκους στο άμεσο μέλλον. Μάθετε περισσότερα για την εξέλιξη της αποθήκευσης.

Πώς αποθηκεύτηκαν τα δεδομένα πριν

Μέσα αποθήκευσης χρησιμοποιώντας διάτρηση

Κάρτες διάτρησης

Πριν από την έλευση των υπολογιστών, για αιώνες, στις απλούστερες συσκευές με έλεγχο προγράμματος (μηχανές ύφανσης, όργανα βαρελιού, ρολόγια καριόν), χρησιμοποιήθηκαν διάτρητα μέσα διαφόρων μορφών και μεγεθών και τύμπανα με καρφίτσες. Διατηρώντας ζωντανή αυτή την αρχή της γραφής, ο Herman Hollerith, ιδρυτής της TMC, η οποία αργότερα έγινε μέρος της IBM, έκανε μια ανακάλυψη. Το 1890 συνειδητοποίησε πώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν οι κάρτες διάτρησης για την καταγραφή και την επεξεργασία δεδομένων. Εφάρμοσε αυτήν την ιδέα στην επεξεργασία στατιστικών από την απογραφή και αργότερα τη μετέφερε σε άλλες εφαρμογές, γεγονός που εξασφάλισε την ευημερία της IBM για τις επόμενες δεκαετίες.

Γιατί κάρτες; Μπορούν να ταξινομηθούν και, σχετικά μιλώντας, να τους παρέχεται «άμεση πρόσβαση» προκειμένου να αυτοματοποιηθεί εν μέρει η επεξεργασία δεδομένων σε μια ειδική συσκευή πίνακα, μετά από ένα απλό πρόγραμμα.

Η μορφή των χαρτών έχει αλλάξει και από τη δεκαετία του 1920, οι χάρτες 80 στηλών έχουν γίνει το διεθνές πρότυπο. Μέχρι τις αρχές της δεκαετίας του '60, η IBM είχε το μονοπώλιό τους.

Αυτά τα απλά χαρτοκιβώτια με ορθογώνιες τρύπες έχουν παραμείνει το κυρίαρχο μέσο αποθήκευσης για δεκαετίες, καθώς παράγονται σε δισεκατομμύρια. Ο όγκος της κατανάλωσης καρτών μπορεί να κριθεί από τουλάχιστον ένα παράδειγμα του Κέντρου Αποκωδικοποίησης Γερμανικών Ακτινογραφιών στο Bletchley Park: μια εβδομάδα εργασίας - 2 εκατομμύρια κάρτες, αυτό είναι ένα μεσαίου μεγέθους φορτηγό! Οι μεταπολεμικές επιχειρήσεις βασίστηκαν επίσης στην αποθήκευση δεδομένων σε κάρτες. Όταν μιλάτε για τρυπημένες κάρτες, θυμηθείτε ότι χρησιμοποιήθηκαν στη Γερμανία για τη συλλογή δεδομένων για ανθρώπους που θα καταστραφούν.

Τρυπητή ταινία

Φαίνεται ότι οι διάτρητες ταινίες είναι πιο πρακτικά μέσα, αλλά πρακτικά δεν χρησιμοποιήθηκαν στην επιχείρηση, αν και οι συσκευές εισόδου και εξόδου ήταν πολύ απλούστερες και ελαφρύτερες. Ο πολλαπλασιασμός τους παρεμποδίστηκε από τη διαδοχική πρόσβαση, τη χαμηλότερη χωρητικότητα και τις χαμηλότερες ταχύτητες εισόδου και εξόδου και την πολυπλοκότητα της αρχειοθέτησης. Από το 1857, χρησιμοποιήθηκαν στενές διατρητικές ταινίες 5 στηλών για την προετοιμασία και την επακόλουθη μετάδοση δεδομένων με τηλεγράφημα, προκειμένου να μην περιοριστεί η ταχύτητα εισόδου από τις φυσικές δυνατότητες του χειριστή και έτσι να χρησιμοποιηθεί καλύτερα το εύρος ζώνης καναλιού. Η ευρεία διάτρητη ταινία 24 στηλών δημιουργήθηκε για την εγγραφή προγραμμάτων σε μια ηλεκτρομηχανική αριθμομηχανή του Χάρβαρντ το 1937. Ως φορέας που δεν επηρεάζεται από διάφορες ηλεκτρομαγνητικές και γάμα μελέτες, οι διάτρητες ταινίες χρησιμοποιήθηκαν ευρέως ως συσκευές επί του σκάφους, εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται σε ορισμένα αμυντικά συστήματα.

Μαγνητικές ταινίες

Μια μέθοδος εγγραφής ήχου σε μαγνητικό μέσο πηνίου, πρώτα σε σύρμα, προτάθηκε το 1928. Αυτός ο τύπος μαγνητόφωνου χρησιμοποιήθηκε στο UNIVAC-1. Η αρχή της ιστορίας των μαγνητικών ταινιών υπολογιστών θεωρείται το IBM Model 726, το οποίο ήταν μέρος του IBM Model 701. Το πλάτος της ταινίας για το IBM Model 726 και άλλες συσκευές εκείνης της εποχής ήταν ίσο με μία ίντσα, αλλά τέτοιες ταινίες αποδείχθηκε άβολο στη χρήση. Λόγω της μεγάλης μάζας τους, απαιτούνταν ισχυροί δίσκοι, οπότε σύντομα αντικαταστάθηκαν από έναν «ανοικτό κύλινδρο» μισής ίντσας, στον οποίο τυλίχτηκε ο κύλινδρος. Ταν διαθέσιμα σε τρεις πυκνότητες εγγραφής 800, 1600 και 6250. Αυτές οι αφαιρούμενες ταινίες προστασίας εγγραφής έγιναν το πρότυπο για την αρχειοθέτηση δεδομένων μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του 1980.

Το μοντέλο 726 χρησιμοποίησε καρούλια φιλμ, οπότε η ταινία είχε πλάτος μία ίντσα και η διάμετρος της μπομπίνας ήταν 12 ίντσες. Το μοντέλο 726 ήταν ικανό να αποθηκεύσει 1,4 MB δεδομένων, με πυκνότητα εγγραφής 9 κομματιών 800 bpi. όταν η ταινία κινούνταν με ταχύτητα 75 ίντσες ανά δευτερόλεπτο, 7.500 byte ανά δευτερόλεπτο μεταφέρθηκαν στον υπολογιστή. Η ίδια η ταινία για το Model 726 αναπτύχθηκε από την 3M (τώρα Imation).

Πολύ σύντομα, οι κασέτες ιντσών εγκαταλείφθηκαν, λόγω του βάρους τους κατά την εκκίνηση, χρειάζονταν πολύ ισχυρούς δίσκους και τσέπες κενού, και για μεγάλο χρονικό διάστημα σχεδόν μονοπωλιακή κυριαρχία των "ανοικτών ταινιών" μισής ίντσας (ανοιχτό καρούλι ) καθιερώθηκε, στο οποίο η επανατύλιξη πραγματοποιήθηκε με τον έναν κύλινδρο στον άλλον (κυλίνδρου σε κύλινδρο). Η πυκνότητα εγγραφής έχει αυξηθεί από 800 σε 1600 και ακόμη και 6250 bpi. Αυτές οι κασέτες με αφαιρούμενους δακτυλίους προστασίας εγγραφής ήταν δημοφιλείς σε υπολογιστές EC και CM. μισό ίντσας "ανοικτό καρούλι", στο οποίο η επανατύλιξη πραγματοποιήθηκε από τον έναν κύλινδρο στον άλλο (κύλινδρο σε κύλινδρο). Η πυκνότητα εγγραφής έχει αυξηθεί από 800 σε 1600 και ακόμη και 6250 bpi. Αυτές οι κασέτες με αφαιρούμενους δακτυλίους προστασίας εγγραφής ήταν δημοφιλείς σε υπολογιστές EC και CM.

Η ώθηση για περαιτέρω ανάπτυξη ήταν το γεγονός ότι στα μέσα της δεκαετίας του '80 η χωρητικότητα των σκληρών δίσκων άρχισε να μετράται σε εκατοντάδες megabytes ή ακόμη και gigabytes, οπότε χρειάζονταν εφεδρικούς δίσκους της κατάλληλης χωρητικότητας. Τα μειονεκτήματα των ανοιχτών κασετών ήταν κατανοητά, ακόμη και στην καθημερινή ζωή τα κασετόφωνα αντικατέστησαν γρήγορα τα κασετόφωνα από καρούλι. Η φυσική μετάβαση σε φυσίγγια πραγματοποιήθηκε με δύο τρόπους: ο ένας - η δημιουργία εξειδικευμένων συσκευών εστιασμένων σε υπολογιστές (χρησιμοποιώντας γραμμική τεχνολογία) · ο δεύτερος - η στροφή στις τεχνολογίες που εφευρέθηκαν για εγγραφή βίντεο και ήχου με περιστρεφόμενες κεφαλές (χρησιμοποιώντας τεχνολογία βιδών). Έκτοτε, υπάρχει ένας διαχωρισμός σε δύο στρατόπεδα, γεγονός που δίνει στην αγορά αποθήκευσης μια μοναδική ιδιαιτερότητα.

Για τριάντα χρόνια, έχουν αναπτυχθεί αρκετές δεκάδες πρότυπα φυσίγγων, το πιο συνηθισμένο σήμερα είναι το πρότυπο LTO (Linear Tape-Open), στη διαδικασία του οποίου βελτιώθηκαν τα φυσίγγια, η αξιοπιστία, η χωρητικότητα, η ταχύτητα μεταφοράς και άλλα χαρακτηριστικά απόδοσης έχουν αυξηθεί Το Η σύγχρονη κασέτα είναι μια πολύπλοκη συσκευή εξοπλισμένη με επεξεργαστή και μνήμη flash.

Η μετάβαση σε φυσίγγια διευκολύνθηκε από το γεγονός ότι οι κασέτες λειτουργούν τώρα αποκλειστικά σε λειτουργία ροής. Τα φυσίγγια χρησιμοποιούνται είτε σε αυτόνομες συσκευές είτε ως μέρος βιβλιοθηκών ταινιών. Η πρώτη ρομποτική βιβλιοθήκη για 6.000 φυσίγγια κυκλοφόρησε από το StorageTek το 1987.

Αναλυτές και κατασκευαστές δίσκων έχουν προβλέψει επανειλημμένα το θάνατο των κασέτων. Το σλόγκαν "Οι κασέτες πρέπει να πεθάνουν" είναι γνωστό, αλλά είναι ζωντανά και θα ζήσουν για μεγάλο χρονικό διάστημα, επειδή έχουν σχεδιαστεί για μακροπρόθεσμη αποθήκευση μεγάλων αρχείων. Το μέγεθος της επιχείρησης βιβλιοθήκης κασέτας και κασέτας εκτιμήθηκε σε περίπου 5 δισεκατομμύρια δολάρια το 2017. Και όσο περισσότερες πληροφορίες μπορούν να αποθηκευτούν σε σκληρούς δίσκους, τόσο μεγαλύτερη είναι η ανάγκη για αρχειοθέτηση και δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας. Σε τι? Στις κασέτες, φυσικά: δεν έχει βρεθεί ακόμη οικονομικά βιώσιμη εναλλακτική λύση στις μαγνητικές ταινίες. Η τρέχουσα 8η γενιά του προτύπου LTO σάς επιτρέπει να εξοικονομείτε τακτικά έως και 12 TB και στη συμπιεσμένη λειτουργία των 30 TB, στο μέλλον αυτά τα στοιχεία θα αυξηθούν κατά μια τάξη μεγέθους ή περισσότερο, με την αλλαγή γενεών, όχι μόνο αυξάνονται οι ποσοτικοί δείκτες, αλλά και άλλα λειτουργικά χαρακτηριστικά.

Μαγνητικό τύμπανο

Ένας προσωρινός τρόπος επίλυσης των αντιφάσεων μεταξύ της τεχνολογίας της διαδοχικής εγγραφής σε ταινία και της ανάγκης για άμεση πρόσβαση σε δεδομένα σε μια εξωτερική συσκευή έχει γίνει ένα μαγνητικό τύμπανο, ή μάλλον ένας κύλινδρος με σταθερές κεφαλές. Επινοήθηκε από τον Αυστριακό Gustav Tuchek το 1932

Το μαγνητικό δεν είναι τύμπανο, στο οποίο, όπως είναι γνωστό, ο πυθμένας χρησιμεύει ως επιφάνεια εργασίας, αλλά ένας κύλινδρος με σιδηρομαγνητική επίστρωση που εφαρμόζεται στην πλευρική του επιφάνεια, χωρισμένος σε τροχιές, οι οποίοι, με τη σειρά τους, χωρίζονται σε τομείς. Κάθε κομμάτι έχει τη δική του κεφαλή ανάγνωσης / εγγραφής και όλες οι κεφαλές μπορούν να λειτουργούν ταυτόχρονα, δηλαδή οι λειτουργίες ανάγνωσης / εγγραφής πραγματοποιούνται παράλληλα.

Τα τύμπανα χρησιμοποιήθηκαν για περισσότερο από μια περιφερειακή συσκευή. Πριν από τη μετάβαση σε πυρήνες φερρίτη, η RAM ήταν εξαιρετικά ακριβή και αναξιόπιστη, οπότε σε ορισμένες περιπτώσεις τα τύμπανα έπαιζαν το ρόλο της RAM, υπήρχαν ακόμη και υπολογιστές που ονομάζονταν τύμπανα. Συνήθως, μαγνητικά τύμπανα χρησιμοποιήθηκαν για λειτουργικές (συχνά μεταβαλλόμενες) ή σημαντικές πληροφορίες που χρειάζονταν γρήγορη πρόσβαση. Υπό συνθήκες περιορισμών στο μέγεθος της RAM λόγω του υψηλού κόστους, αποθηκεύτηκε ένα αντίγραφο του λειτουργικού συστήματος, καταγράφηκαν τα ενδιάμεσα αποτελέσματα εκτέλεσης προγράμματος. Για πρώτη φορά, εφαρμόστηκε μια διαδικασία ανταλλαγής στους τροχούς, που αντιπροσωπεύει την εικονικοποίηση της μνήμης σε βάρος του χώρου στο τύμπανο και αργότερα στο δίσκο.

Οι μαγνητικοί τύμπανο είχαν μικρότερη χωρητικότητα από τους δίσκους, αλλά δούλευαν γρηγορότερα επειδή, σε αντίθεση με τους δίσκους, οι κεφαλές είναι ακίνητες, γεγονός που εξαλείφει τον χρόνο που απαιτείται για την προσέγγιση της επιθυμητής διαδρομής.

Τα τύμπανα χρησιμοποιήθηκαν ενεργά μέχρι τις αρχές της δεκαετίας του '80, για κάποιο διάστημα ζούσαν παράλληλα με τους δίσκους. Το BESM 6 και οι σύγχρονοί του ήταν εξοπλισμένοι με τύμπανα. Είναι γνωστό από ανοιχτές πηγές ότι τα τελευταία τύμπανα παρέμειναν στα συστήματα ελέγχου πυραύλων Minuteman μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του '90.

Δισκέτες

Η ενεργός ζωή των δισκέτων εκτείνεται για 30 χρόνια από τα τέλη της δεκαετίας του '70 έως τα τέλη της δεκαετίας του '90. Αποδείχθηκαν εξαιρετικά δημοφιλείς λόγω του γεγονότος ότι οι υπολογιστές εμφανίστηκαν νωρίτερα από ό, τι οι χρήστες είχαν την ευκαιρία να μεταφέρουν δεδομένα μέσω του δικτύου. Υπό αυτές τις συνθήκες, οι δισκέτες χρησίμευαν όχι μόνο για τον προορισμό τους για την αποθήκευση αντιγράφων ασφαλείας, αλλά, ίσως, σε μεγαλύτερο βαθμό για την ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ χρηστών, γι 'αυτό και ονομάζονται πάνινα παπούτσια, όπως τα πάνινα παπούτσια, τυπικά παπούτσια προγραμματιστών. Ανταλλάσσοντας δισκέτες, δημιούργησαν ένα είδος δικτύου - sneakernet.

