Сетевое хранилище NAS — что это простыми словами? Что такое NAS. Сравнение протоколов подключения СХД

Технология NAS (сетевые подсистемы хранения данных, Network Attached Storage) развивается как альтернатива универсальным серверам. В отличие от серверов NAS-устройства выполняют только одну функцию - файловое хранение данных. Конструктивно NAS представляет собой специализированный кэшируемый сервер, который подключается напрямую к локальной сети (LAN), обычно используя Ethernet, предоставляя доступ к уже настроенному дисковому пространству, используя собственную интегрированную файловую систему и программное обеспечение для управления данными, для неограниченного количества гетерогенных клиентов или других серверов.
Таким образом, NAS можно считать законченным решением в области хранения данных, очень надежным и стабильным решением с невысокой ценой. В большинстве случаев NAS является оптимальным решением для небольших компаний и позволяет создать емкую сеть хранения информации малыми средствами

В отличие от серверов NAS-устройства выполняют только одну функцию - файловое хранение данных. Конструктивно NAS представляет собой специализированный кэшируемый сервер, который подключается напрямую к локальной сети (LAN), обычно используя Ethernet, предоставляя доступ к уже настроенному дисковому пространству, используя собственную интегрированную файловую систему и программное обеспечение для управления данными, для неограниченного количества гетерогенных клиентов или других серверов. NAS-устройство является быстрым решением проблемы нехватки свободного дискового пространства, т.к. после подключения NAS-устройства к компьютерной сети, практически сразу можно начинать с ним работать.

NAS-устройство является быстрым решением проблемы нехватки свободного дискового пространства, т.к. после подключения NAS-устройства к компьютерной сети, практически сразу можно начинать с ним работать.
Конструктивно NAS представляет собой специализированный кэшируемый сервер, который подключается напрямую к локальной сети (LAN), обычно используя Ethernet, предоставляя доступ к уже настроенному дисковому пространству, используя собственную интегрированную файловую систему и программное обеспечение для управления данными, для неограниченного количества гетерогенных клиентов или других серверов.

NAS-сети лучше всего подходят для небольших офисов или отделов предприятий. Системы такого типа достаточно просто администрировать. NAS-устройства, если пользоваться общепринятой терминологией, являются Plug-and-play-устройствами. Они подключаются к существующей локальной вычислительной сети (LAN), сами определяют свои IP-адреса, а затем появляются в сети как дополнительные накопители информации. За счет того, что NAS-устройства выполняют лишь строго ограниченные функции, в них зачастую используются либо специальные операционные системы, либо стандартные ОС с ограниченной функциональностью, а это позволяет использовать недорогие встраиваемые процессоры с небольшими объемами оперативной памяти, ведь они расходуются лишь на хранение и извлечение данных.

Кроме того, NAS-устройства являются мультипротокольными, то есть поддерживают несколько сетевых протоколов файловых систем, например NFS (UNIX), CIFS (Windows), а также HTTP (iSCSI) для создания географически распределённой сети хранения данных средствами Интернета.

Если говорить о недостатках NAS, то они, как странно бы это ни прозвучало, - прямое следствие достоинств.
Поскольку Network Attached Storage подключается напрямую к существующей ЛВС, появляется такая проблема, как транзит данных между NAS-сервером и серверами приложений (или клиентскими ПК конечных пользователей). Другими словами, активное использование NAS существенно сужает полосу пропускания и перегружает сеть.

NAS-устройства могут быть простейшими «коробочками» с одним портом Ethernet и двумя жёсткими дисками в RAID-1, позволяющими иметь доступ к файлам только по одному протоколу типа CIFS (Common Internet File System),
до огромных систем, в которых могут быть установлены сотни жёстких дисков, а файловый доступ обеспечивается десятком специализированных серверов внутри NAS-устройства.

Число внешних Ethernet-портов может достигать многих десятков, а ёмкость хранимых данных - несколько сотен терабайт.

Одним из назначений NAS-устройств - это работа в гетерогенной среде, где необходим быстрый файловый доступ к данным для многих клиентов одновременно.

Также обеспечивается отличная надёжность хранения и гибкость управления системой вкупе с простотой обслуживания.

Что касается гетерогенной среды, то доступ к файлам, в рамках единой NAS-системы, может быть получен по таким протоколам, как TCP/IP, CIFS, NFS, FTP, TFTP, что обеспечивает функционирование с различными операционными системами, установленными на хост-серверах.

