Сети хранения данных
       

Виртуализация на уровне сети хранения


Мэйнстрим, основное течение виртуализации систем хранения, находится именно на этом среднем уровне — уровне SAN. Все, что здесь делается, отличается от описанных выше решений прежде всего большей динамичностью. Любая сеть хранения состоит из двух групп компонентов: функциональных (серверы, накопители) и инфраструктурных (адаптеры, концентраторы, коммутаторы). Для того чтобы реализовать виртуализацию на уровне сети хранения, две эти группы нужно дополнить третьей, которую можно назвать управляющей. Оборудование, которое в нее входит, называют SAN-приставками или SAN-серверами. Это вычислительные устройства, подключаемые к SAN или устанавливаемые на путях передачи данных, которые отвечают за топологию и реализуют абстрагирование данных от их места нахождения. Объединенный пул хранения может быть симметричным (symmetrical pooling, SAN Storage Manager) или асимметричным (asymmetrical pooling, Metadata Server).

Симметричный пул

В контексте симметричного пула хранения используется также выражение In-Band SAN Virtualization; термин in-band буквально переводится как «внутри полосы» и применяется в системах связи для указания всего того, что находится непосредственно в канале передачи, например шума или искажения. В данном случае имеется в виду тот факт, что управляющее устройство, SAN Storage Manager, находится на тракте обмена между серверами и накопителями и потому весь трафик проходит через него. SAN Storage Manager осуществляет «трансляцию» физических устройств в логические. Такого рода устройств выпускается пока немного; в качестве одного из примеров можно указать интеллектуальный коммутатор-маршрутизатор SanBlast, недавно представленный компанией SYRED [5]. Он рассчитан на 16 портов Fibre Channel или Gigabit Ethernet, образует RAID-массивы из простого набора дисков и обеспечивает подключение лент и оптических носителей. SanBlast превращает существующую систему хранения в виртуальный пакет дисков. SanBlast допускает подключение SAN-серверов, работающих под управлением Windows NT, Sun Solaris, HP-UX, Linux, других разновидностей Unix.


К числу очевидных достоинств симметричного решения относится логическая простота; в нем естественным образом имеется единая точка управления и нет необходимости решать проблемы согласования в работе устройств. Кроме того, симметричный пул имеет следующие положительные качества:

  • простота установки и администрирования;
  • прозрачность для серверов и операционных систем, при использовании серверов приложений не требуются специальные драйверы;
  • обеспечение сериализации доступа к данным и потенциальной возможности для разделения доступа к данным между серверами;
  • возможность расширения функциональности SAN Storage Manager независимо от серверов и систем хранения.





    Рис. 3. Симметричный пулинг
    Очевиден и главный недостаток централизованного менеджера — он становится критической точкой с точки зрения надежности системы (рис. 3), следовательно, его кластеризация является обязательной. Столь же естественны и другие слабые стороны:

  • размещение даже очень производительного устройства на пути данных вносит задержку;
  • при подключении разнотипных серверов и накопителей требуется настройка кэш-памяти SAN Storage Manager;
  • внедрение In-Band SAN Virtualization не имеет "обратного действия"; если некоторая информационная система построена с использованием SAN Storage Manager, исключить его из работы чрезвычайно сложно.

    Асимметричный пул

    Асимметричный пул хранения (Out-of-Band SAN Virtualization) строится с использованием сервера метаданных; данное решение предполагает наличие центральной точки управления и виртуализации с сохранением возможности для прямой связи между серверами и накопителями. Управление сосредоточено в сервере метаданных, где хранится информация о размещении данных. Эти метаданные должны некоторым образом передаваться в серверы. С этой целью на подключенных серверах может быть установлено «кооперативное» программное обеспечение, называемое инсталлируемой (IFS — installable file system) или виртуальной файловой системой (VFS — Virtual File System). В качестве альтернативы в адаптерах шины или программируемых драйверах могут использоваться метаданные об устройствах, к которым они подключены.Оба этих решения могут использоваться по отдельности или совместно.

    К числу преимуществ асимметричного пула относятся:

  • простота администрирования и наращивания функциональности;
  • прозрачность для приложений и операционных систем;
  • управление виртуализацией из одной точки;
  • минимальное время задержки.

    Слабые места:

  • решение должно быть кластеризовано;
  • для внедрения асимметричного пула (в отличие от симметричного) требуется либо применить администрирование серверов, либо использовать адаптеры шины и драйверы;
  • отключение виртуализации затруднено.


    Содержание раздела