Υπήρχαν 3 κύριοι τύποι δίσκων και πολλές διαφορετικές τροποποιήσεις. Οι δισκέτες 8 ιντσών δημιουργήθηκαν το 1967 από την IBM, σχεδιάστηκαν ως μια συσκευή εκκίνησης για τα mainbrams IBM / 370 για να αντικαταστήσουν την ακριβότερη μη πτητική μνήμη μόνο για ανάγνωση, η οποία ήταν εξοπλισμένη με την προηγούμενη γενιά IBM / 360. Ωστόσο, συνειδητοποιώντας την εμπορική αξία του νέου προϊόντος, το 1971 η IBM μετέτρεψε τη δισκέτα σε ανεξάρτητο προϊόν και το 1973 ο επικεφαλής ανάπτυξης Alan Shugart δημιούργησε την Shugart Associates, η οποία έγινε ο κορυφαίος κατασκευαστής δίσκων 8 ιντσών με μέγιστη χωρητικότητα 1,2 MB. Αυτοί οι μεγάλοι δίσκοι χρησιμοποιήθηκαν σε υπολογιστές που κατασκευάστηκαν πριν από την IBM XT. Αυτός ο τύπος δισκέτας είναι ιδιαίτερα δημοφιλής χάρη στο λειτουργικό σύστημα CP / M του Harry Kildall.

Όσον αφορά τις δισκέτες με διάμετρο 5,25 ίντσες, η εμφάνισή τους θυμίζει το ανέκδοτο για τον Νικόλαο Β,, το οποίο με έναν μάλλον περίεργο τρόπο εξηγεί το αυξημένο πλάτος της ρωσικής σιδηροδρομικής γραμμής σε σύγκριση με την ευρωπαϊκή. Στην περίπτωσή μας, ο Εν Γουάνγκ, ιδιοκτήτης των εργαστηρίων Wang, συναντήθηκε σε ένα μπαρ με άτομα από τους Shugart Associates, οι οποίοι προσφέρθηκαν να κάνουν μια φθηνότερη κίνηση για τους υπολογιστές του, αλλά δεν μπόρεσαν να αποφασίσουν για μια συγκεκριμένη διάμετρο. Στη συνέχεια, ο Wang πήρε μια πετσέτα κοκτέιλ και είπε ότι του φαινόταν ότι το μέγεθος πρέπει να είναι αυτό. Δίσκοι πέντε ιντσών χωρητικότητας 360 και 720 KB παρήχθησαν μέχρι το τέλος της δεκαετίας του '90, ήταν σύγχρονοι των υπολογιστών IBM XT και IBM AT, των λειτουργικών συστημάτων MS-DOS και DR-DOS, εξυπηρετώντας πιστά το σχηματισμό ενός νέα βιομηχανία.

Ένα εναλλακτικό φυσίγγιο, που προτάθηκε από τη Sony το 1983, ήταν 90,0 mm x 94,0 mm, αλλά παραδοσιακά ονομαζόταν 3,5 ίντσες. Στο αμερικανικό επαγγελματικό περιβάλλον, ονομάζεται stiffy (δύσκαμπτος δίσκος, η μετάφραση αξίζει να αναζητηθεί στο λεξικό). Μετά από μια σειρά βελτιώσεων, το βιομηχανικό πρότυπο 3,5 ιντσών HD (High Density) υιοθετήθηκε το 1987 με χωρητικότητα 1,44 MB. Αρχικά, τέτοιοι δίσκοι ολοκληρώθηκαν με το IBM PS / 2 και το Macintosh IIx, και αργότερα έγινε ένα καθολικό πρότυπο για υπολογιστή και Macintosh. Οι προσπάθειες να γίνουν στο δεύτερο μισό της δεκαετίας του '90 δίσκοι με μεγαλύτερη χωρητικότητα Extended Density (ED) 2,88 MB, καθώς και ο φαινομενικά ελπιδοφόρος μαγνητοοπτικός δίσκος Floptical 25 MB, SuperDisk 120-240 MB και HiFD 150-240 MB δεν έχουν επιτυχία στην αγορά.

Γιατί υπήρχε ανάγκη αποθήκευσης

Σύμφωνα με την έρευνα του IDC Perspectives, η αποθήκευση δεδομένων κατατάσσεται στη δεύτερη θέση μεταξύ των εξόδων πληροφορικής και αντιπροσωπεύει περίπου το 23% όλων των εξόδων. Σύμφωνα με την The InfoPro, Wave 11 "Η μέση εταιρεία Fortune 1000 αυξήθηκε πάνω από 50% σε κόστος αποθήκευσης ετησίως."

Σύμφωνα με τη γενική γνώμη των αναλυτών, ο όγκος των αποθηκευμένων και επεξεργασμένων πληροφοριών αυξάνεται κάθε λεπτό σε οργανισμούς σε όλο τον κόσμο. Οι μοναδικές πληροφορίες γίνονται όλο και πιο ακριβές, ο όγκος τους αυξάνεται πολλές φορές κάθε χρόνο και η αποθήκευσή του απαιτεί κόστος. Λαμβάνοντας υπόψη αυτό, οι οργανισμοί προσπαθούν όχι μόνο να διαμορφώσουν την ανάπτυξη της υποδομής αποθήκευσης, αλλά και να αναζητήσουν ευκαιρίες για τη βελτίωση και την αύξηση της οικονομικής αποδοτικότητας της αποθήκευσης: να μειώσουν την κατανάλωση ενέργειας, το κόστος υπηρεσιών, το συνολικό κόστος ιδιοκτησίας και την αγορά αντιγράφων ασφαλείας και συστήματα αποθήκευσης.

Η αύξηση του όγκου δεδομένων, οι αυξημένες απαιτήσεις για την αξιοπιστία της αποθήκευσης και η ταχύτητα πρόσβασης σε δεδομένα καθιστούν αναγκαία την κατανομή εγκαταστάσεων αποθήκευσης σε ξεχωριστό υποσύστημα του συγκροτήματος υπολογιστών (VC). Η δυνατότητα πρόσβασης και διαχείρισης δεδομένων είναι απαραίτητη προϋπόθεση για την εκτέλεση επιχειρηματικών διαδικασιών. Η ανεπανόρθωτη απώλεια δεδομένων αποτελεί σοβαρή απειλή για την επιχείρησή σας. Οι χαμένοι υπολογιστικοί πόροι μπορούν να αποκατασταθούν και τα χαμένα δεδομένα, ελλείψει ενός καλά σχεδιασμένου και εφαρμοσμένου συστήματος αντιγράφων ασφαλείας, δεν μπορούν πλέον να αποκατασταθούν.

Υπάρχει μια αξιοσημείωτη εξέλιξη της ανάγκης όχι μόνο για την απόκτηση συστημάτων αποθήκευσης από εταιρικούς πελάτες, αλλά και για αυστηρή λογιστική, έλεγχο και παρακολούθηση της χρήσης ακριβών πόρων. Δεν υπάρχει τίποτα χειρότερο από το να σταματήσετε τις επιχειρηματικές διαδικασίες λόγω της αδυναμίας έγκαιρης απόκτησης των απαραίτητων δεδομένων (ή της πλήρους απώλειάς τους) και αυτό μπορεί να επιφέρει μη αναστρέψιμες συνέπειες.

Παράγοντες που συμβάλλουν στην ανάπτυξη της αποθήκευσης

Ο κύριος παράγοντας ήταν η αύξηση του ανταγωνισμού και η επιπλοκή της φύσης του σε όλα τα τμήματα της αγοράς. Στη Δυτική Ευρώπη, αυτά τα φαινόμενα θα μπορούσαν να παρατηρηθούν πριν, και στην Ανατολική Ευρώπη - τα τελευταία πέντε χρόνια. Πριν από πέντε χρόνια, ένας φορέας κινητής τηλεφωνίας είχε 25-25 εκατομμύρια εγγεγραμμένες κάρτες SIM, και σήμερα έχει 50-70 εκατομμύρια. Έτσι, σχεδόν σε κάθε κάτοικο της χώρας παρέχονται κινητές επικοινωνίες από αυτές τις εταιρείες και υπάρχουν επίσης περιφερειακοί φορείς εκμετάλλευσης. Εδώ είναι το πραγματικό επίπεδο ανταγωνισμού: δεν υπάρχει κανένας στην αγορά που να μην έχει κινητό τηλέφωνο. Και τώρα οι φορείς εκμετάλλευσης δεν μπορούν να αναπτυχθούν εκτενώς πωλώντας τα προϊόντα τους σε εκείνους που δεν έχουν ακόμη παρόμοια προϊόντα. Χρειάζονται πελάτες που συνεργάζονται με ανταγωνιστές και πρέπει να καταλάβουν πώς να τους αποκτήσουν. Πρέπει να καταλάβουμε τη συμπεριφορά τους, τι θέλουν. Για να εξαγάγετε χρήσιμες πληροφορίες από τα διαθέσιμα δεδομένα, πρέπει να τις τοποθετήσετε σε ένα αποθετήριο.

Ένας άλλος παράγοντας είναι η εμφάνιση πολλών εταιρειών στην αγορά που προσφέρουν τις λύσεις τους για την υποστήριξη των επιχειρήσεων: ERP, συστήματα χρέωσης, συστήματα υποστήριξης αποφάσεων κλπ. Όλα αυτά επιτρέπουν τη συλλογή λεπτομερών δεδομένων πολύ διαφορετικής φύσης σε τεράστιους όγκους. Εάν ο οργανισμός σας διαθέτει ισχυρή υποδομή πληροφορικής, αυτά τα δεδομένα μπορούν να συγκεντρωθούν και να αναλυθούν.

Ο επόμενος παράγοντας είναι ο τεχνολογικός. Μέχρι κάποια στιγμή, οι προμηθευτές εφαρμογών ανέπτυξαν ανεξάρτητα διαφορετικές εκδόσεις των λύσεών τους για διαφορετικές πλατφόρμες διακομιστών ή προσέφεραν λύσεις ανοιχτού κώδικα. Μια σημαντική τεχνολογική τάση για τη βιομηχανία είναι η δημιουργία προσαρμόσιμων πλατφορμών για την επίλυση διαφόρων αναλυτικών προβλημάτων, τα οποία περιλαμβάνουν το στοιχείο υλικού και το DBMS. Οι χρήστες δεν ενδιαφέρονται πλέον για το ποιος έφτιαξε τον επεξεργαστή ή τη μνήμη RAM για τον υπολογιστή τους - βλέπουν την αποθήκευση δεδομένων ως ένα είδος υπηρεσίας. Και αυτή είναι μια σημαντική αλλαγή στη συνείδηση.

Τεχνολογίες που καθιστούν δυνατή τη χρήση αποθηκών δεδομένων για τη βελτιστοποίηση των επιχειρησιακών διαδικασιών σε σχεδόν πραγματικό χρόνο, όχι μόνο για υψηλά καταρτισμένους αναλυτές και κορυφαίους διευθυντές, αλλά και για υπαλλήλους του front office, ιδίως για υπαλλήλους γραφείων πωλήσεων και κέντρων επικοινωνίας. Η λήψη αποφάσεων ανατίθεται στους υπαλλήλους στις χαμηλότερες βαθμίδες της εταιρικής κλίμακας. Οι αναφορές που χρειάζονται είναι συνήθως απλές και συνοπτικές, αλλά απαιτούν πολλές από αυτές και ο χρόνος σχηματισμού πρέπει να είναι σύντομος.

Πεδίο αποθήκευσης

Οι παραδοσιακές αποθήκες δεδομένων είναι πανταχού παρούσες. Έχουν σχεδιαστεί για να δημιουργούν αναφορές για να διευθετήσουν τι συνέβη στην εταιρεία. Ωστόσο, αυτό είναι το πρώτο βήμα, η βάση.

Δεν αρκεί να γνωρίζουν οι άνθρωποι τι συνέβη, θέλουν να καταλάβουν γιατί συνέβη. Χρησιμοποιεί εργαλεία επιχειρησιακής νοημοσύνης για να σας βοηθήσει να καταλάβετε τι λένε τα δεδομένα.

Ακολουθεί η χρήση του παρελθόντος για την πρόβλεψη του μέλλοντος, δημιουργώντας μοντέλα πρόβλεψης: ποιοι πελάτες θα μείνουν και ποιοι θα φύγουν. ποια προϊόντα θα είναι επιτυχημένα και ποια αποτυχημένα κ.λπ.

Ορισμένοι οργανισμοί βρίσκονται ήδη στο στάδιο όπου οι αποθήκες δεδομένων αρχίζουν να χρησιμοποιούνται για να κατανοήσουν τι συμβαίνει στις επιχειρήσεις σήμερα. Επομένως, το επόμενο βήμα είναι να "ενεργοποιήσουμε" μετωπικά συστήματα με λύσεις που βασίζονται σε δεδομένα, συχνά αυτόματα.

Ο όγκος των ψηφιακών πληροφοριών αυξάνεται σαν χιονοστιβάδα. Στον εταιρικό τομέα, η ανάπτυξη αυτή οφείλεται, αφενός, σε αυστηρότερες ρυθμίσεις και στην απαίτηση να διατηρούνται όλο και περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τη διεξαγωγή των επιχειρήσεων. Από την άλλη πλευρά, η αύξηση του ανταγωνισμού απαιτεί όλο και πιο ακριβείς και λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με την αγορά, τους πελάτες, τις προτιμήσεις τους, τις παραγγελίες, τις ενέργειες των ανταγωνιστών κ.λπ.

Στο δημόσιο τομέα, η αύξηση του όγκου των αποθηκευμένων δεδομένων υποστηρίζει την ευρεία μετάβαση στη διατμηματική ροή ηλεκτρονικών εγγράφων και τη δημιουργία αναλυτικών πόρων των τμημάτων, οι οποίοι βασίζονται σε μια ποικιλία πρωτογενών δεδομένων.

Ένα εξίσου ισχυρό κύμα δημιουργείται από απλούς χρήστες που δημοσιεύουν φωτογραφίες, βίντεο στο Διαδίκτυο και ανταλλάσσουν ενεργά περιεχόμενο πολυμέσων στα κοινωνικά δίκτυα.

Απαιτήσεις αποθήκευσης

Το 2008, ο όμιλος εταιρειών TIM πραγματοποίησε μια έρευνα μεταξύ των πελατών για να μάθει ποια χαρακτηριστικά είναι τα πιο σημαντικά για αυτούς κατά την επιλογή συστημάτων αποθήκευσης. Οι πρώτες θέσεις λήφθηκαν από την ποιότητα και τη λειτουργικότητα της προτεινόμενης λύσης. Ταυτόχρονα, ο υπολογισμός του συνολικού κόστους ιδιοκτησίας για έναν Ρώσο καταναλωτή δεν είναι τυπικό φαινόμενο. Οι πελάτες συχνά δεν καταλαβαίνουν πλήρως τι κόστος αναμένεται, για παράδειγμα, το κόστος ενοικίασης και εξοπλισμού των χώρων, ηλεκτρικής ενέργειας, κλιματισμού, εκπαίδευσης και μισθών ειδικευμένου προσωπικού κ.λπ.

Όταν υπάρχει ανάγκη αγοράς συστημάτων αποθήκευσης, το μέγιστο που εκτιμά ο αγοραστής για τον εαυτό του είναι το άμεσο κόστος που βαρύνει το λογιστικό τμήμα για την αγορά αυτού του εξοπλισμού. Ωστόσο, η τιμή ως προς τη σημασία ήταν στην ένατη θέση από τις δέκα. Φυσικά, οι πελάτες λαμβάνουν υπόψη τις πιθανές δυσκολίες που σχετίζονται με τη συντήρηση του εξοπλισμού. Αυτά συνήθως αποφεύγονται με εκτεταμένα πακέτα υποστήριξης εγγύησης, τα οποία συνήθως προσφέρονται σε έργα.

Αξιοπιστία και ανθεκτικότητα.Το σύστημα αποθήκευσης παρέχει πλήρη ή μερική πλεονασμό όλων των εξαρτημάτων - τροφοδοτικά, διαδρομές πρόσβασης, μονάδες επεξεργαστή, δίσκους, προσωρινή μνήμη κλπ. Είναι επιτακτικό να υπάρχει ένα σύστημα παρακολούθησης και προειδοποίησης για πιθανά και υπάρχοντα προβλήματα.