Что касается лёгкости обслуживания и гибкости управления, то эти возможности обеспечиваются специализированной ОС, которую трудно вывести из строя и не нужно обслуживать, а также простотой разграничения прав доступа к файлам. К примеру, возможна работа в среде Windows Active Directory с поддержкой требуемой функциональности - это может быть LDAP, Kerberos Authentication, Dynamic DNS, ACLs, назначение квот (quotas), Group Policy Objects и т.д. Так как NAS-устройство обеспечивает доступ к файлам, а имена этих файлов могут содержать символы различных языков, многие NAS-устройства обеспечивают поддержку кодировок UTF-8, Unicode.

К выбору NAS-устройств стоит подходить даже тщательнее, чем к другим устройствам хранения, т.к. такое оборудование может не поддерживать необходимые вам сервисы, например, Encrypting File Systems (EFS) от Microsoft и IPSec.

Основные преимущества NAS-устройств:

Простота и лёгкость установки и администрирования;
. сравнительно невысокая стоимость;
. поддержка стандартов ограничения доступа;
. универсальность для клиентов (Microsoft Winodws, Novell, Mac, Unix, Linux);
. поддержка большинства программ резервного копирования;
. возможность доступа к данным в случае выхода из строя основного сервера;
. хранение большого количества разнообразной информации.

Таким образом, NAS можно считать законченным решением в области хранения данных, очень надежным и стабильным решением с невысокой ценой. В большинстве случаев NAS является оптимальным решением для небольших компаний и позволяет создать емкую сеть хранения информации малыми средствами.

– устройства хранения, подключённые напрямую в сеть. В отличие от других систем NAS обеспечивает файловый доступ к данным и никак иначе. NAS-устройства представляют из себя комбинацию системы хранения данных и сервера, к которому она подключена. В простейшем варианте обычный сетевой сервер, предоставляющий файловые ресурсы, является устройством NAS:

Все минусы такой схемы аналогичны DAS-топологии, за некоторым исключением. Из добавившихся минусов отметим возросшую, и часто значительно, стоимость – правда, стоимость пропорциональна функциональности, а тут уже часто «есть за что платить». NAS-устройства могут быть простейшими «коробочками» с одним портом ethernet и двумя жёсткими дисками в RAID1, позволяющими доступ к файлам по лишь одному протоколу CIFS (Common Internet File System) до огромных систем в которых могут быть установлены сотни жёстких дисков, а файловый доступ обеспечивается десятком специализированных серверов внутри NAS-системы. Число внешних Ethernet-портов может достигать многих десятков, а ёмкость хранимых данных – несколько сотен терабайт (например EMC Celerra CNS). Такие модели по надёжности и производительности могут далеко обходить многие midrange-устройства SAN. Что интересно, NAS-устройства могут быть частью SAN-сети и не иметь собственных накопителей, а лишь предоставлять файловый доступ к данным, находящимся на блочных устройствах хранения. В таком случае NAS берёт на себя функцию мощного специализированного сервера, а SAN – устройства хранения данных, то есть мы получаем топологию DAS, скомпонованную из NAS- и SAN-компонентов.

NAS-устройства очень хороши в гетерогенной среде, где необходим быстрый файловый доступ к данным для многих клиентов одновременно. Также обеспечивается отличная надёжность хранения и гибкость управления системой вкупе с простотой обслуживания. На надёжности особо останавливаться не будем – этот аспект СХД рассмотрен выше. Что касается гетерогенной среды, доступ к файлам в рамках единой NAS-системы может быть получен по протоколам TCP/IP, CIFS, NFS, FTP, TFTP и другим, включая возможность работы NAS, как iSCSI-target, что обеспечивает функционирование с различным ОС, установленными на хостах. Что касается лёгкости обслуживания и гибкости управления, то эти возможности обеспечиваются специализированной ОС, которую трудно вывести из строя и не нужно обслуживать, а также простотой разграничения прав доступа к файлам. К примеру, возможна работа в среде Windows Active Directory с поддержкой требуемой функциональности – это может быть LDAP, Kerberos Authentication, Dynamic DNS, ACLs, назначение квот (quotas), Group Policy Objects и SID-истории. Так как доступ обеспечивается к файлам, а их имена могут содержать символы различных языков, многие NAS обеспечивают поддержку кодировок UTF-8, Unicode. К выбору NAS стоит подходить даже тщательнее, чем к DAS-устройствам, ведь такое оборудование может не поддерживать необходимые вам сервисы, например, Encrypting File Systems (EFS) от Microsoft и IPSec. К слову можно заметить, что NAS распространены намного меньше, чем устройства SAN, но процент таких систем всё же постоянно, хотя и медленно, растёт – в основном за счёт вытеснения DAS.

