www.gcs.ru
+7(495) 729-51-70 (ГКС)
Инновации хранения данных IBM
Как инновации в хранении информации помогают расти?
Статья

Внедрение IBM FlashSystem: советы и рекомендации

Систематика-IBM
мобильная версия
, Текст: Александра Кирьянова

Для успешного внедрения системы хранения на базе флеш-технологий, соответствующей актуальным и перспективным потребностям предприятия, предпочтительно предварительное знакомство со всеми типами современных архитектур флеш-массивов, их преимуществами и недостатками при использовании в тех или иных условиях развертывания. В статье рассмотрены различные проекты внедрения IBM FlashSystem, включая варианты подключения DAS и SAN.

Каждый ИТ-специалист, ответственный за переоснащение вычислительного центра частного или государственного предприятия в любой сфере – от электронной коммерции до больничного комплекса или вуза, при выборе подходящей системы хранения данных рано или поздно знакомится с возможностями IBM FlashSystem. После разработки стратегии по обновлению инфраструктуры компании, общения с инженерами центра компетенции флеш-технологий и архитекторами ИТ-решений, которые проанализировали потребности предприятия, помогли определиться с выбором лучшего решения и предоставили ресурсы и рекомендации для тестирования в доказательство правильно выбранной концепции, самое время совместно со специалистами IBM приступить к процессу оценки различных параметров развертывания.

Прямое подключение

Модель построения сетевого хранилища данных (СХД) является отнюдь не единственным способом внедрения флеш-массивов IBM FlashSystem в качестве системы хранения данных для предприятий, чей бизнес основан на электронной коммерции, торговле акциями, предоставлении ИТ-поддержки и других онлайновых услуг, особенно в глобальных масштабах. В таких случаях – когда счет информационных потоков идет миллионами и успешность транзакций зависит от миллисекундных временных рамок, наиболее оптимальным решением может стать использование флеш-системы хранения с прямым подключением.

Простое подключение флеш-массива IBM FlashSystem к серверу

Архитектура систем хранения данных с прямым подключением (The direct attached storage, DAS) предполагает непосредственное подключение массива хранения к серверной системе без использования устройств сетевой коммутации, типичных для классической СХД (SAN/NAS). Благодаря чрезвычайной простоте, архитектура DAS широко и с успехом используется не только в обычных коммерческих ЦОДах, но также, например, для подключения систем хранения к мейнфреймам, работающим с критически важными приложениями. На практике в архитектурах DAS широко используется подключение систем хранения к хост-системе по стандартным для накопителей интерфейсам по протоколам SATA, SCSI, SAS (Serial Attached SCSI), Fibre Channel, или даже Ethernet, но в любом случае – напрямую, без использования любых типов концентраторов, коммутаторов или маршрутизаторов. Схема типичного подключения DAS представлена ниже.

Для реализации архитектуры DAS достаточно выполнить несколько простых шагов:

  1. Установить хост-адаптер шины (Host Bus Adapter, HBA) в каждый сервер, который предполагается использовать для прямого подключения к массиву IBM FlashSystem. Хост-адаптер шины представляет собой аппаратное решение (карту-контроллер), которое, в связке с соответствующим программным обеспечением, обеспечивает взаимодействие сервера с подключенным устройством.
  2. Подключить хост-адаптер к одному из портов массива IBM FlashSystem, предварительно удостоверившись в гарантированной отказоустойчивости всех задействованных компонентов, например, кабелем Fibre Channel или Ethernet, и затем выделить часть флеш-памяти для нужд именно этого сервера. В случае, если массив обслуживает единственное приложение или серверный кластер, для IBM FlashSystem можно использовать модель открытого доступа (Open Access) с расширенными возможностями управления для упрощения процесса создания логических томов хранения данных – так называемых LUN (Logical Unit Number). Таким образом, доступ к распределению ресурсов и конфигурированию IBM FlashSystem LUN открывается автоматически для всех подключенных серверов.
  3. Установить соответствующую многолучевую конфигурацию в настройках операционной системы каждого подключенного сервера, и затем использовать новые тома точно так же, как если бы они были на любом традиционном накопителе.

Прямое подключение флеш-массивов IBM FlashSystem обладает рядом существенных преимуществ. Так, прямое подключение системы хранения кабелем к хост-адаптеру вносит всего лишь 10-20 мкс (микросекунд) задержки, что составляет 10-15% от латентности самого массива IBM FlashSystem. Специализированное хранилище данных обеспечивает большую гибкость управления, поскольку ресурсы не придется делить с кем-либо еще, и вся производительность и емкость будет задействована именно для запланированных нужд.

Благодаря высокой скорости работы флеш-памяти, массив IBM FlashSystem не имеет физических ограничений по емкости внутри-серверных твердотельных накопителей. Кроме того, отдельные массивы, такие как IBM FlashSystem, обеспечивают лучшую защиту данных, стабильность и удобство обслуживания по сравнению с размещенными в сервере PCIe-накопителями или SSD.