Διαθεσιμότητα δεδομένων.Παρέχεται με καλά μελετημένες λειτουργίες διατήρησης της ακεραιότητας δεδομένων (χρησιμοποιώντας τεχνολογία RAID, δημιουργία πλήρων και άμεσων αντιγράφων δεδομένων μέσα σε ένα ράφι δίσκου, αναπαραγωγή δεδομένων σε απομακρυσμένο σύστημα αποθήκευσης κ.λπ.) και δυνατότητα προσθήκης (ενημέρωσης) υλικού και λογισμικό σε καυτή λειτουργία χωρίς διακοπή του συγκροτήματος.

Εγκαταστάσεις διαχείρισης και ελέγχου.Η διαχείριση αποθήκευσης πραγματοποιείται μέσω της διεπαφής ιστού ή της γραμμής εντολών, υπάρχουν λειτουργίες παρακολούθησης και αρκετές επιλογές για την ειδοποίηση του διαχειριστή για προβλήματα. Διατίθενται τεχνολογίες διάγνωσης απόδοσης που βασίζονται σε υλικό.

Εκτέλεση.Καθορίζεται από τον αριθμό και τον τύπο μονάδων δίσκου, την ποσότητα μνήμης cache, την ισχύ επεξεργασίας του υποσυστήματος επεξεργαστή, τον αριθμό και τον τύπο εσωτερικών και εξωτερικών διεπαφών, καθώς και τις ευέλικτες δυνατότητες προσαρμογής και διαμόρφωσης.

Επεκτασιμότητα.Σε ένα σύστημα αποθήκευσης, υπάρχει συνήθως η δυνατότητα αύξησης του αριθμού των σκληρών δίσκων, της ποσότητας της μνήμης cache, των αναβαθμίσεων υλικού και της επέκτασης της λειτουργικότητας χρησιμοποιώντας ειδικό λογισμικό. Όλες οι παραπάνω λειτουργίες εκτελούνται χωρίς σημαντική αναδιαμόρφωση και απώλεια λειτουργικότητας, γεγονός που επιτρέπει εξοικονόμηση και ευέλικτη προσέγγιση στο σχεδιασμό υποδομής πληροφορικής.

Τύποι αποθήκευσης

Συστήματα αποθήκευσης δίσκων

Χρησιμοποιούνται για λειτουργικές εργασίες με δεδομένα, καθώς και για τη δημιουργία ενδιάμεσων αντιγράφων ασφαλείας.

Υπάρχουν οι ακόλουθοι τύποι συστημάτων αποθήκευσης δίσκου:

• Αποθήκευση δεδομένων παραγωγής (υλικό υψηλής απόδοσης).
• Αποθήκευση για αντίγραφα ασφαλείας (βιβλιοθήκες δίσκων).
• Σύστημα αποθήκευσης για μακροχρόνια αποθήκευση αρχείων (συστήματα CAS).

Αποθήκευση ταινίας

Σχεδιασμένο για τη δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας και αρχείων.

Υπάρχουν οι ακόλουθοι τύποι συστημάτων αποθήκευσης ταινιών:

• ξεχωριστές μονάδες δίσκου.
• Αυτόματη φόρτωση (μία μονάδα δίσκου και πολλές υποδοχές ταινίας).
• βιβλιοθήκες ταινιών (περισσότερες από μία μονάδες δίσκου, πολλές υποδοχές ταινίας).

Επιλογές σύνδεσης αποθήκευσης

Διάφορες εσωτερικές διεπαφές χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση συσκευών και σκληρών δίσκων μέσα στον ίδιο χώρο αποθήκευσης:

Οι πιο συνηθισμένες εξωτερικές διεπαφές αποθήκευσης:

Η δημοφιλής διασύνδεση συμπλέγματος Infiniband χρησιμοποιείται πλέον επίσης για πρόσβαση σε αποθήκευση.

Επιλογές τοπολογίας αποθήκευσης

Η παραδοσιακή προσέγγιση για την αποθήκευση δεδομένων είναι η απευθείας σύνδεση διακομιστών με την αποθήκευση Direct Attached Storage, DAS (Direct Attached Storage). Εκτός από το Direct Attached Storage, DAS, υπάρχουν συνδεδεμένες στο δίκτυο συσκευές αποθήκευσης - NAS (Network Attached Storage), καθώς και στοιχεία δικτύου χώρων αποθήκευσης - SANs (Storage Area Networks). Τόσο τα συστήματα NAS όσο και τα SAN έχουν εμφανιστεί ως εναλλακτική λύση στην αρχιτεκτονική Direct Attached Storage, DAS. Επιπλέον, κάθε λύση αναπτύχθηκε ως απάντηση στις αυξανόμενες απαιτήσεις για συστήματα αποθήκευσης δεδομένων και βασίστηκε στη χρήση των διαθέσιμων τεχνολογιών εκείνη την εποχή.

Οι δικτυακές αρχιτεκτονικές αποθήκευσης αναπτύχθηκαν τη δεκαετία του 1990 για την αντιμετώπιση των σημαντικότερων ελλείψεων του Direct Attached Storage, DAS. Σε γενικές γραμμές, οι λύσεις δικτύωσης αποθήκευσης είχαν τρεις στόχους: μείωση του κόστους και της πολυπλοκότητας της διαχείρισης δεδομένων, μείωση της κυκλοφορίας LAN και βελτίωση της διαθεσιμότητας δεδομένων και της συνολικής απόδοσης. Με αυτόν τον τρόπο, οι αρχιτεκτονικές NAS και SAN αντιμετωπίζουν διάφορες πτυχές του κοινού προβλήματος. Το αποτέλεσμα είναι η ταυτόχρονη συνύπαρξη δύο αρχιτεκτονικών δικτύων, το καθένα με τα δικά του πλεονεκτήματα και λειτουργικότητα.

Απευθείας συνημμένα συστήματα αποθήκευσης (DAS)

Υλικό και λογισμικό RAID

Ρωσική αγορά αποθήκευσης

Τα τελευταία χρόνια, η ρωσική αγορά αποθήκευσης αναπτύσσεται και αναπτύσσεται με επιτυχία. Έτσι, στα τέλη του 2010, τα έσοδα των κατασκευαστών συστημάτων αποθήκευσης που πωλήθηκαν στη ρωσική αγορά ξεπέρασαν τα 65 εκατομμύρια δολάρια, 25% περισσότερα από το δεύτερο τρίμηνο του ίδιου έτους και 59% περισσότερα από το 2009. Η συνολική χωρητικότητα αποθήκευσης που πωλήθηκε ήταν περίπου 18 χιλιάδες terabytes, που είναι δείκτης ανάπτυξης άνω του 150% ετησίως.

Τα κύρια στάδια των έργων για τη δημιουργία αποθηκών δεδομένων

Μια αποθήκη δεδομένων είναι μια πολύ περίπλοκη οντότητα. Μία από τις βασικές προϋποθέσεις για τη δημιουργία του είναι η διαθεσιμότητα ικανών ειδικών που καταλαβαίνουν τι κάνουν - όχι μόνο από την πλευρά του προμηθευτή, αλλά και από την πλευρά του πελάτη. Η κατανάλωση αποθήκευσης γίνεται αναπόσπαστο μέρος της εφαρμογής σύνθετων λύσεων υποδομής. Κατά κανόνα, μιλάμε για μια εντυπωσιακή επένδυση για 3-5 χρόνια και οι πελάτες αναμένουν ότι καθ 'όλη τη διάρκεια ζωής του συστήματος θα πληροί πλήρως τις απαιτήσεις της επιχείρησης.

Επιπλέον, είναι απαραίτητο να διαθέτουμε τις τεχνολογίες για τη δημιουργία αποθηκών δεδομένων. Εάν ξεκινήσατε να δημιουργείτε ένα αποθετήριο και αναπτύσσετε ένα λογικό μοντέλο για αυτό, τότε θα πρέπει να έχετε ένα λεξιλόγιο που καθορίζει όλες τις βασικές έννοιες. Ακόμα και οι συνήθεις έννοιες όπως "πελάτης" και "προϊόν" έχουν εκατοντάδες ορισμούς. Μόνο αφού αποκτήσετε μια ιδέα για το τι σημαίνουν αυτοί ή αυτοί οι όροι σε έναν συγκεκριμένο οργανισμό, μπορείτε να καθορίσετε τις πηγές των απαραίτητων δεδομένων που πρέπει να φορτωθούν στην αποθήκη.

Τώρα μπορείτε να ξεκινήσετε τη δημιουργία του μοντέλου λογικών δεδομένων σας. Αυτό είναι ένα κρίσιμο στάδιο στο έργο. Είναι απαραίτητο να επιτευχθεί συμφωνία από όλους τους συμμετέχοντες στο έργο δημιουργίας αποθήκης δεδομένων σχετικά με τη συνάφεια αυτού του μοντέλου. Με την ολοκλήρωση αυτής της εργασίας, γίνεται σαφές τι πραγματικά χρειάζεται ο πελάτης. Και μόνο τότε έχει νόημα να μιλάμε για τεχνολογικές πτυχές, για παράδειγμα, για το μέγεθος της αποθήκευσης. Ο πελάτης βρίσκεται αντιμέτωπος με ένα τεράστιο μοντέλο δεδομένων που περιέχει χιλιάδες χαρακτηριστικά και σχέσεις.

Λάβετε υπόψη ότι μια αποθήκη δεδομένων δεν πρέπει να είναι παιχνίδι για το τμήμα πληροφορικής και αντικείμενο κόστους για την επιχείρηση. Πρώτα απ 'όλα, η αποθήκη δεδομένων πρέπει να βοηθήσει τους πελάτες να λύσουν τα πιο κρίσιμα προβλήματά τους. Για παράδειγμα, βοηθήστε τις εταιρείες τηλεπικοινωνιών να αποτρέψουν τη διαρροή πελατών. Για να επιλύσετε το πρόβλημα, πρέπει να συμπληρώσετε ορισμένα κομμάτια ενός μεγάλου μοντέλου δεδομένων και, στη συνέχεια, σας βοηθάμε να επιλέξετε εφαρμογές που θα βοηθήσουν στην επίλυση αυτού του προβλήματος. Αυτές μπορεί να είναι πολύ απλές εφαρμογές όπως το Excel. Το πρώτο βήμα είναι να προσπαθήσουμε να λύσουμε το υποκείμενο πρόβλημα με αυτά τα εργαλεία. Το να προσπαθήσετε να γεμίσετε ολόκληρο το μοντέλο ταυτόχρονα, χρησιμοποιώντας όλες τις πηγές δεδομένων, θα ήταν ένα μεγάλο λάθος. Τα δεδομένα στις πηγές πρέπει να αναλυθούν προσεκτικά για να διασφαλιστεί η ποιότητά τους. Αφού επιλύσετε με επιτυχία ένα ή δύο κρίσιμα ζητήματα, κατά τα οποία έχει διασφαλιστεί η ποιότητα των πηγών δεδομένων που απαιτούνται για αυτό, μπορείτε να αρχίσετε να επιλύετε τα ακόλουθα προβλήματα, συμπληρώνοντας σταδιακά άλλα τμήματα του μοντέλου δεδομένων, καθώς και χρησιμοποιώντας το προηγουμένως συμπληρωμένο θραύσματα.

Ένα άλλο σοβαρό πρόβλημα είναι ο εκσυγχρονισμός των συστημάτων αποθήκευσης. Συχνά, τα συστήματα αποθήκευσης που αγοράστηκαν πριν από τρία έως πέντε χρόνια δεν μπορούν πλέον να αντιμετωπίσουν τον αυξανόμενο όγκο δεδομένων και τις απαιτήσεις για την ταχύτητα πρόσβασης σε αυτά, οπότε αγοράζεται ένα νέο σύστημα στο οποίο μεταφέρονται δεδομένα από το προηγούμενο. Βασικά, οι πελάτες πληρώνουν εκ νέου για το ποσό του αποθηκευτικού χώρου που απαιτείται για τη φιλοξενία των δεδομένων και, επιπλέον, αναλαμβάνουν το κόστος εγκατάστασης και μεταφοράς δεδομένων στο νέο σύστημα αποθήκευσης. Ταυτόχρονα, τα παλιά συστήματα αποθήκευσης, κατά κανόνα, δεν είναι ακόμη τόσο ξεπερασμένα ώστε να έχουν εγκαταλειφθεί εντελώς, έτσι οι πελάτες προσπαθούν να τα προσαρμόσουν για άλλες εργασίες.

2009

Η ταχεία εξέλιξη εισάγει ετησίως σημαντικές αλλαγές στις κύριες τάσεις στην ανάπτυξη αποθήκευσης. Έτσι, το 2009, το επίκεντρο ήταν η δυνατότητα οικονομικής κατανομής πόρων (Thin Provisioning), τα τελευταία χρόνια χαρακτηρίστηκαν από το έργο των συστημάτων αποθήκευσης στα "σύννεφα". Η γκάμα των προσφερόμενων συστημάτων είναι ποικίλη: ένας τεράστιος αριθμός μοντέλων που παρουσιάζονται, διάφορες επιλογές και συνδυασμοί λύσεων από την αρχική έως την τάξη Hi-End, λύσεις με το κλειδί στο χέρι και συναρμολόγηση εξαρτημάτων χρησιμοποιώντας τις πιο σύγχρονες λύσεις πλήρωσης, λογισμικού και υλικού από τη Ρωσική γλώσσα κατασκευαστές.

Η επιδίωξη μείωσης του κόστους υποδομής πληροφορικής απαιτεί σταθερή ισορροπία μεταξύ του κόστους των πόρων αποθήκευσης και της αξίας των δεδομένων που αποθηκεύονται σε αυτούς σε μια δεδομένη χρονική στιγμή. Οι ειδικοί των κέντρων δεδομένων καθοδηγούνται όχι μόνο από τις προσεγγίσεις ILM και DLM, αλλά και από κλιμακωτές πρακτικές αποθήκευσης δεδομένων για να αποφασίσουν τον πιο αποτελεσματικό τρόπο κατανομής πόρων σε λογισμικό και υλικό. Σε κάθε μονάδα πληροφοριών προς επεξεργασία και αποθήκευση εκχωρούνται συγκεκριμένες μετρήσεις. Αυτά περιλαμβάνουν τον βαθμό προσβασιμότητας (την ταχύτητα με την οποία παρέχονται οι πληροφορίες), τη σημασία (το κόστος απώλειας δεδομένων σε περίπτωση βλάβης υλικού και λογισμικού) και την περίοδο κατά την οποία οι πληροφορίες μεταβαίνουν στο επόμενο στάδιο.

Ένα παράδειγμα διαίρεσης συστημάτων αποθήκευσης σύμφωνα με τις απαιτήσεις για αποθήκευση και επεξεργασία πληροφοριών χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της κλιμακωτής αποθήκευσης δεδομένων.

Ταυτόχρονα, οι απαιτήσεις για την απόδοση των συστημάτων συναλλαγών έχουν αυξηθεί, πράγμα που συνεπάγεται αύξηση του αριθμού των δίσκων στο σύστημα και, κατά συνέπεια, την επιλογή συστημάτων αποθήκευσης υψηλότερης κατηγορίας. Σε απάντηση αυτής της πρόκλησης, οι κατασκευαστές έχουν εξοπλίσει συστήματα αποθήκευσης με νέες μονάδες στερεάς κατάστασης που υπερτερούν των προηγούμενων σε απόδοση πάνω από 500 φορές σε «σύντομες» λειτουργίες ανάγνωσης-εγγραφής (τυπικές για συστήματα συναλλαγών).

Η διάδοση του παραδείγματος του cloud έχει συμβάλει σε αυξημένες απαιτήσεις για απόδοση και αξιοπιστία αποθήκευσης, καθώς σε περίπτωση βλάβης ή απώλειας δεδομένων, περισσότεροι από ένας ή δύο άμεσα συνδεδεμένοι διακομιστές θα υποστούν ζημιά - θα υπάρξει άρνηση υπηρεσίας για όλα τα cloud χρήστες. Χάρη στο ίδιο παράδειγμα, υπήρξε μια τάση προς ομοσπονδία συσκευών από διαφορετικούς κατασκευαστές. Δημιουργεί ένα σύνολο από πόρους κατά παραγγελία με δυνατότητα δυναμικής μετακίνησης εφαρμογών και δεδομένων μεταξύ γεωγραφικά διασκορπισμένων ιστότοπων και παρόχων υπηρεσιών.

Σημαντική αλλαγή σημειώθηκε το 2011 στον τομέα της διαχείρισης μεγάλων δεδομένων. Προηγουμένως, τέτοια έργα ήταν στο στάδιο της συζήτησης, αλλά τώρα έχουν περάσει στο στάδιο της υλοποίησης, αφού έχουν περάσει από την πώληση στην υλοποίηση.