NAS – что это и зачем оно мне дома?

Современный мир невозможно себе представить без ежесекундно растущих колоссальных объемов всевозможной информации. Массивы данных многочисленных дата-центров тяжело даже вообразить. Данные, которые хранятся на серверах, представляют собой самую разнообразную информацию, необходимую для нужд бизнеса, научных структур, государственных учреждений и так далее.

Однако не только крупным организациям требуется сохранять и использовать большие объемы данных. Большинство обычных пользователей уже столкнулись с постоянной проблемой нехватки дискового пространства на домашних компьютерах. Еще не так давно жесткий диск на 100 Гб являлся недостижимой мечтой для большинства обладателей ПК и его счастливые обладатели терялись, не зная, чем же теперь заполнить эту бездну. За десяток лет до того пределом мечтаний были винчестеры объемом 120 Мб. Еще десятком лет ранее народная молва приписывала Биллу Гейтсу слова «Я не знаю, для чего может понадобиться объем ОЗУ более 64 килобайт», а хранение информации осуществлялось на магнитных лентах и на дискетах.

Прошло не так много времени по историческим масштабам, а огромному числу пользователей ПК даже для домашних хранилищ уже не хватает терабайтных винчестеров. Причина проста: основную массу хранимой дома информации составляют всевозможные мультимедийные данные. Фильмы, музыка, фотографии с каждым годом занимают все большее дисковое пространство из-за увеличения требований к качеству картинки и звука. Если на заре домашнего мультимедиа сжатый фильм занимал объем до 700 Мб (один CD-диск), а несжатый в DVD-качестве - до 4,7 Гб, то сейчас тот же фильм в формате Full HD может отнимать 30-40 Гб на жестком диске. Если же у вас дома есть возможность просмотра 3D-видео, то размеры файлов с видеоконтентом сразу вырастают вдвое.

Очевидно, что составлять обширную домашнюю видеотеку, имея в своем распоряжении один-два терабайта под хранилище, становится затруднительно. Самым очевидным выходом из этой ситуации кажется простое увеличение количества жестких дисков в своем системном блоке. Не хватает пары терабайт - докинь еще диск, потом еще и еще. В итоге в домашнем ПК вполне можно создать хранилище объемом 8-12 Тб, что устроит большинство пользователей. Но у подобного решения есть целый ряд существенных недостатков.

Типичный пример домашней сети

Во-первых, большинство современных квартир имеют уже не один, а зачастую и не два устройства для просмотра видео. Компьютер, телевизоры в гостиной и на кухне, акустика на лоджии и т. п. Каждый из этих потребителей контента должен иметь постоянный доступ к хранилищу. Кроме того, если в доме установлена система видеонаблюдения , данные, получаемые с камер, удобно хранить также в централизованном хранилище. Следовательно, компьютер, в котором это хранилище организовано, должен постоянно работать. Далеко не всегда это удобно и приводит к излишней амортизации и преждевременному выходу из строя дорогостоящих компонентов ПК.

Во-вторых, постоянное обращение одновременно нескольких потребителей к хранилищу неминуемо приводит к замедлению работы компьютера, которому приходится отнимать часть собственных ресурсов на обработку этих обращений и раздачу информации.

В-третьих, три-четыре жестких диска в одном системном блоке являются достаточно серьезной нагрузкой для блока питания и неплохим источником тепла внутри корпуса ПК. Скорее всего, для обеспечения их нормальной работы придется заменять блок питания на более мощный и организовывать дополнительное охлаждение внутри системника, что неминуемо приведет к росту уровня шума от компьютера.

В-четвертых, вариант увеличения объема хранилища путем увеличения количества жестких дисков совершенно невозможен для тех, кто использует дома только ноутбуки, планшеты и подобные малогабаритные гаджеты. В ноутбуке можно поменять один жесткий диск на другой, большей емкости, но кардинально решить проблему ограниченности дискового пространства не удастся.