Серверные кластеры и соответствующее программное обеспечение для управления такими конфигурациями обеспечивают высокую степень отказоустойчивости в сценариях «горячего» резервного копирования виртуальных серверов или виртуальных машин (Virtual Machine, VM). В случае, когда сервер «физически» выходит из строя, все резервные копии его виртуальных машин могут быть мгновенно перенесены на запасные серверы, и для критически важных для бизнеса приложений выход сервера из строя останется незамеченным. При использовании внутри-серверных накопителей физическая поломка сервера определенно стала бы катастрофой. Флеш-массивы IBM FlashSystem с прямым подключением обеспечивают порты и контроллеры в режиме Active/Active для каждого тома хранения (LUN), так что даже при отказе виртуальной машины, система хранения остается доступной и незатронутой.

Любой компонент системы хранения, отделенной от сервера, но при этом не управляемой коммутатором SAN, может быть в любой момент добавлен, изъят или обновлен без какого-либо влияния на работоспособность других компонентов. Например, обновление кабелей Fibre Channel для увеличение пропускной способности системы хранения в такой конфигурации не приведет к необходимости обновления сетевых коммутаторов или другой ИТ-инфраструктуры.

Меньшая сложность инфраструктуры флеш-массивов означает менее вероятные риски сбоя оборудования и дополнительную безопасность данных, а уменьшенная цена инфраструктуры, в свою очередь, как и в случае с безопасностью, приводит к снижению затрат.

Ради справедливости, важно также помнить об ограничениях архитектур DAS. К ним следует отнести меньшую гибкость, поскольку в некоторых случаях, в зависимости от размещения приложений на различных серверах предприятия, полноценное их взаимодействие с DAS IBM FlashSystem может быть затруднено. Кроме того, производительность IBM FlashSystem может превышать текущие потребности подключенных к ней серверов, так что некоторые потенциально полезные возможности системы хранения могут остаться невостребованными, и в результате будет иметь место более низкая загрузка оборудования.

Подключение к архитектурам сетевых систем хранения данных

Подавляющее число корпоративных ИТ-инфраструктур в наши дни переходят на сетевые модели хранения данных, если не сделали это годами ранее. Причины те же: пользователю не интересно знать конфигурацию и расположение сервера, но важно иметь достаточные ресурсы для хостинга приложений и работы с данными. Все это справедливо в отношении корпоративных систем хранения данных. Пользователям приложений совсем не обязательно знать или беспокоиться о том, где хранятся приложения, для них важно получать данные быстро и вовремя. Для обеспечения этой революционной функциональности системы хранения должны быть подключены к остальным компонентам посредством сетей.

Мощнейшим аспектом архитектур с СХД-подключением является возможность использования для этих целей практических любых типов подходящих систем хранения. Используя массив IBM FlashSystem, можно также подключать массивы жестких дисков, называемых зачастую RAID-системами, и даже устройства с записью данных на компакт-диски или магнитную ленту, обычно используемые для резервного копирования или нужд архивирования.

В процессе внедрения системы хранения IBM FlashSystem достаточно установить массив (или массивы) в стойку ЦОДа, подключить их соответствующими кабелями (для этих целей также наиболее популярен Fibre Channel) и активировать программное обеспечение для управления СХД. Управляющее ПО для массива IBM FlashSystem после запуска сделает видимыми соответствующие интерфейсы или порты. Далее чаще всего запускается функция зонирования в режиме Active/Active, после чего настройки производительности и функциональности системы хранения IBM FlashSystem становятся доступны для приложений. Массив IBM FlashSystem становится ресурсом, доступным для любого устройства, подключенного к порту коммутатора СХД.

Список преимуществ внедрения архитектуры СХД на этом не завершается, он также включает большой выбор доступных программных и аппаратных решений. Так, практически все ведущие производители коммутаторов выпускают модели, квалифицированные для поддержки флеш-систем хранения с развертыванием в СХД. Такие системы обладают большей гибкостью при необходимости увеличения емкости и/или производительности, поскольку для подключения многочисленных систем хранения данных используются одни и те же порты сервера. Любое приложение, виртуальная машина или сервер, подключенные к СХД, могут использовать часть ресурсов IBM FlashSystem.

Более крупные и/или многочисленные серверные кластеры и массивы данных любых размеров могут подключаться к различным приложениям, серверным кластерам или реплицироваться по всему миру. Системы хранения IBM FlashSystem также обеспечивают простое масштабирование, предоставляя практически неограниченные возможности для роста и кастомизации ресурсов хранения данных в соответствии с потребностями приложений. Наконец, Серверные кластеры могут использовать всю пропускную способность СХД в случае необходимости запуска сценариев восстановления или всплесков трафика приложений. 

В пассив технологии подключения к сетевым системам хранения данных можно записать некоторое снижение производительности по сравнению с решениями с прямым подключением или внутри-серверными накопителями, возникающее в связи с самим фактом использования сетевого подключения. Чаще всего потери на такие задержки с лихвой компенсируются большей гибкостью масштабирования емкости/производительности, простым и легким внедрением и обслуживанием. Помимо этого, при внедрении быстрой системы хранения предъявляются высокие требования к производительности коммутатора. Все компоненты на пути прохождения данных должны быть оптимизированы для работы с высокой производительностью, иначе инвестиции в флеш-технологии будут менее эффективны. 

Владимир Бахур