Υπάρχει μια σημαντική ανακάλυψη στην αγορά, η οποία έχει ήδη συμβεί στην αγορά διακομιστών, και, πιθανώς, ήδη το 2012 θα δούμε συστήματα αποθήκευσης που υποστηρίζουν την τεχνολογία αφαίρεσης πολλαπλασιασμού και υπερ -εγγραφής στο τμήμα μάζας. Ως αποτέλεσμα, όπως στην περίπτωση της εικονικοποίησης διακομιστή, αυτό θα διασφαλίσει τη χρήση μεγάλης κλίμακας της χωρητικότητας αποθήκευσης.

Η περαιτέρω ανάπτυξη βελτιστοποίησης αποθήκευσης θα είναι η βελτίωση των μεθόδων συμπίεσης δεδομένων. Για μη δομημένα δεδομένα, τα οποία αντιπροσωπεύουν το 80% του συνολικού όγκου, ο λόγος συμπίεσης μπορεί να φτάσει αρκετές τάξεις μεγέθους. Αυτό θα μειώσει σημαντικά το μοναδιαίο κόστος αποθήκευσης για σύγχρονους SSD.

Andrey Zakharov, Βασικά συστήματα αποθήκευσης δεδομένων και τα χαρακτηριστικά τους

Αναβάθμιση περιοδικού4_08_05

Τα Direct Attached Storage Systems (DAS) υλοποιούν τον πιο γνωστό τύπο σύνδεσης. Όταν χρησιμοποιείτε το DAS, ο διακομιστής έχει προσωπική σύνδεση με το σύστημα αποθήκευσης και είναι σχεδόν πάντα ο μοναδικός χρήστης της συσκευής. Σε αυτήν την περίπτωση, ο διακομιστής λαμβάνει πρόσβαση μπλοκ στο σύστημα αποθήκευσης δεδομένων, δηλαδή απευθύνεται απευθείας στα μπλοκ δεδομένων.

Τα συστήματα αποθήκευσης αυτού του τύπου είναι αρκετά απλά και συνήθως φθηνά. Το μειονέκτημα της μεθόδου άμεσης σύνδεσης είναι η μικρή απόσταση μεταξύ του διακομιστή και της συσκευής αποθήκευσης. Η τυπική διεπαφή DAS είναι SAS.

Συνδεδεμένη αποθήκευση στο δίκτυο (NAS)

Τα συστήματα αποθήκευσης που συνδέονται με το δίκτυο (NAS), γνωστά και ως διακομιστές αρχείων, παρέχουν τους πόρους του δικτύου τους σε πελάτες μέσω του δικτύου με τη μορφή κοινών αρχείων ή σημείων σύνδεσης καταλόγου. Οι πελάτες χρησιμοποιούν πρωτόκολλα πρόσβασης αρχείων δικτύου όπως το SMB (παλαιότερα γνωστό ως CIFS) ή το NFS. Ο διακομιστής αρχείων, με τη σειρά του, χρησιμοποιεί πρωτόκολλα πρόσβασης μπλοκ στην εσωτερική του αποθήκευση για την επεξεργασία αιτημάτων πελάτη για αρχεία. Δεδομένου ότι το NAS λειτουργεί μέσω ενός δικτύου, ο χώρος αποθήκευσης μπορεί να είναι πολύ μακριά από τους πελάτες. Πολλά συνημμένα συστήματα αποθήκευσης παρέχουν πρόσθετες λειτουργίες όπως απεικόνιση αποθήκευσης, αποπαραγωγή ή συμπίεση δεδομένων και άλλες.

Δίκτυο αποθήκευσης (SAN)

Ένα δίκτυο περιοχής αποθήκευσης (SAN) παρέχει στους πελάτες πρόσβαση σε blockchain σε δεδομένα μέσω ενός δικτύου (όπως το Fiber Channel ή το Ethernet). Οι συσκευές σε SAN δεν ανήκουν σε έναν μόνο διακομιστή, αλλά μπορούν να χρησιμοποιηθούν από όλους τους πελάτες στο δίκτυο αποθήκευσης. Είναι δυνατό να χωριστεί ο χώρος στο δίσκο σε λογικούς όγκους που κατανέμονται σε ξεχωριστούς διακομιστές κεντρικού υπολογιστή. Αυτοί οι τόμοι είναι ανεξάρτητοι από τα συστατικά στοιχεία SAN και τη θέση τους. Οι πελάτες έχουν πρόσβαση στο κατάστημα δεδομένων χρησιμοποιώντας έναν τύπο αποκλεισμού πρόσβασης, όπως και με μια σύνδεση DAS, αλλά δεδομένου ότι το SAN χρησιμοποιεί ένα δίκτυο, οι συσκευές αποθήκευσης μπορούν να βρίσκονται πολύ μακριά από τους πελάτες.

Επί του παρόντος, οι αρχιτεκτονικές SAN χρησιμοποιούν το πρωτόκολλο Small Computer System Interface (SCSI) για τη μετάδοση και λήψη δεδομένων. Τα SAN Fiber Channel (FC) περικλείουν το πρωτόκολλο SCSI σε πλαίσια Fiber Channel. Τα SAN που χρησιμοποιούν iSCSI (Internet SCSI) χρησιμοποιούν πακέτα SCSI TCP / IP ως μεταφορά. Το Fiber Channel over Ethernet (FCoE) ενσωματώνει το Fiber Channel σε πακέτα Ethernet χρησιμοποιώντας σχετικά νέα τεχνολογία Data Center Bridging (DCB), η οποία φέρνει μια σειρά βελτιώσεων στο παραδοσιακό Ethernet και μπορεί τώρα να αναπτυχθεί σε υποδομή 10GbE. Επειδή κάθε μία από αυτές τις τεχνολογίες επιτρέπει στις εφαρμογές να έχουν πρόσβαση στην αποθήκευση δεδομένων χρησιμοποιώντας το ίδιο πρωτόκολλο SCSI, καθίσταται δυνατή η χρήση όλων αυτών σε μια εταιρεία ή η μετάβαση από τη μία τεχνολογία στην άλλη. Οι εφαρμογές που εκτελούνται στον διακομιστή δεν μπορούν να διακρίνουν FC, FCoE, iSCSI ή ακόμη και DAS από SAN.

Υπάρχει πολλή συζήτηση σχετικά με την επιλογή FC έναντι iSCSI για την κατασκευή ενός SAN. Ορισμένες εταιρείες επικεντρώνονται στο χαμηλό κόστος της αρχικής ανάπτυξης iSCSI SAN, ενώ άλλες επιλέγουν την υψηλή αξιοπιστία και διαθεσιμότητα των SAN Fiber Channel. Παρόλο που οι λύσεις χαμηλού κόστους iSCSI είναι λιγότερο ακριβές από το Fiber Channel, καθώς αυξάνεται η απόδοση και η αξιοπιστία του iSCSI SAN, το πλεονέκτημα κόστους εξαφανίζεται. Ταυτόχρονα, υπάρχουν μερικές εφαρμογές FC που είναι ευκολότερες στη χρήση από τις περισσότερες λύσεις iSCSI. Επομένως, η επιλογή μιας συγκεκριμένης τεχνολογίας εξαρτάται από τις επιχειρηματικές απαιτήσεις, την υπάρχουσα υποδομή, την τεχνογνωσία και τον προϋπολογισμό.

Οι περισσότεροι μεγάλοι οργανισμοί που χρησιμοποιούν SAN επιλέγουν το Fiber Channel. Αυτές οι εταιρείες συνήθως απαιτούν αποδεδειγμένη τεχνολογία, χρειάζονται υψηλή απόδοση και διαθέτουν τον προϋπολογισμό για να αγοράσουν τον πιο αξιόπιστο και παραγωγικό εξοπλισμό. Έχουν επίσης προσωπικό για τη διαχείριση του SAN. Ορισμένες από αυτές τις εταιρείες σχεδιάζουν να συνεχίσουν να επενδύουν σε υποδομές Fiber Channel, ενώ άλλες επενδύουν σε λύσεις iSCSI, ειδικά 10GbE, για τους εικονικούς διακομιστές τους.

Οι μικρότερες εταιρείες είναι πιο πιθανό να επιλέξουν το iSCSI λόγω των φραγμών εισόδου χαμηλού κόστους, ενώ εξακολουθούν να είναι σε θέση να αυξήσουν περαιτέρω τα SAN τους. Οι φθηνές λύσεις συνήθως χρησιμοποιούν τεχνολογία 1GbE. Οι λύσεις 10GbE είναι σημαντικά πιο ακριβές και γενικά δεν θεωρούνται SAN αρχικού επιπέδου.

Ενοποιημένος χώρος αποθήκευσης

Το Unified Storage συνδυάζει τεχνολογίες NAS και SAN σε μια ενιαία, ολοκληρωμένη λύση. Αυτά τα ευέλικτα αποθετήρια επιτρέπουν την πρόσβαση τόσο σε μπλοκ όσο και σε αρχεία σε κοινόχρηστους πόρους και είναι ευκολότερο να διαχειριστούν με κεντρικό λογισμικό διαχείρισης.

Εάν οι διακομιστές είναι καθολικές συσκευές που εκτελούν, στις περισσότερες περιπτώσεις,
- είτε τη λειτουργία του διακομιστή εφαρμογών (όταν εκτελούνται ειδικά προγράμματα στον διακομιστή και βρίσκονται σε εξέλιξη εντατικοί υπολογισμοί),
- είτε τη λειτουργία ενός διακομιστή αρχείων (δηλαδή κάποιο μέρος για κεντρική αποθήκευση αρχείων δεδομένων)

τότε τα DSS (Data Storage Systems) είναι συσκευές ειδικά σχεδιασμένες για να εκτελούν λειτουργίες διακομιστή όπως η αποθήκευση δεδομένων.

Η ανάγκη αγοράς συστημάτων αποθήκευσης
συμβαίνει συνήθως σε αρκετά ώριμες επιχειρήσεις, δηλ. όσοι σκέφτονται πώς
- αποθήκευση και διαχείριση πληροφοριών, το πιο πολύτιμο περιουσιακό στοιχείο της εταιρείας
- διασφάλιση της συνέχειας των επιχειρήσεων και προστασία από απώλειες δεδομένων
- να αυξηθεί η προσαρμοστικότητα της υποδομής πληροφορικής

Αποθήκευση και εικονικοποίηση
Ο ανταγωνισμός αναγκάζει τις ΜΜΕ να εργάζονται πιο αποτελεσματικά, χωρίς χρόνο διακοπής και με υψηλή απόδοση. Τα μοντέλα παραγωγής, τα τιμολόγια και οι τύποι υπηρεσιών αλλάζουν όλο και πιο συχνά. Όλη η επιχείρηση των σύγχρονων εταιρειών είναι «δεμένη» με την τεχνολογία της πληροφορίας. Οι ανάγκες των επιχειρήσεων αλλάζουν γρήγορα και αντικατοπτρίζονται αμέσως στην πληροφορική - οι απαιτήσεις για την αξιοπιστία και την προσαρμοστικότητα της υποδομής πληροφορικής αυξάνονται. Η εικονικοποίηση παρέχει αυτές τις δυνατότητες, αλλά απαιτεί χαμηλού κόστους συστήματα αποθήκευσης που διατηρούνται εύκολα.

Ταξινόμηση αποθήκευσης ανά τύπο σύνδεσης

DAS... Οι πρώτες συστοιχίες δίσκου συνδέθηκαν με διακομιστές μέσω SCSI. Ταυτόχρονα, ένας διακομιστής θα μπορούσε να λειτουργήσει μόνο με έναν πίνακα δίσκων. Αυτή είναι μια σύνδεση άμεσης συνημμένης αποθήκευσης (DAS).

NAS... Για μια πιο ευέλικτη οργάνωση της δομής του κέντρου δεδομένων - έτσι ώστε κάθε χρήστης να μπορεί να χρησιμοποιεί οποιοδήποτε σύστημα αποθήκευσης - είναι απαραίτητο να συνδέσετε το σύστημα αποθήκευσης σε ένα τοπικό δίκτυο. Αυτό είναι NAS - Αποθήκευση συνημμένου δικτύου). Αλλά η ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ του διακομιστή και του συστήματος αποθήκευσης είναι πολλές φορές πιο έντονη από ό, τι μεταξύ του προγράμματος -πελάτη και του διακομιστή, επομένως, σε αυτήν την έκδοση, υπήρχαν αντικειμενικές δυσκολίες που σχετίζονται με το εύρος ζώνης του δικτύου Ethernet. Και από την άποψη της ασφάλειας, δεν είναι απολύτως σωστό να εμφανίζονται συστήματα αποθήκευσης σε κοινόχρηστο δίκτυο.

SAN... Μπορείτε όμως να δημιουργήσετε το δικό σας, ξεχωριστό δίκτυο υψηλής ταχύτητας μεταξύ διακομιστών και συστημάτων αποθήκευσης. Αυτό το δίκτυο ονομάστηκε SAN (Storage Area Network). Η απόδοση υψηλής ταχύτητας εξασφαλίζεται από το γεγονός ότι το φυσικό μέσο μετάδοσης είναι οπτική. Ειδικοί προσαρμογείς (HBA) και οπτικοί διακόπτες FC παρέχουν μεταφορά δεδομένων σε 4 και 8Gbit / s. Η αξιοπιστία ενός τέτοιου δικτύου αυξήθηκε λόγω πλεονασμού (αντιγραφής) καναλιών (προσαρμογείς, διακόπτες). Το κύριο μειονέκτημα είναι η υψηλή τιμή.

iSCSI... Με την έλευση των φθηνών τεχνολογιών Ethernet 1Gbit / s και 10Gbit / s, τα οπτικά 4Gbit / s δεν φαίνονται πλέον τόσο ελκυστικά, ειδικά λαμβάνοντας υπόψη την τιμή. Ως εκ τούτου, όλο και πιο συχνά, το πρωτόκολλο iSCSI (Internet Small Computer System Interface) χρησιμοποιείται ως περιβάλλον SAN. Ένα iSCSI SAN μπορεί να οικοδομηθεί σε οποιαδήποτε αρκετά γρήγορη φυσική βάση που υποστηρίζει IP.

