Конфигурации хранилища

Опубликовано: 21 Марта, 2023

Введение

В современном мире все находится на компьютерах. В частности, все хранится на устройствах хранения, которые подключены к компьютерам в различных конфигурациях. Существует множество способов доступа пользователей к этим устройствам. Некоторые лучше других, а некоторые лучше всего подходят для определенных ситуаций; в этой статье я дам обзор некоторых из этих способов и опишу некоторые ситуации, когда их можно применить.

Во-первых, существует архитектура, называемая хранилищем с прямым подключением (DAS). Это то, о чем думает большинство людей, когда они думают об устройствах хранения. Этот тип архитектуры включает в себя такие вещи, как внутренние жесткие диски, внешние жесткие диски и USB-ключи. В основном DAS относится ко всему, что подключается непосредственно к компьютеру (или серверу) без какого-либо сетевого компонента (например, сетевого коммутатора) между ними.

Изображение 19392
Рис. 1. Три конфигурации для решений для хранения данных с прямым подключением (любезно предоставлено ZDNetasia.com)

Устройство DAS может даже поддерживать одновременный доступ к данным нескольких пользователей. Все, что требуется, — это наличие у устройства нескольких портов подключения и возможность поддержки одновременных пользователей. Конфигурации DAS также можно использовать в больших сетях, когда они подключены к серверу, что позволяет нескольким пользователям получать доступ к устройствам DAS. Единственное, что исключает DAS, так это наличие сетевого устройства между запоминающим устройством и компьютером.

Многим домашним пользователям или малым предприятиям требуется сетевое хранилище (NAS). Устройства NAS обеспечивают удобство централизованного размещения ваших устройств хранения, хотя и не обязательно, что они расположены рядом с вашими компьютерами. Эта функция удобна для домашних пользователей, которые могут захотеть хранить свои устройства хранения в подвале, пока бродят по дому со своим ноутбуком. Эта функция в равной степени привлекательна для малых предприятий, где может быть нецелесообразно иметь большие устройства хранения данных там, где присутствуют клиенты или заказчики. Конфигурации DAS также могут обеспечить эту функцию, хотя и не так легко и элегантно для небольших реализаций.

Изображение 19393
Рисунок 2: Схема сетевой системы хранения данных (любезно предоставлена windowsnas.com)

Устройство NAS — это, по сути, урезанный компьютер. Хотя у них нет мониторов или клавиатур, у них есть упрощенные операционные системы, которые вы можете настроить, обычно подключаясь к устройству через веб-браузер с сетевого компьютера. Операционные системы NAS обычно представляют собой урезанные версии операционных систем UNIX, такие как FreeNAS с открытым исходным кодом, который является урезанной версией FreeBSD. FreeNAS поддерживает множество форматов файлов, таких как CIFS, FTP, NFS, TFTP, AFP, RSYNC и iSCSI. Поскольку FreeNAS имеет открытый исходный код, вы также можете добавить свою собственную реализацию любого протокола, который пожелаете. В следующей статье я предоставлю более подробную информацию об этих протоколах; так что следите за обновлениями.

Поскольку устройства NAS сами выполняют функции файловой системы, им не нужен сервер для выполнения этих функций. Сети, в которых используются устройства DAS, подключенные к серверу, потребуют, чтобы сервер выполнял функции файловой системы. Это еще одно преимущество NAS перед DAS. NAS «освобождает» сервер для выполнения других важных задач по обработке, поскольку устройство NAS подключено непосредственно к сети и само обрабатывает все файлы. Это также означает, что устройство NAS может быть проще в настройке и обслуживании для небольших реализаций, поскольку для них не требуется выделенный сервер.

Системы NAS обычно используют конфигурации RAID, чтобы предложить пользователям надежное решение для хранения данных. В этом отношении устройства NAS можно использовать аналогично устройствам DAS (для надежного резервного копирования данных). Самая большая и наиболее важная разница между системами NAS и системами DAS заключается в том, что системы NAS содержат по крайней мере одно сетевое устройство между конечными пользователями и устройством (устройствами) NAS.

Решения NAS аналогичны другой конфигурации хранения, называемой сетями хранения данных (SAN). Самая большая разница между системой NAS и системой SAN заключается в том, что устройство NAS обрабатывает функции файловой системы операционной системы, в то время как система SAN предоставляет только услуги блочного хранения и оставляет функции файловой системы для выполнения клиентским компьютером.

Конечно, это не означает, что NAS нельзя использовать вместе с SAN. Фактически, большие сети часто используют SAN с NAS и DAS для удовлетворения разнообразных потребностей своих сетевых пользователей.

Одним из преимуществ систем SAN по сравнению с системами NAS является то, что системы NAS не так легко масштабируются. Системы SAN могут довольно легко добавлять серверы в кластер для обслуживания большего количества пользователей. Системы NAS, используемые в сетях, где сети быстро растут, часто не в состоянии справиться с увеличением трафика, даже если они могут справиться с емкостью хранилища.

Это не означает, что системы NAS масштабируемы. На самом деле вы можете кластеризовать устройства NAS аналогично тому, как кластеризуют серверы в системе SAN. Это по-прежнему обеспечивает полный доступ к файлам с любого узла в кластере NAS. Но только потому, что что-то можно сделать, не означает, что это нужно делать; если вы думаете пойти по этому пути, действуйте осторожно — вместо этого я бы рекомендовал внедрить решение SAN.

Изображение 19394
Рисунок 3: Схема сети хранения данных (любезно предоставлено anildesai.net)

Однако системы NAS, как правило, дешевле, чем системы SAN, и в последние годы производители NAS сосредоточили свое внимание на расширении своего присутствия в домашних сетях, где многие пользователи предъявляют высокие требования к хранению мультимедийных файлов. Для большинства домашних пользователей менее дорогая система NAS, не требующая сервера и места в стойке, является гораздо более привлекательным решением по сравнению с внедрением конфигурации SAN.

Системы SAN имеют много преимуществ перед системами NAS. Например, довольно легко заменить неисправный сервер в системе SAN, тогда как гораздо сложнее заменить устройство NAS, которое может быть или не быть кластеризованным с другими устройствами NAS. Кроме того, гораздо проще географически распределить массивы хранения в системе SAN. Этот тип географического распределения часто желателен для сетей, которым требуется решение, устойчивое к бедствиям.

Самым большим преимуществом систем SAN является то, что они предлагают упрощенное управление, масштабируемость, гибкость и улучшенный доступ к данным и резервное копирование. По этой причине конфигурации SAN становятся довольно распространенными для крупных предприятий, которые серьезно относятся к хранению данных.

Помимо больших сетей, конфигурации SAN не очень распространены. Единственным исключением из этого правила являются отрасли видеомонтажа, которым требуется среда хранения большой емкости, а также высокая пропускная способность для доступа к данным. Конфигурация SAN с использованием Fibre Channel действительно является лучшим решением для сетей редактирования видео и сетей в аналогичных отраслях.

Несмотря на то, что любая из этих трех конфигураций (DAS, NAS и SAN) может удовлетворить потребности большинства сетей, немного продуманный дизайн сети может сэкономить много усилий в будущем по мере роста сети или возникновения необходимости обновления различных аспекты сети. Важно выбрать правильную конфигурацию, вам нужно выбрать конфигурацию, которая соответствует текущим потребностям вашей сети и любым прогнозируемым потребностям в ближайшем и среднесрочном будущем.