Ταξινόμηση των συστημάτων αποθήκευσης δεδομένων ανά πεδίο εφαρμογής:

Τάξη	περιγραφή
προσωπικός	Τις περισσότερες φορές, είναι ένας κανονικός σκληρός δίσκος 3,5 "ή 2,5" ή 1,8 ", τοποθετημένος σε ειδική θήκη και εξοπλισμένος με USB και / ή FireWire 1394 ή / και διεπαφές Ethernet και / ή eSATA. Έτσι, έχουμε μια φορητή συσκευή που μπορεί να συνδεθεί με έναν υπολογιστή / διακομιστή και να λειτουργήσει ως εξωτερική συσκευή αποθήκευσης. Μερικές φορές, για ευκολία, προστίθενται στη συσκευή ασύρματη πρόσβαση, θύρες εκτυπωτή και USB.
μικρή ομάδα εργασίας	Συνήθως πρόκειται για μια σταθερή ή φορητή συσκευή, στην οποία μπορείτε να εγκαταστήσετε αρκετούς (συχνότερα από 2 έως 5) σκληρούς δίσκους SATA, με δυνατότητα εναλλαγής ή όχι, με διεπαφή Ethernet. Οι δίσκοι μπορούν να οργανωθούν σε συστοιχίες - RAID διαφόρων επιπέδων για να επιτευχθεί υψηλή αξιοπιστία αποθήκευσης και ταχύτητα πρόσβασης. Το σύστημα αποθήκευσης διαθέτει ένα εξειδικευμένο λειτουργικό σύστημα, συνήθως βασισμένο στο Linux, και σας επιτρέπει να διαφοροποιήσετε το επίπεδο πρόσβασης με όνομα χρήστη και κωδικό πρόσβασης, να οργανώσετε ποσοστώσεις χώρου στο δίσκο κ.λπ. Τέτοια συστήματα αποθήκευσης είναι κατάλληλα για μικρές ομάδες εργασίας ως αντικατάσταση διακομιστών αρχείων.
ομάδα εργασίας	Συνήθως, μια συσκευή 19 "που μπορεί να τοποθετηθεί σε rack και μπορεί να φιλοξενήσει σκληρούς δίσκους 12-24 HotSwap SATA ή SAS. Διαθέτει εξωτερικό Ethernet ή / και διεπαφή iSCSI. Οι μονάδες δίσκου είναι οργανωμένες σε συστοιχίες-RAID για να επιτευχθεί υψηλή αξιοπιστία αποθήκευσης και ταχύτητα πρόσβασης. συνοδεύεται από εξειδικευμένο λογισμικό που σας επιτρέπει να οριοθετήσετε το επίπεδο πρόσβασης, να οργανώσετε ποσοστώσεις για χώρο στο δίσκο, να οργανώσετε BackUp (δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας πληροφοριών) κ.λπ. Τέτοια συστήματα αποθήκευσης είναι κατάλληλα για μεσαίες και μεγάλες επιχειρήσεις και χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με έναν ή περισσότερους διακομιστές.
επιχείρηση	Μια σταθερή συσκευή ή ράφι 19 ιντσών που μπορεί να χωρέσει έως και εκατοντάδες σκληρούς δίσκους. Εκτός από την προηγούμενη κατηγορία, τα συστήματα αποθήκευσης μπορούν να έχουν τη δυνατότητα επέκτασης, αναβάθμισης και αντικατάστασης εξαρτημάτων χωρίς διακοπή του συστήματος ή του συστήματος παρακολούθησης. Το λογισμικό μπορεί να υποστηρίξει "στιγμιότυπο" και άλλες "προηγμένες" λειτουργίες. Αυτά τα συστήματα αποθήκευσης είναι κατάλληλα για μεγάλες επιχειρήσεις και παρέχουν αυξημένη αξιοπιστία, ταχύτητα και προστασία κρίσιμων δεδομένων.
high-end επιχείρηση	Εκτός από την προηγούμενη κατηγορία, ο αποθηκευτικός χώρος μπορεί να υποστηρίξει χιλιάδες σκληρούς δίσκους. Τέτοια συστήματα αποθήκευσης καταλαμβάνουν αρκετά ερμάρια 19 ", το συνολικό βάρος φτάνει αρκετούς τόνους. Τα συστήματα αποθήκευσης έχουν σχεδιαστεί για αδιάκοπη λειτουργία με τον υψηλότερο βαθμό αξιοπιστίας, αποθηκεύοντας στρατηγικά σημαντικά δεδομένα σε επίπεδο πολιτείας / εταιρίας.

Ιστορικό του ζητήματος.

Οι πρώτοι διακομιστές συνδύασαν όλες τις λειτουργίες σε μία περίπτωση (όπως υπολογιστές) - τόσο υπολογιστές (διακομιστές εφαρμογών) όσο και αποθήκευση δεδομένων (διακομιστής αρχείων). Αλλά καθώς η ζήτηση για υπολογιστική ισχύ αυξανόταν αφενός και όσο αυξανόταν ο όγκος των επεξεργασμένων δεδομένων αφετέρου, ήταν απλώς άβολο να τοποθετηθούν τα πάντα σε μία θήκη. Αποδείχθηκε πιο αποτελεσματική η μετακίνηση των συστοιχιών δίσκου σε ξεχωριστά περιβλήματα. Αλλά τότε προέκυψε το ερώτημα της σύνδεσης της συστοιχίας δίσκου με το διακομιστή. Οι πρώτες συστοιχίες δίσκου συνδέθηκαν με διακομιστές μέσω SCSI. Αλλά σε αυτή την περίπτωση, ένας διακομιστής θα μπορούσε να λειτουργήσει μόνο με έναν πίνακα δίσκου. Οι άνθρωποι ήθελαν μια πιο ευέλικτη οργάνωση της δομής του κέντρου δεδομένων - έτσι ώστε κάθε διακομιστής να μπορεί να χρησιμοποιεί οποιοδήποτε σύστημα αποθήκευσης. Η σύνδεση όλων των συσκευών απευθείας σε ένα τοπικό δίκτυο και η οργάνωση ανταλλαγής δεδομένων μέσω Ethernet είναι, φυσικά, μια απλή και καθολική λύση. Αλλά η ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ διακομιστών και συστημάτων αποθήκευσης είναι πολλές φορές πιο έντονη από ό, τι μεταξύ πελατών και διακομιστών, επομένως, σε αυτήν την παραλλαγή (NAS - βλ. Παρακάτω), υπήρχαν αντικειμενικές δυσκολίες που σχετίζονται με το εύρος ζώνης του δικτύου Ethernet. Η ιδέα προέκυψε για τη δημιουργία ενός ξεχωριστού δικτύου υψηλής ταχύτητας μεταξύ διακομιστών και συστημάτων αποθήκευσης. Αυτό το δίκτυο ονομάστηκε SAN (δείτε παρακάτω). Είναι παρόμοιο με το Ethernet, εκτός του ότι το φυσικό μέσο μετάδοσης είναι η οπτική. Υπάρχουν επίσης προσαρμογείς (HBA) που είναι εγκατεστημένοι σε διακομιστές και διακόπτες (οπτικοί). Πρότυπα ρυθμού οπτικών δεδομένων - 4Gbit / s. Με την έλευση των τεχνολογιών Ethernet 1Gbit / s και 10Gbit / s, καθώς και του πρωτοκόλλου iSCSI, το Ethernet χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο ως μέσο SAN.

Αυτό το άρθρο θα επικεντρωθεί στα συστήματα αποθήκευσης αρχικού και μεσαίου εύρους και στις τάσεις που αναδύονται στη βιομηχανία σήμερα. Για λόγους ευκολίας, θα καλέσουμε μονάδες συστημάτων αποθήκευσης δεδομένων.

Αρχικά, θα σταθούμε λίγο στην ορολογία και τα τεχνολογικά θεμέλια της αυτόνομης αποθήκευσης και στη συνέχεια θα προχωρήσουμε σε νέα προϊόντα και συζήτηση για τις σύγχρονες εξελίξεις σε διάφορες ομάδες τεχνολογίας και μάρκετινγκ. Θα σας πούμε επίσης γιατί χρειάζεστε συστήματα του ενός ή του άλλου τύπου και πόσο αποτελεσματική είναι η χρήση τους σε διαφορετικές καταστάσεις.

Αυτόνομα υποσυστήματα δίσκων

Για να κατανοήσουμε καλύτερα τα χαρακτηριστικά των αυτόνομων μονάδων δίσκου, ας σταθούμε λίγο σε μία από τις απλούστερες τεχνολογίες για τη δημιουργία συστημάτων αποθήκευσης δεδομένων - τεχνολογία προσανατολισμένη προς το δίαυλο. Προβλέπει τη χρήση περιβλήματος μονάδας δίσκου και ελεγκτή PCI RAID.

Εικόνα 1. Τεχνολογία αποθήκευσης προσανατολισμένη προς το δίαυλο

Έτσι, μεταξύ των δίσκων και του κεντρικού διαύλου PCI (από τα αγγλικά. Πλήθος- σε αυτήν την περίπτωση, ένας αυτόνομος υπολογιστής, για παράδειγμα διακομιστής ή σταθμός εργασίας) υπάρχει μόνο ένας ελεγκτής, ο οποίος καθορίζει σε μεγάλο βαθμό την ταχύτητα του συστήματος. Οι οδηγοί που βασίζονται σε αυτή την αρχή είναι οι πιο παραγωγικοί. Όμως, λόγω των αρχιτεκτονικών χαρακτηριστικών, η πρακτική τους χρήση, με εξαίρεση τις σπάνιες περιπτώσεις, περιορίζεται σε διαμορφώσεις ενός κεντρικού υπολογιστή.

Τα μειονεκτήματα της αρχιτεκτονικής κίνησης με γνώμονα το δίαυλο περιλαμβάνουν:

• αποτελεσματική χρήση μόνο σε διαμορφώσεις ενός κεντρικού υπολογιστή.
• εξάρτηση από το λειτουργικό σύστημα και την πλατφόρμα.
• περιορισμένη επεκτασιμότητα ·
• περιορισμένες ευκαιρίες για την οργάνωση συστημάτων με ανοχή σε σφάλματα.

Φυσικά, όλα αυτά δεν έχουν σημασία αν τα δεδομένα χρειάζονται για έναν διακομιστή ή σταθμό εργασίας. Αντίθετα, σε μια τέτοια διαμόρφωση θα έχετε τη μέγιστη απόδοση με τα ελάχιστα χρήματα. Αλλά εάν χρειάζεστε ένα σύστημα αποθήκευσης για ένα μεγάλο κέντρο δεδομένων ή ακόμη και δύο διακομιστές που χρειάζονται τα ίδια δεδομένα, μια αρχιτεκτονική προσανατολισμένη προς το δίαυλο είναι εντελώς ανεπαρκής. Τα μειονεκτήματα αυτής της αρχιτεκτονικής αποφεύγονται από την αρχιτεκτονική των αυτόνομων υποσυστημάτων δίσκων. Η βασική αρχή της κατασκευής του είναι αρκετά απλή. Ο ελεγκτής που ελέγχει το σύστημα μετακινείται από τον κεντρικό υπολογιστή στο περίβλημα της μονάδας δίσκου, παρέχοντας μια λειτουργία ανεξάρτητη από τον κεντρικό υπολογιστή. Πρέπει να σημειωθεί ότι ένα τέτοιο σύστημα μπορεί να έχει μεγάλο αριθμό εξωτερικών καναλιών εισόδου / εξόδου, γεγονός που καθιστά δυνατή τη σύνδεση αρκετών ή και πολλών υπολογιστών στο σύστημα.

Εικόνα 2. Αυτόνομο σύστημα αποθήκευσης

Κάθε έξυπνο σύστημα αποθήκευσης αποτελείται από κώδικα υλικού και λογισμικού. Σε ένα αυτόνομο σύστημα, υπάρχει πάντα μνήμη, η οποία αποθηκεύει το πρόγραμμα των αλγορίθμων για τη λειτουργία του ίδιου του συστήματος και τα στοιχεία επεξεργασίας που επεξεργάζονται αυτόν τον κώδικα. Ένα τέτοιο σύστημα λειτουργεί ανεξάρτητα από το ποια συστήματα κεντρικού υπολογιστή σχετίζεται. Χάρη στη νοημοσύνη τους, οι αυτόνομες μονάδες υλοποιούν συχνά ανεξάρτητα πολλές από τις λειτουργίες ασφάλειας και διαχείρισης δεδομένων. Μία από τις πιο σημαντικές βασικές και σχεδόν πανταχού παρούσες λειτουργίες είναι το RAID (Redundant Array of Independent Disks). Ένα άλλο, που ανήκει ήδη σε συστήματα μεσαίου και υψηλού επιπέδου, είναι η εικονικοποίηση. Παρέχει χαρακτηριστικά όπως άμεση αντιγραφή ή απομακρυσμένη δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας, καθώς και άλλους μάλλον εξελιγμένους αλγόριθμους.

Εν συντομία για τα SAS, NAS, SAN

Ως μέρος της εξέτασης των αυτόνομων συστημάτων αποθήκευσης δεδομένων, είναι επιτακτική ανάγκη να σταθούμε στο πώς τα συστήματα κεντρικών υπολογιστών αποκτούν πρόσβαση σε μονάδες δίσκου. Αυτό καθορίζει σε μεγάλο βαθμό το εύρος της χρήσης τους και την εσωτερική αρχιτεκτονική τους.

Υπάρχουν τρεις κύριες επιλογές για την οργάνωση της πρόσβασης σε μονάδες δίσκου:

• SAS (Server Attached Storage) - μια μονάδα δίσκου συνδεδεμένη στον διακομιστή [το δεύτερο όνομα είναι DAS (Direct Attached Storage) - μια απευθείας συνδεδεμένη μονάδα δίσκου] ·
• NAS (Network Attached Storage) - συσκευή αποθήκευσης συνδεδεμένη σε δίκτυο.
• Το SAN (Storage Area Network) είναι ένα δίκτυο χώρων αποθήκευσης.

Έχουμε ήδη γράψει για τις τεχνολογίες SAS / DAS, NAS και SAN στο άρθρο που είναι αφιερωμένο στο SAN, αν κάποιος ενδιαφέρεται για αυτές τις πληροφορίες, προτείνουμε να ανατρέξετε στις σελίδες iXBT. Ωστόσο, ας ανανεώσουμε λίγο το υλικό με έμφαση στην πρακτική χρήση.

SAS / DAS- Πρόκειται για μια αρκετά απλή παραδοσιακή μέθοδο σύνδεσης, η οποία συνεπάγεται την άμεση (εξ ου και την DAS) σύνδεση του συστήματος αποθήκευσης σε ένα ή περισσότερα συστήματα κεντρικού υπολογιστή μέσω μιας διεπαφής καναλιών υψηλής ταχύτητας. Συχνά σε τέτοια συστήματα, η ίδια διεπαφή χρησιμοποιείται για τη σύνδεση της μονάδας δίσκου με τον κεντρικό υπολογιστή που χρησιμοποιείται για την πρόσβαση στους εσωτερικούς δίσκους του συστήματος κεντρικού υπολογιστή, ο οποίος γενικά παρέχει υψηλή απόδοση και εύκολη σύνδεση.

Το σύστημα SAS μπορεί να συνιστάται για χρήση σε περίπτωση που υπάρχει ανάγκη για υψηλή ταχύτητα επεξεργασίας μεγάλου όγκου δεδομένων σε ένα ή περισσότερα συστήματα κεντρικού υπολογιστή. Αυτό, για παράδειγμα, μπορεί να είναι ένας διακομιστής αρχείων, ένας σταθμός γραφικών ή ένα σύστημα συμπλέγματος ανακατεύθυνσης που αποτελείται από δύο κόμβους.

Εικόνα 3. Σύμπλεγμα συστήματος με κοινόχρηστο χώρο αποθήκευσης

NAS- μια μονάδα δίσκου που είναι συνδεδεμένη στο δίκτυο και παρέχει πρόσβαση σε αρχεία (σημείωση - αρχείο, όχι αποκλεισμός) σε δεδομένα για συστήματα κεντρικού υπολογιστή στο LAN / WAN. Οι πελάτες που συνεργάζονται με το NAS χρησιμοποιούν συνήθως πρωτόκολλα NSF (Σύστημα αρχείων δικτύου) ή CIFS (Common Internet File System) για πρόσβαση στα δεδομένα. Το NAS ερμηνεύει τις εντολές των πρωτοκόλλων αρχείων και εκτελεί το αίτημα στις μονάδες δίσκου σύμφωνα με το πρωτόκολλο καναλιού που χρησιμοποιείται σε αυτό. Στην πραγματικότητα, η αρχιτεκτονική NAS είναι η εξέλιξη των διακομιστών αρχείων. Το κύριο πλεονέκτημα μιας τέτοιας λύσης είναι η ταχύτητα ανάπτυξης και η ποιότητα οργάνωσης της πρόσβασης σε αρχεία, λόγω εξειδίκευσης και περιορισμένης εστίασης.

Με βάση τα παραπάνω, το NAS μπορεί να προταθεί για χρήση εάν χρειάζεστε πρόσβαση στο δίκτυο σε αρχεία και αρκετά σημαντικοί παράγοντες είναι: η απλότητα της λύσης (η οποία συνήθως είναι ένα είδος εγγυητή ποιότητας) και η ευκολία συντήρησης και εγκατάστασης... Ένα εξαιρετικό παράδειγμα αυτού είναι η χρήση ενός NAS ως διακομιστή αρχείων σε ένα γραφείο μικρής εταιρείας όπου η ευκολία εγκατάστασης και διαχείρισης είναι σημαντική. Αλλά ταυτόχρονα, εάν χρειάζεστε πρόσβαση σε αρχεία από μεγάλο αριθμό κεντρικών συστημάτων, μια ισχυρή μονάδα NAS, χάρη σε μια εξελιγμένη εξειδικευμένη λύση, είναι σε θέση να παρέχει εντατική ανταλλαγή κίνησης με μια τεράστια ομάδα διακομιστών και σταθμών εργασίας σε αρκετά χαμηλό κόστος της χρησιμοποιημένης υποδομής επικοινωνίας (για παράδειγμα, διακόπτες Gigabit Ethernet και χαλκού περιστρεφόμενου ζεύγους).

SAN- δίκτυο αποθήκευσης δεδομένων. Τα SAN συνήθως χρησιμοποιούν πρόσβαση δεδομένων αποκλεισμού, αν και τα δίκτυα αποθήκευσης μπορούν να συνδεθούν με συσκευές που παρέχουν υπηρεσίες αρχείων, όπως το NAS. Στις σύγχρονες εφαρμογές των δικτύων αποθήκευσης, το πρωτόκολλο Fiber Channel χρησιμοποιείται συχνότερα, αλλά σε γενικές γραμμές αυτό δεν απαιτείται, και ως εκ τούτου, είναι συνηθισμένο να εκχωρείται μια ξεχωριστή κατηγορία SANs Fiber Channel (δίκτυα χώρων αποθήκευσης με βάση το Fiber Channel).

Το SAN βασίζεται σε ένα δίκτυο ξεχωριστό από το LAN / WAN, το οποίο χρησιμεύει για την οργάνωση της πρόσβασης σε δεδομένα από διακομιστές και σταθμούς εργασίας που εμπλέκονται άμεσα στην επεξεργασία. Αυτή η δομή καθιστά σχετικά εύκολη την κατασκευή συστημάτων υψηλής διαθεσιμότητας και υψηλής ζήτησης. Ενώ τα SAN παραμένουν ακριβά σήμερα, το TCO (συνολικό κόστος ιδιοκτησίας) για μεσαία έως μεγάλα συστήματα που κατασκευάζονται με τεχνολογία SAN είναι αρκετά χαμηλό. Για μια περιγραφή του τρόπου μείωσης του TCO των εταιρικών συστημάτων αποθήκευσης με SAN, ανατρέξτε στις σελίδες πόρων techTarget: http://searchstorage.techtarget.com.

Σήμερα, το κόστος των μονάδων δίσκου με υποστήριξη Fiber Channel, ως η πιο κοινή διεπαφή για την κατασκευή SAN, είναι κοντά στο κόστος των συστημάτων με παραδοσιακές χαμηλού κόστους διεπαφές καναλιών (όπως παράλληλες SCSI). Τα κύρια στοιχεία κόστους σε ένα SAN παραμένουν οι υποδομές επικοινωνίας, καθώς και το κόστος ανάπτυξης και συντήρησής του. Σε αυτό το πλαίσιο, στο πλαίσιο της SNIA και πολλών εμπορικών οργανισμών, βρίσκεται σε εξέλιξη ενεργή εργασία σχετικά με τις τεχνολογίες αποθήκευσης IP, γεγονός που καθιστά δυνατή τη χρήση πολύ πιο φθηνού εξοπλισμού και υποδομής για δίκτυα IP, καθώς και την τεράστια εμπειρία ειδικών σε αυτόν τον τομέα Το

Υπάρχουν πολλά παραδείγματα αποτελεσματικής χρήσης των SAN. Ένα SAN μπορεί να χρησιμοποιηθεί σχεδόν παντού όπου υπάρχει ανάγκη χρήσης πολλαπλών διακομιστών με κοινό σύστημα αποθήκευσης. Για παράδειγμα, για την οργάνωση ομαδικής εργασίας για δεδομένα βίντεο ή προεπεξεργασία τυπωμένων προϊόντων. Σε ένα τέτοιο δίκτυο, κάθε συμμετέχων στη διαδικασία επεξεργασίας ψηφιακού περιεχομένου έχει την ευκαιρία να εργαστεί σχεδόν ταυτόχρονα σε Terabytes δεδομένων. Or, για παράδειγμα, οργάνωση αντιγράφων ασφαλείας μεγάλου όγκου δεδομένων που χρησιμοποιούνται από πολλούς διακομιστές. Κατά τη δημιουργία ενός SAN και τη χρήση ενός αλγόριθμου δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας δεδομένων ανεξάρτητου LAN / WAN και τεχνολογιών "στιγμιότυπου", μπορεί να δημιουργηθεί αντίγραφο ασφαλείας σχεδόν κάθε ποσού πληροφοριών χωρίς να διακυβεύεται η λειτουργικότητα και η απόδοση ολόκληρου του συγκροτήματος πληροφοριών.

Fiber Channel στο SAN

Ένα αδιαμφισβήτητο γεγονός είναι ότι σήμερα η FC (Fiber Channel) κυριαρχεί στα δίκτυα αποθήκευσης. Και ήταν η ανάπτυξη αυτής της διεπαφής που οδήγησε στην ανάπτυξη της ίδιας της έννοιας SAN.

Εμπειρογνώμονες με σημαντική εμπειρία στην ανάπτυξη τόσο διεπαφών καναλιών όσο και δικτύων συμμετείχαν στο σχεδιασμό του FC και κατάφεραν να συνδυάσουν όλα τα σημαντικά θετικά χαρακτηριστικά και των δύο κατευθύνσεων. Ένα από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα του Fiber Channel, μαζί με τις παραμέτρους ταχύτητας (οι οποίες, παρεμπιπτόντως, δεν είναι πάντα οι κύριες για τους χρήστες SAN και μπορούν να εφαρμοστούν χρησιμοποιώντας άλλες τεχνολογίες) είναι η ικανότητα εργασίας σε μεγάλες αποστάσεις και η ευελιξία τοπολογίας , το οποίο ήρθε στο νέο πρότυπο από τις τεχνολογίες δικτύου ... Έτσι, η έννοια της οικοδόμησης τοπολογίας δικτύου αποθήκευσης βασίζεται στις ίδιες αρχές με τα παραδοσιακά τοπικά δίκτυα, βασισμένα σε διανομέα, διακόπτες και δρομολογητές, γεγονός που απλοποιεί σημαντικά την κατασκευή διαμορφώσεων συστήματος πολλαπλών κόμβων, συμπεριλαμβανομένου χωρίς ένα μόνο σημείο βλάβης.

Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι το Fiber Channel χρησιμοποιεί τόσο φυτικές ίνες όσο και μέσα χαλκού για τη μετάδοση δεδομένων. Κατά την οργάνωση της πρόσβασης σε γεωγραφικά απομακρυσμένες τοποθεσίες σε απόσταση έως και 10 χιλιομέτρων, χρησιμοποιείται τυπικός εξοπλισμός και ίνες μονής λειτουργίας για τη μετάδοση σήματος. Εάν οι κόμβοι χωρίζονται με 10 ή και 100 χιλιόμετρα, χρησιμοποιούνται ειδικοί ενισχυτές. Κατά την κατασκευή τέτοιων SAN, λαμβάνονται υπόψη παράμετροι που είναι μάλλον αντισυμβατικές για συστήματα αποθήκευσης δεδομένων, για παράδειγμα, η ταχύτητα διάδοσης του σήματος σε ίνες.

Τάσεις αποθήκευσης

Ο χώρος αποθήκευσης είναι εξαιρετικά διαφορετικός. Οι δυνατότητες των συστημάτων αποθήκευσης δεδομένων και το κόστος των λύσεων είναι αρκετά διαφοροποιημένες. Υπάρχουν λύσεις που συνδυάζουν τις δυνατότητες εξυπηρέτησης εκατοντάδων χιλιάδων αιτημάτων ανά δευτερόλεπτο σε δεκάδες ή και εκατοντάδες Terabytes δεδομένων, καθώς και λύσεις για έναν υπολογιστή με φθηνούς δίσκους IDE.

IDE RAID

Πρόσφατα, η μέγιστη χωρητικότητα των δίσκων IDE έχει αυξηθεί σημαντικά και ξεπερνά τους δίσκους SCSI περίπου δύο φορές, και αν μιλάμε για την τιμή ανά μονάδα όγκου, οι δίσκοι IDE προηγούνται πάνω από 6 φορές. Αυτό, δυστυχώς, δεν επηρέασε θετικά την αξιοπιστία των δίσκων IDE, αλλά παρόλα αυτά το εύρος της χρήσης τους σε αυτόνομα συστήματα αποθήκευσης δεδομένων αυξάνεται αναπόφευκτα. Ο κύριος παράγοντας σε αυτή τη διαδικασία είναι ότι η ζήτηση για μεγάλες ποσότητες δεδομένων αυξάνεται ταχύτερα από τον όγκο των μεμονωμένων δίσκων.

Πριν από μερικά χρόνια, σπάνιοι κατασκευαστές αποφάσισαν να κυκλοφορήσουν αυτόνομα υποσυστήματα που επικεντρώθηκαν στη χρήση δίσκων IDE. Σήμερα παράγονται από σχεδόν κάθε κατασκευαστή που επικεντρώνεται στην αγορά συστημάτων αρχικού επιπέδου. Το πιο διαδεδομένο στην κατηγορία των αυτόνομων υποσυστημάτων με δίσκους IDE παρατηρείται στα αρχικά συστήματα NAS. Σε τελική ανάλυση, εάν χρησιμοποιείτε ένα NAS ως διακομιστή αρχείων με διεπαφή Fast Ethernet ή ακόμα και Gigabit Ethernet, τότε στις περισσότερες περιπτώσεις η απόδοση τέτοιων δίσκων είναι κάτι παραπάνω από επαρκής και η χαμηλή αξιοπιστία τους αντισταθμίζεται με τη χρήση της τεχνολογίας RAID.

Όπου απαιτείται αποκλειστική πρόσβαση σε δεδομένα στη χαμηλότερη τιμή ανά μονάδα αποθηκευμένων πληροφοριών, σήμερα χρησιμοποιούνται ενεργά συστήματα με δίσκους IDE μέσα και με εξωτερική διεπαφή SCSI. Για παράδειγμα, στο σύστημα JetStor IDE που κατασκευάστηκε από την αμερικανική εταιρεία AC&NC για την κατασκευή ενός αρχείου με ανοχή σε σφάλματα με όγκο αποθήκευσης 10 Terabytes και τη δυνατότητα γρήγορης πρόσβασης στα δεδομένα, το κόστος αποθήκευσης ενός megabyte θα είναι μικρότερο από 0,3 σεντ Το

Μια άλλη ενδιαφέρουσα και μάλλον πρωτότυπη τεχνολογία που έπρεπε να γνωρίσω πρόσφατα ήταν το σύστημα Raidsonic SR-2000 με εξωτερική παράλληλη διεπαφή IDE.

Εικόνα 4. Αυτόνομο IDE RAID επιπέδου εισόδου

Είναι ένα αυτόνομο σύστημα δίσκων που έχει σχεδιαστεί για να χρησιμοποιεί δύο δίσκους IDE και έχει σχεδιαστεί για να τοποθετείται μέσα σε ένα περίβλημα συστήματος κεντρικού υπολογιστή. Είναι εντελώς ανεξάρτητο από το λειτουργικό σύστημα στο μηχάνημα υποδοχής. Το σύστημα σάς επιτρέπει να οργανώνετε το RAID 1 (καθρέφτη) ή απλά να αντιγράφετε δεδομένα από έναν δίσκο σε άλλο με δίσκους με δυνατότητα εναλλαγής θερμότητας, χωρίς καμία ζημιά ή ταλαιπωρία από την πλευρά του χρήστη του υπολογιστή, κάτι που δεν μπορεί να ειπωθεί για υποσυστήματα προσανατολισμένα προς το δίαυλο Ελεγκτές PCI IDE RAID ...

Πρέπει να σημειωθεί ότι οι κορυφαίοι κατασκευαστές μονάδων IDE ανακοίνωσαν την κυκλοφορία μονάδων μεσαίας κατηγορίας με Serial ATA interface, οι οποίες θα χρησιμοποιούν τεχνολογίες υψηλού επιπέδου. Αυτό θα επηρεάσει θετικά την αξιοπιστία τους και θα αυξήσει το μερίδιο των λύσεων ATA στα συστήματα αποθήκευσης δεδομένων.

Τι θα μας φέρει το Serial ATA

Το πρώτο και πιο ευχάριστο πράγμα που μπορείτε να βρείτε στο Serial ATA είναι το καλώδιο. Λόγω του γεγονότος ότι η διεπαφή ATA έγινε σειριακή, το καλώδιο έγινε στρογγυλό και ο σύνδεσμος στενότερος. Εάν χρειάστηκε να δρομολογήσετε παράλληλα καλώδια IDE σε οκτώ κανάλια IDE στο σύστημά σας, είμαι βέβαιος ότι θα σας αρέσει αυτή η λειτουργία. Φυσικά, τα στρογγυλά καλώδια IDE υπήρχαν για μεγάλο χρονικό διάστημα, αλλά ο σύνδεσμός τους εξακολουθούσε να είναι πλατύς και επίπεδος και το μέγιστο επιτρεπόμενο μήκος ενός παράλληλου καλωδίου ATA δεν είναι ενθαρρυντικό. Κατά την κατασκευή συστημάτων με μεγάλο αριθμό δίσκων, η παρουσία ενός τυπικού καλωδίου δεν βοηθά καθόλου, καθώς τα καλώδια πρέπει να κατασκευάζονται ανεξάρτητα και ταυτόχρονα η τοποθέτησή τους γίνεται σχεδόν το κύριο έργο εγκαίρως κατά τη συναρμολόγηση.

Εκτός από τις ιδιαιτερότητες του καλωδιακού συστήματος, το Serial ATA έχει άλλες καινοτομίες που δεν μπορούν να εφαρμοστούν ανεξάρτητα για την παράλληλη έκδοση της διεπαφής χρησιμοποιώντας ένα γραφικό μαχαίρι ή άλλο εύχρηστο εργαλείο. Οι δίσκοι με τη νέα διεπαφή θα πρέπει σύντομα να υποστηρίζουν το σετ οδηγιών Native Command Queuing. Με το Native Command Queuing, ο σειριακός ελεγκτής ATA αναλύει αιτήματα εισόδου / εξόδου και βελτιστοποιεί τη σειρά εκτέλεσης για ελαχιστοποίηση του χρόνου αναζήτησης. Η ομοιότητα της ιδέας του Serial ATA Native Command Queuing με την οργάνωση της αναμονής εντολών στο SCSI είναι αρκετά προφανής, ωστόσο, για Serial ATA θα υποστηρίζονται έως 32 εντολές και όχι η παραδοσιακή για SCSI - 256. Εγγενής υποστήριξη για εμφανίστηκε επίσης η καυτή ανταλλαγή συσκευών. Φυσικά, μια τέτοια δυνατότητα υπήρχε και πριν, αλλά η εφαρμογή της ήταν εκτός του πεδίου εφαρμογής του προτύπου και, κατά συνέπεια, δεν μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ευρέως. Μιλώντας για τις νέες δυνατότητες υψηλής ταχύτητας του Serial ATA, πρέπει να σημειωθεί ότι τώρα δεν υπάρχει μεγάλη χαρά από αυτούς, αλλά το κυριότερο εδώ είναι ότι για το μέλλον υπάρχει ένας καλός Οδικός Χάρτης, ο οποίος θα ήταν πολύ δύσκολο να εφαρμοστεί το πλαίσιο της παράλληλης ΑΤΑ.

Δεδομένων των παραπάνω, δεν υπάρχει αμφιβολία ότι το μερίδιο των λύσεων ATA στα συστήματα αποθήκευσης αρχικού επιπέδου θα πρέπει να αυξηθεί ακριβώς λόγω των νέων σειριακών μονάδων ATA και συστημάτων αποθήκευσης που επικεντρώνονται στη χρήση τέτοιων συσκευών.

Όπου πηγαίνει το παράλληλο SCSI

Όποιος εργάζεται με συστήματα αποθήκευσης, ακόμη και τα αρχικά, δύσκολα μπορεί να πει ότι του αρέσουν τα συστήματα με δίσκους IDE. Το κύριο πλεονέκτημα των μονάδων ATA είναι η χαμηλή τιμή τους σε σύγκριση με τις συσκευές SCSI και, πιθανότατα, το χαμηλότερο επίπεδο θορύβου. Και όλα αυτά συμβαίνουν για έναν απλό λόγο, αφού η διεπαφή SCSI είναι πιο κατάλληλη για χρήση σε συστήματα αποθήκευσης και ενώ είναι πολύ φθηνότερη από την ακόμη πιο λειτουργική διεπαφή - Fiber Channel, τότε οι δίσκοι με διεπαφή SCSI παράγονται καλύτερης ποιότητας, περισσότερο αξιόπιστο και γρηγορότερο από ό, τι με ένα φθηνό IDE.

Πολλοί κατασκευαστές χρησιμοποιούν σήμερα το Ultra 320 SCSI, το νεότερο περιβάλλον εργασίας στην οικογένεια, για να σχεδιάσουν παράλληλα συστήματα αποθήκευσης SCSI. Κάποτε σε πολλούς Οδικούς Χάρτες υπήρχαν σχέδια για την κυκλοφορία συσκευών με Ultra 640 και ακόμη και Ultra 1280 SCSI interface, αλλά όλα πήγαν στο γεγονός ότι κάτι έπρεπε να αλλάξει ριζικά στη διεπαφή. Δη τώρα, στο στάδιο της χρήσης του Ultra 320, το παράλληλο SCSI δεν ταιριάζει σε πολλούς, κυρίως λόγω της ταλαιπωρίας της χρήσης κλασικών καλωδίων.

Ευτυχώς, πρόσφατα παρουσιάστηκε μια νέα διεπαφή Serial Attached SCSI (SAS). Το νέο πρότυπο θα έχει ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά. Συνδυάζει μερικές από τις δυνατότητες του Serial ATA και του Fiber Channel. Παρά αυτό το περίεργο, πρέπει να ειπωθεί ότι υπάρχει κάποια κοινή λογική σε μια τέτοια διαπλοκή. Το πρότυπο προήλθε από τις φυσικές και ηλεκτρικές προδιαγραφές του σειριακού ATA, με βελτιώσεις όπως η αύξηση του επιπέδου σήματος για αύξηση του μήκους του καλωδίου ανάλογα, η αύξηση της μέγιστης διευθυνσιμότητας των συσκευών. Και το πιο ενδιαφέρον είναι ότι οι τεχνολόγοι υπόσχονται να παρέχουν συμβατότητα με σειριακές συσκευές ATA και SAS, αλλά μόνο στις επόμενες εκδόσεις των προτύπων.

Τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά του SAS περιλαμβάνουν:

• διασύνδεση από σημείο σε σημείο.
• διεπαφή δύο καναλιών.
• υποστήριξη για 4096 συσκευές στον τομέα.
• τυπικό σύνολο εντολών SCSI.
• καλώδιο μήκους έως 10 μέτρα.
• 4-καλώδιο καλώδιο?
• full duplex.

Επειδή η νέα διεπαφή προσφέρει τον ίδιο μικροσκοπικό σύνδεσμο με το Serial ATA, οι προγραμματιστές έχουν μια νέα ευκαιρία να δημιουργήσουν πιο συμπαγείς συσκευές με υψηλή απόδοση. Το πρότυπο SAS προβλέπει επίσης τη χρήση διαστολέων. Κάθε διαστολέας θα υποστηρίζει διευθύνσεις 64 συσκευών με δυνατότητα διασταύρωσης έως 4096 συσκευών εντός ενός τομέα. Αυτό είναι, φυσικά, σημαντικά μικρότερο από τις δυνατότητες του Fiber Channel, αλλά για συστήματα αποθήκευσης αρχικού και μεσαίου εύρους, με μονάδες δίσκου απευθείας συνδεδεμένες στον διακομιστή, αυτό είναι αρκετό.

Παρά όλες τις γοητείες, το Serial Attached SCSI είναι απίθανο να αντικαταστήσει γρήγορα τη συμβατική παράλληλη διεπαφή. Στον κόσμο των επιχειρηματικών λύσεων, η ανάπτυξη είναι συνήθως πιο αυστηρή και φυσικά διαρκεί περισσότερο από την ανάπτυξη επιτραπέζιων υπολογιστών. Ναι, και οι παλιές τεχνολογίες δεν εξαφανίζονται πολύ γρήγορα, καθώς η περίοδος για την οποία λειτουργούν είναι επίσης αρκετά μεγάλη. Ακόμα, το 2004, συσκευές με διεπαφή SAS θα πρέπει να εισέλθουν στην αγορά. Φυσικά, στην αρχή θα είναι κυρίως δίσκοι και ελεγκτές PCI, αλλά σε περίπου ένα χρόνο τα συστήματα αποθήκευσης δεδομένων θα προλάβουν.

Για καλύτερη γενίκευση των πληροφοριών, προτείνουμε να εξοικειωθείτε με τη σύγκριση σύγχρονων και νέων διεπαφών για συστήματα αποθήκευσης δεδομένων με τη μορφή πίνακα.

1 - Το πρότυπο ρυθμίζει απόσταση έως 10 km για ίνα μονής λειτουργίας, υπάρχουν εφαρμογές συσκευών για τη μετάδοση δεδομένων σε απόσταση μεγαλύτερη των 105 m.

2-Οι κόμβοι και ορισμένοι διακόπτες FC λειτουργούν εντός της εσωτερικής τοπολογίας εικονικού δακτυλίου, υπάρχουν επίσης πολλές εφαρμογές διακοπτών που παρέχουν σύνδεση σημείου προς σημείο των συσκευών που είναι συνδεδεμένες σε αυτά.

3 - Υπάρχουν εφαρμογές συσκευών με πρωτόκολλα SCSI, FICON, ESCON, TCP / I, HIPPI, VI.

4 - Το γεγονός είναι ότι οι συσκευές θα είναι αμοιβαία συμβατές (αυτό υπόσχονται οι κατασκευαστές να κάνουν στο εγγύς μέλλον). Δηλαδή, οι ελεγκτές SATA θα υποστηρίζουν μονάδες SAS και οι ελεγκτές SAS θα υποστηρίζουν μονάδες SATA.

Μαζική τρέλα NAS

Πρόσφατα, υπήρξε μια τεράστια γοητεία με τις κινήσεις NAS στο εξωτερικό. Το γεγονός είναι ότι με την αυξανόμενη συνάφεια της προσέγγισης προσανατολισμένων στα δεδομένα για τη δημιουργία συστημάτων πληροφοριών, η ελκυστικότητα της εξειδίκευσης των κλασικών διακομιστών αρχείων και ο σχηματισμός μιας νέας μονάδας μάρκετινγκ - NAS - αυξήθηκε. Ταυτόχρονα, η εμπειρία στην κατασκευή τέτοιων συστημάτων ήταν αρκετή για μια γρήγορη εκκίνηση της τεχνολογίας συσκευών αποθήκευσης που είναι συνδεδεμένες στο δίκτυο και το κόστος υλοποίησης υλικού τους ήταν εξαιρετικά χαμηλό. Σήμερα, οι μονάδες NAS παράγονται σχεδόν από όλους τους κατασκευαστές συστημάτων αποθήκευσης, μεταξύ των οποίων είναι συστήματα αρχικού επιπέδου με πολύ λίγα χρήματα και μεσαία, ακόμη και συστήματα υπεύθυνα για την αποθήκευση δεκάδων Terabytes πληροφοριών, ικανά να επεξεργαστούν έναν κολοσσιαίο αριθμό αιτημάτων Το Κάθε κατηγορία συστημάτων NAS έχει τις δικές της ενδιαφέρουσες πρωτότυπες λύσεις.

NAS βασισμένο σε υπολογιστή σε 30 λεπτά

Θέλουμε να περιγράψουμε μια μικρή αρχική λύση αρχικού επιπέδου. Μπορεί κανείς να διαφωνήσει για την πρακτική αξία της εφαρμογής του, αλλά δεν μπορεί να αρνηθεί την πρωτοτυπία του.

Στην πραγματικότητα, μια μονάδα NAS αρχικού επιπέδου, και όχι μόνο ένα αρχικού επιπέδου, είναι ένας αρκετά απλός προσωπικός υπολογιστής με ορισμένο αριθμό δίσκων και λογισμικού που παρέχει στα άλλα μέλη του δικτύου πρόσβαση σε δεδομένα σε επίπεδο αρχείου. Έτσι, για να φτιάξουμε μια συσκευή NAS, αρκεί να πάρουμε αυτά τα εξαρτήματα και να τα συνδέσουμε μεταξύ τους. Το όλο θέμα είναι πόσο καλά το κάνετε, την ίδια αξιόπιστη και υψηλής ποιότητας πρόσβαση στα δεδομένα θα λάβει η ομάδα εργασίας που εργάζεται με τα δεδομένα στα οποία παρέχει πρόσβαση η συσκευή σας. Λαμβάνοντας υπόψη αυτούς τους παράγοντες, καθώς και τον χρόνο ανάπτυξης της λύσης, καθώς και μια έρευνα σχεδιασμού, δημιουργείται μια εισαγωγική μονάδα NAS.

Η διαφορά μεταξύ μιας καλής αρχικής λύσης NAS με αυτοσυναρμολογημένο και προσαρμοσμένο προσωπικό μέσα στο επιλεγμένο λειτουργικό σύστημα, εάν, πάλι, παραλείψουμε το σχέδιο, θα είναι:

• πόσο γρήγορα θα το κάνετε?
• πόσο εύκολο αυτό το σύστημα μπορεί να διατηρηθεί από μη εξειδικευμένο προσωπικό.
• πόσο καλά θα λειτουργήσει και θα υποστηριχθεί αυτή η λύση.

Με άλλα λόγια, στην περίπτωση μιας επαγγελματικής επιλογής εξαρτημάτων και της ύπαρξης ενός ορισμένου αρχικά διαμορφωμένου συνόλου λογισμικού, μπορεί να επιτευχθεί ένα καλό αποτέλεσμα. Η αλήθεια φαίνεται να είναι απλή, το ίδιο μπορεί να ειπωθεί για κάθε εργασία που επιλύεται σύμφωνα με το σχέδιο των έτοιμων λύσεων εξαρτημάτων: "υλικό" συν "λογισμικό".

Τι προτείνει να κάνει η εταιρεία Χ; Διαμορφώνεται ένας μάλλον περιορισμένος κατάλογος συμβατών εξαρτημάτων: μητρικές πλακέτες με όλα τα ενσωματωμένα οικονομικά στοιχεία που απαιτούνται για έναν αρχικό διακομιστή NAS σκληρών δίσκων. Αγοράζετε ένα δίσκο FLASH με το εγγεγραμμένο λογισμικό που είναι εγκατεστημένο στην υποδοχή IDE στη μητρική πλακέτα και παίρνετε μια έτοιμη μονάδα NAS. Το λειτουργικό σύστημα και τα βοηθητικά προγράμματα που είναι γραμμένα σε αυτόν τον δίσκο, κατά την εκκίνηση, διαμορφώνουν τις απαραίτητες μονάδες με επαρκή τρόπο. Ως αποτέλεσμα, ο χρήστης λαμβάνει μια συσκευή που μπορεί να ελεγχθεί τόσο τοπικά όσο και απομακρυσμένα μέσω μιας διεπαφής HTML και να παρέχει πρόσβαση σε μονάδες δίσκου που είναι συνδεδεμένες σε αυτήν.

Πρωτόκολλα αρχείων στο σύγχρονο NAS

CIFS (Κοινό σύστημα αρχείων Διαδικτύου)είναι ένα τυπικό πρωτόκολλο που παρέχει πρόσβαση σε αρχεία και υπηρεσίες σε απομακρυσμένους υπολογιστές (συμπεριλαμβανομένου του Διαδικτύου). Το πρωτόκολλο χρησιμοποιεί ένα μοντέλο αλληλεπίδρασης πελάτη-διακομιστή. Ο πελάτης υποβάλλει αίτημα στον διακομιστή για πρόσβαση σε αρχεία ή αποστολή μηνύματος σε πρόγραμμα που βρίσκεται στον διακομιστή. Ο διακομιστής εκπληρώνει το αίτημα του πελάτη και επιστρέφει το αποτέλεσμα της εργασίας του. Το CIFS είναι ένα ανοιχτό πρότυπο που δημιουργήθηκε με βάση το πρωτόκολλο διακομιστή μηνυμάτων διακομιστή (SMB) που αναπτύχθηκε από τη Microsoft, αλλά, σε αντίθεση με το τελευταίο, το CIFS λαμβάνει υπόψη τη δυνατότητα μεγάλων χρονικών ορίων, καθώς επικεντρώνεται στη χρήση και σε κατανεμημένα δίκτυα Το Το πρωτόκολλο SMB χρησιμοποιείται παραδοσιακά σε τοπικά δίκτυα Windows για πρόσβαση και εκτύπωση αρχείων. Το CIFS χρησιμοποιεί το πρωτόκολλο TCP / IP για τη μεταφορά δεδομένων. Το CIFS παρέχει λειτουργίες παρόμοιες με το FTP (Πρωτόκολλο μεταφοράς αρχείων), αλλά παρέχει στους πελάτες βελτιωμένο (άμεσο) έλεγχο των αρχείων. Σας επιτρέπει επίσης να μοιράζεστε πρόσβαση σε αρχεία μεταξύ πελατών, χρησιμοποιώντας αποκλεισμό και αυτόματη αποκατάσταση της επικοινωνίας με τον διακομιστή σε περίπτωση βλάβης δικτύου.

NFS (Σύστημα αρχείων δικτύου)είναι ένα πρότυπο IETF που περιλαμβάνει Distributed File System και Networking Protocol. Το NFS αναπτύχθηκε από την Sun Microsystem Computer Corporation. Αρχικά χρησιμοποιήθηκε μόνο σε συστήματα UNIX, αργότερα εφαρμογές συνομιλίας πελάτη και διακομιστή έγιναν κοινές και σε άλλα συστήματα.

Το NFS, όπως το CIFS, χρησιμοποιεί μοντέλο επικοινωνίας πελάτη-διακομιστή. Παρέχει πρόσβαση σε αρχεία σε απομακρυσμένο υπολογιστή (διακομιστή) για εγγραφή και ανάγνωση σαν να ήταν στον υπολογιστή του χρήστη. Οι προηγούμενες εκδόσεις του NFS χρησιμοποιούσαν UDP για τη μεταφορά δεδομένων, ενώ οι σύγχρονες εκδόσεις χρησιμοποιούσαν TCP / IP. Για να λειτουργήσει το NFS στο Διαδίκτυο, η Sun έχει αναπτύξει το πρωτόκολλο WebNFS, το οποίο χρησιμοποιεί επεκτάσεις στη λειτουργικότητα του NFS για τη σωστή λειτουργία του στον Παγκόσμιο Ιστό.

DAFS (Σύστημα αρχείων άμεσης πρόσβασης)είναι ένα τυπικό πρωτόκολλο πρόσβασης αρχείων που βασίζεται στο NFSv4. Επιτρέπει στις εφαρμογές να μεταφέρουν δεδομένα παρακάμπτοντας το λειτουργικό σύστημα και τον αποθηκευτικό χώρο του απευθείας στη μεταφορά πόρων, διατηρώντας παράλληλα τη σημασιολογία που είναι εγγενής στα συστήματα αρχείων. Το DAFS εκμεταλλεύεται τις τελευταίες τεχνολογίες μεταφοράς δεδομένων από μνήμη σε μνήμη. Η χρήση του παρέχει υψηλές ταχύτητες εισόδου / εξόδου αρχείου, ελάχιστη CPU και φόρτωση συστήματος, λόγω σημαντικής μείωσης του αριθμού λειτουργιών και διακοπών που απαιτούνται συνήθως κατά την επεξεργασία πρωτοκόλλων δικτύου. Η χρήση υλικού υποστήριξης για το VI (Virtual Interface) είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική.

Το DAFS σχεδιάστηκε με γνώμονα ένα περιβάλλον συμπλέγματος και διακομιστή για βάσεις δεδομένων και μια ποικιλία εφαρμογών Διαδικτύου από άκρο σε άκρο. Παρέχει τη χαμηλότερη καθυστέρηση στην πρόσβαση σε κοινόχρηστα αρχεία και δεδομένα και υποστηρίζει έξυπνους μηχανισμούς ανάκτησης συστήματος και δεδομένων, γεγονός που το καθιστά πολύ ελκυστικό για χρήση σε μονάδες NAS υψηλής τεχνολογίας.

Όλοι οι δρόμοι οδηγούν σε αποθήκευση IP

Υπάρχουν πολλές συναρπαστικές νέες τεχνολογίες που έχουν εμφανιστεί σε συστήματα αποθήκευσης υψηλής και μεσαίας κατηγορίας τα τελευταία χρόνια.

Το Fiber Channel SAN είναι μια πολύ γνωστή και δημοφιλής τεχνολογία σήμερα. Ταυτόχρονα, η μαζική κατανομή τους σήμερα είναι προβληματική λόγω μιας σειράς χαρακτηριστικών. Αυτά περιλαμβάνουν το υψηλό κόστος εφαρμογής και την πολυπλοκότητα της κατασκευής γεωγραφικά κατανεμημένων συστημάτων. Από τη μία πλευρά, αυτά είναι μόνο τα χαρακτηριστικά της τεχνολογίας σε επίπεδο επιχείρησης, αλλά από την άλλη πλευρά, εάν το SAN γίνει φθηνότερο και η κατασκευή κατανεμημένων συστημάτων γίνεται ευκολότερη, αυτό θα πρέπει απλώς να προσφέρει μια τεράστια ανακάλυψη στην ανάπτυξη δικτύων αποθήκευσης.

Στο πλαίσιο των εργασιών για τις τεχνολογίες αποθήκευσης δικτύων στο Internet Engineering Task Force (IETF), δημιουργήθηκε μια ομάδα εργασίας και ένα φόρουμ αποθήκευσης IP (IPS) στους ακόλουθους τομείς:

FCIP - Fiber Channel over TCP / IP, ένα πρωτόκολλο σήραγγας βασισμένο σε TCP / IP, του οποίου η λειτουργία είναι να συνδέει γεωγραφικά απομακρυσμένα FC SAN χωρίς καμία επίπτωση στα πρωτόκολλα FC και IP.

iFCP - Internet Fiber Channel Protocol, που δημιουργήθηκε με βάση το πρωτόκολλο TCP / IP για σύνδεση συστημάτων αποθήκευσης FC ή δικτύων αποθήκευσης FC, χρησιμοποιώντας υποδομή IP μαζί ή αντί για στοιχεία εναλλαγής και δρομολόγησης FC.

iSNS - Internet Storage Name Service, ένα πρωτόκολλο για την υποστήριξη των ονομάτων των μονάδων δίσκου στο Διαδίκτυο.

Το iSCSI - Internet Small Computer Systems Interface, είναι ένα πρωτόκολλο που βασίζεται στο TCP / IP και έχει σχεδιαστεί για να επικοινωνεί και να διαχειρίζεται συστήματα αποθήκευσης, διακομιστές και πελάτες (Ορισμός του SNIA - IP Storage Forum :).

Η πιο γρήγορα αναπτυσσόμενη και πιο ενδιαφέρουσα από τις αναφερόμενες περιοχές είναι το iSCSI.

Το iSCSI είναι το νέο πρότυπο

Στις 11 Φεβρουαρίου 2003, το iSCSI έγινε το επίσημο πρότυπο. Η επικύρωση του iSCSI θα επηρεάσει ευρύτερα το ενδιαφέρον για το πρότυπο, το οποίο ήδη αναπτύσσεται αρκετά ενεργά. Η ταχύτερη ανάπτυξη του iSCSI θα χρησιμεύσει ως ώθηση για την εξάπλωση των SAN σε μικρές και μεσαίες επιχειρήσεις, καθώς η χρήση ενός τυπικού εξοπλισμού και προσέγγισης στην υπηρεσία (συμπεριλαμβανομένων εκείνων που είναι κοινές στο πλαίσιο τυπικών δικτύων Ethernet) θα κάνει τα SAN πολύ σημαντικά φτηνότερος. Όσον αφορά τη χρήση του iSCSI στο Διαδίκτυο, σήμερα το FCIP έχει ήδη ριζώσει εδώ και ο ανταγωνισμός μαζί του θα είναι δύσκολος.

Γνωστές εταιρείες πληροφορικής υποστήριξαν πρόθυμα το νέο πρότυπο. Υπάρχουν, φυσικά, αντίπαλοι, αλλά ακόμα, σχεδόν όλες οι εταιρείες που συμμετέχουν ενεργά στην αγορά συστημάτων εισόδου και μεσαίου επιπέδου εργάζονται ήδη σε συσκευές με δυνατότητα iSCSI. Στα Windows και Linux τα προγράμματα οδήγησης iSCSI περιλαμβάνονται ήδη, τα συστήματα αποθήκευσης iSCSI παράγονται από την IBM, προσαρμογείς - από την Intel, στο εγγύς μέλλον η HP, η Dell, η EMC υπόσχονται να συμμετάσχουν στη διαδικασία εκμάθησης του νέου προτύπου.

Ένα από τα πολύ ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά του iSCSI είναι ότι μπορείτε να χρησιμοποιήσετε όχι μόνο φορείς, διακόπτες και δρομολογητές υφιστάμενων δικτύων LAN / WAN για τη μεταφορά δεδομένων σε μονάδα iSCSI, αλλά και κανονικούς προσαρμογείς δικτύου Fast Ethernet ή Gigabit Ethernet από την πλευρά του πελάτη. Ωστόσο, αυτό δημιουργεί μια σημαντική επιβάρυνση για την επεξεργαστική ισχύ ενός Η / Υ που χρησιμοποιεί έναν τέτοιο προσαρμογέα. Σύμφωνα με τους προγραμματιστές, η εφαρμογή λογισμικού του iSCSI μπορεί να επιτύχει τις ταχύτητες του μέσου μετάδοσης δεδομένων Gigabit Ethernet με σημαντικό, έως και 100% φορτίο σύγχρονων CPU. Σε αυτό το πλαίσιο, συνιστάται η χρήση ειδικών καρτών δικτύου που θα υποστηρίζουν μηχανισμούς για την εκφόρτωση της CPU από την επεξεργασία της στοίβας TCP.

Εικονικοποίηση SAN

Μια άλλη σημαντική τεχνολογία στην κατασκευή σύγχρονων συσκευών αποθήκευσης και δικτύων αποθήκευσης είναι η εικονικοποίηση.

Η εικονικοποίηση αποθήκευσης είναι η παρουσίαση φυσικών πόρων με λογικό, πιο βολικό τρόπο. Αυτή η τεχνολογία σας επιτρέπει να κατανέμετε ευέλικτα τους πόρους μεταξύ των χρηστών και να τους διαχειρίζεστε αποτελεσματικά. Στο πλαίσιο της εικονικοποίησης, η απομακρυσμένη αντιγραφή, το στιγμιότυπο, η διανομή αιτημάτων εισόδου / εξόδου στις καταλληλότερες μονάδες δίσκου όσον αφορά τη φύση της υπηρεσίας και πολλοί άλλοι αλγόριθμοι εφαρμόζονται με επιτυχία. Η εφαρμογή αλγορίθμων εικονικοποίησης μπορεί να πραγματοποιηθεί τόσο μέσω της ίδιας της μονάδας δίσκου, όσο και με τη βοήθεια εξωτερικών συσκευών εικονικοποίησης, ή με τη βοήθεια διακομιστών ελέγχου που εκτελούν εξειδικευμένο λογισμικό υπό τυπικά λειτουργικά συστήματα.

Αυτό, φυσικά, είναι ένα πολύ μικρό μέρος αυτού που μπορεί να ειπωθεί για την εικονικοποίηση. Αυτό το θέμα είναι πολύ ενδιαφέρον και εκτενές, οπότε αποφασίσαμε να του αφιερώσουμε μια ξεχωριστή δημοσίευση.

Υποβάλετε μια ερώτηση λύσης Απαντάμε τις καθημερινές
Σε μία ώρα

Andrey Olovyannikov,[προστασία ηλεκτρονικού ταχυδρομείου]ιστοσελίδα

Ας συμφωνήσουμε….

Ο σκοπός αυτού του άρθρου δεν είναι να μελετήσει λεπτομερώς τα διάφορα συστήματα αποθήκευσης (DSS). Δεν θα αναλύσουμε κάθε είδους διεπαφές - λογισμικό και υλικό - που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία διαφορετικών τρόπων αποθήκευσης δεδομένων. Δεν θα λάβουμε υπόψη τα "σημεία συμφόρησης" ορισμένων τύπων οργανώσεων αποθήκευσης. Εδώ δεν θα δείτε μια λεπτομερή ματιά στα πρωτόκολλα iSCSI και την εφαρμογή τους με τη μορφή FC (Fiber Channel), SCSI κ.λπ.

Το καθήκον μας είναι πολύ πιο μετριοπαθές - απλώς "Συμφωνήστε στην ορολογία" με τον δυνητικό αγοραστή μας. Έτσι, δύο φυσικοί, πριν ξεκινήσουν μια συζήτηση για οποιοδήποτε πρόβλημα, καταλήγουν σε συμφωνία σχετικά με τη διαδικασία ή το φαινόμενο που θα ορίσουν με τον έναν ή τον άλλο τρόπο. Αυτό είναι απαραίτητο για να εξοικονομήσουμε χρόνο και νευρικά κύτταρα ο ένας του άλλου, και να διεξάγουμε τη συζήτηση πιο παραγωγικά και με αμοιβαία ευχαρίστηση.

Αποθήκευση ή ... αποθήκευση;

Ας ξεκινήσουμε, όπως λένε, από την αρχή.

Στο πλαίσιο αποθήκευσης, εννοούμε όλα τα ίδια συστήματα αποθήκευσης δεδομένων ως σύνολο λογισμικού και υλικού που εξυπηρετούν έναν αξιόπιστο, ταχύτερο και απλούστερο τρόπο αποθήκευσης και πρόσβασης δεδομένων για οργανισμούς διαφορετικών επιπέδων, οικονομικών και δομικών χαρακτηριστικών. Αμέσως θέλουμε να επιστήσουμε την προσοχή σας στο γεγονός ότι διαφορετικές εταιρείες έχουν διαφορετικές ανάγκες για αποθήκευση πληροφοριών με τη μία ή την άλλη μορφή και διαφορετικές οικονομικές δυνατότητες για την εφαρμογή τους. Σε κάθε περίπτωση, θέλουμε να σημειώσουμε ότι ανεξάρτητα από το πόσα χρήματα ή ειδικοί του ενός επιπέδου ή του άλλου είναι στη διάθεση του αγοραστή, επιμένουμε ότι όλες οι ανάγκες τους ταιριάζουν στον ορισμό των συστημάτων αποθήκευσης - είτε πρόκειται για ένα κανονικό σύνολο μεγάλων δίσκων , ή μια σύνθετη δομή PCS πολλαπλών επιπέδων (Parallels Cloud Storage). Αυτός ο ορισμός, κατά τη γνώμη μας, περιλαμβάνει μια άλλη ευρέως χρησιμοποιούμενη συντομογραφία μεταφρασμένη στα αγγλικά - αποθήκευση ως δίκτυο αποθήκευσης - SAN. Θα απεικονίσουμε το SAN λίγο παρακάτω όταν μιλάμε για τους τυπικούς τρόπους εφαρμογής συστημάτων αποθήκευσης.

Ο πιο τυπικός και κατανοητός τρόπος εκτέλεσης συστημάτων αποθήκευσης είναι οι μονάδες DAS - Direct Attached Storages - που συνδέονται απευθείας με τον υπολογιστή που ελέγχει τη λειτουργία αυτών των μονάδων δίσκου.

Το απλούστερο παράδειγμα ενός DAS είναι ένας κανονικός υπολογιστής με σκληρό δίσκο ή μονάδα DVD (CD) με εγκατεστημένα δεδομένα. Ένα παράδειγμα είναι πιο περίπλοκο (βλ. Εικόνα) - μια εξωτερική συσκευή αποθήκευσης (εξωτερικός σκληρός δίσκος, ράφι δίσκου, μονάδα κασέτας κ.λπ.) που επικοινωνεί με έναν υπολογιστή απευθείας μέσω συγκεκριμένου πρωτοκόλλου και διεπαφής (SCSI, eSATA, FC, κ.λπ.) ... κλπ). Προσφέρουμε ράφια δίσκων ή διακομιστές αποθήκευσης δεδομένων (άλλη συντομογραφία για συστήματα αποθήκευσης) ως συσκευές αποθήκευσης DAS.

Ένας διακομιστής αποθήκευσης δεδομένων σε αυτή την περίπτωση σημαίνει έναν υπολογιστή με δικό του επεξεργαστή, λειτουργικό σύστημα και επαρκή μνήμη για την επεξεργασία μεγάλου όγκου δεδομένων που είναι αποθηκευμένα σε πολυάριθμους δίσκους μέσα στον διακομιστή.

Πρέπει να σημειωθεί ότι με μια τέτοια ενσωμάτωση της αποθήκευσης, μόνο ο υπολογιστής με DAS βλέπει άμεσα τα δεδομένα, όλοι οι άλλοι χρήστες έχουν πρόσβαση στα δεδομένα μόνο "με την άδεια" αυτού του υπολογιστή.

Μπορείτε να δείτε τις βασικές διαμορφώσεις των συστημάτων αποθήκευσης DAS στο

Συστήματα αποθήκευσηςNAS

Μια άλλη αρκετά απλή εφαρμογή συστήματος αποθήκευσης είναι το NAS (Network Attached Storage) - Network Data Storage (πάλι, η ίδια συντομογραφία για συστήματα αποθήκευσης).

Όπως καθίσταται σαφές, η πρόσβαση στα δεδομένα πραγματοποιείται μέσω πρωτοκόλλων δικτύου, κατά κανόνα, μέσω του συνηθισμένου τοπικού δικτύου υπολογιστών μας (αν και τώρα η πιο πολύπλοκη πρόσβαση στα δεδομένα που είναι αποθηκευμένα στους πόρους του δικτύου έχει γίνει ευρέως διαδεδομένη). Το σαφέστερο και απλούστερο παράδειγμα αποθήκευσης NAS είναι ένας αποθηκευτικός χώρος μουσικής και ταινιών, στον οποίο έχουν πρόσβαση πολλοί χρήστες οικιακού δικτύου ταυτόχρονα.

Το NAS αποθηκεύει δεδομένα με τη μορφή συστήματος αρχείων και, κατά συνέπεια, παρέχει πρόσβαση σε πόρους μέσω πρωτοκόλλων αρχείων δικτύου (NFS, SMB, AFP ...).

Για ένα απλό παράδειγμα συστήματος αποθήκευσης NAS, δείτε το Σχ. 2

Θέλουμε να σημειώσουμε αμέσως ότι η NAS, κατ 'αρχήν, μπορεί να θεωρηθεί οποιαδήποτε έξυπνη συσκευή που έχει τον δικό της επεξεργαστή, μνήμη και αρκετά γρήγορες διεπαφές δικτύου για τη μεταφορά δεδομένων μέσω του δικτύου σε διαφορετικούς χρήστες. Επίσης, πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στην ταχύτητα του υποσυστήματος δίσκου. Μπορείτε να δείτε τις πιο τυπικές διαμορφώσεις των συσκευών NAS στο

Το Δίκτυο Αποθήκευσης είναι ένας από τους τρόπους υλοποίησης της αποθήκευσης ως Σύστημα αποθήκευσης δεδομένων - δείτε παραπάνω.

Είναι ένα λογισμικό, υλικό και αρχιτεκτονική λύση για τη σύνδεση διαφόρων συσκευών αποθήκευσης με τέτοιο τρόπο ώστε το λειτουργικό σύστημα να "βλέπει" αυτές τις συσκευές ως τοπικές. Αυτό επιτυγχάνεται με τη σύνδεση αυτών των συσκευών στους κατάλληλους διακομιστές. Οι ίδιες οι συσκευές μπορεί να είναι διαφορετικές - συστοιχίες δίσκων, βιβλιοθήκες ταινιών, συστοιχίες οπτικής αποθήκευσης.

Με την πρόοδο των τεχνολογιών αποθήκευσης, η διάκριση μεταξύ συστημάτων SAN και NAS έγινε μάλλον αυθαίρετη. Συμβατικά, μπορούν να διακριθούν από τον τρόπο αποθήκευσης των δεδομένων: SAN - μπλοκ συσκευές, NAS - σύστημα αρχείων δεδομένων.

Τα πρωτόκολλα υλοποίησης συστημάτων SAN μπορεί να είναι διαφορετικά - Fiber Channel, iSCSI, AoE.

Ένας από τους αρχιτεκτονικούς τρόπους υλοποίησης ενός SAN φαίνεται στο Σχ. 3

Τυπικά παραδείγματα συστημάτων αποθήκευσης SAN μπορείτε να βρείτε στο

Εν κατακλείδι, ελπίζουμε ότι καταφέραμε να "συμφωνήσουμε στην ορολογία" μαζί σας και το μόνο που μένει είναι να συζητήσουμε επιλογές για τη δημιουργία συστημάτων αποθήκευσης για την επιχείρησή σας και να βρούμε λύσεις που σας ταιριάζουν από άποψη αξιοπιστίας, απλότητας και προϋπολογισμού.