Выходом, позволяющим решить проблему нехватки дискового пространства и организовать стабильную и эффективную работу домашней сети, может стать установка домашнего сервера данных. Помимо хранения данных сервер можно настроить на выполнение целого ряда дополнительных задач - почтовые и торрент-клиенты, домашние медиацентры, видеогалереи и т. п. Но полноценные серверные решения все же чрезмерно дороги для большинства пользователей.

Поэтому для тех, кому необходимо просто вместительное сетевое хранилище, оптимальным вариантом для дома являются специальные сетевые системы хранения данных - NAS (англ. Network Attached Storage).

Что такое NAS

Выше мы уже дали определение этому устройству - это сетевая система хранения данных. Давайте разберемся, что она представляет собой на практике.

По существу, NAS является обычным компьютером, который помещен в компактный (по возможности) корпус, оснащен массивом из нескольких жестких дисков и подключен к домашней компьютерной сети. Классический NAS предназначен исключительно для длительного и надежного хранения разнообразной информации и предоставления к ней доступа из любого места домашней сети.

Так как он не предназначен для выполнения никаких вычислительных задач или прямого взаимодействия с пользователем, то в подавляющем большинстве случаев к NAS не подключаются клавиатура, мышка и монитор. Весь процесс взаимодействия с хранилищем происходит через сеть, в том числе и его первоначальная настройка. Как правило, эта настройка происходит через веб-интерфейс.

Внешний вид типичных NAS

Программное обеспечение NAS может базироваться на любой из известных операционных систем, но наиболее часто используются все же операционные системы Unix-семейства, FreeBSD, различные версии Linux - из-за их низкой (или отсутствующей) стоимости, гибкости, масштабируемости и легкости администрирования. Так как настройка и взаимодействие с NAS происходит посредством веб-интерфейса, то для пользователя установленная в хранилище ОС не играет никакой роли.

При выборе NAS необходимо заранее прикинуть свои потребности в объеме сетевого хранилища и учитывать следующие параметры: количество устанавливаемых одновременно жестких дисков в системе (может колебаться от двух до восьми), возможность создания RAID-массивов из этих дисков и их тип (необходимо для обеспечения сохранности данных при выходе из строя одного диска), пропускная способность сетевого протокола (сейчас, как правило, все NAS имеют гигабитное подключение), дополнительная функциональность.

В качестве дополнительно предоставляемых функций многие NAS предоставляют программную поддержку систем IP-видеонаблюдения. Также нередко возможна настройка прав доступа к хранимой информации отдельно для каждого пользователя.

Важной является возможность быстрого создания резервных копий всех данных нажатием одной кнопки. Нередко современные NAS оснащаются программным обеспечением, превращающим их в торрент-клиенты.

Еще одной часто востребованной функцией оказывается возможность предоставления удаленного доступа к хранимой в NAS информации. При правильной настройке вы получаете доступ к хранилищу из любой точки мира, где только возможно подключение к сети Интернет. Фактически вы можете организовать свое собственное облачное хранилище данных.

Поэтому при выборе NAS в качестве своего домашнего хранилища заранее продумайте, какие задачи он будет выполнять у вас дома, и выбирайте конкретное устройство с учетом собственных требований к его функциональности.

NAS на практике

Многие энтузиасты по прочтении вышенаписанного наверняка задали себе вопрос: если NAS является обычным компьютером, предназначенным для выполнения определенной задачи, то нельзя ли его собрать самостоятельно из имеющихся на рынке комплектующих? Ответ прост: конечно, это возможно. И самодельные NAS нередко встречаются в домашних сетях специалистов-компьютерщиков. Однако экономический выигрыш на сегодня не так велик, чтобы отказываться от готовых решений, которые предлагают практически все производители компьютерного и сетевого оборудования.

Итак, на кого же следует обратить внимание на рынке NAS, чтобы впоследствии не пожалеть потраченные деньги?

Системы NAS на сегодняшний день есть в ассортименте таких компьютерных гигантов, как , IBM , Dell , Intel , Fujitsu , Asus , Iomega , Seagate , Western Digital , Sun Microsystems , Transcend , Kingston , ZyXEL , D-Link и большинства менее известных брендов.

Предлагаемые ими устройства различаются количеством устанавливаемых жестких дисков, дизайном, операционной системой, функциональностью и, конечно же, стоимостью.

На примере нескольких конкретных устройств рассмотрим многообразие существующих вариантов.

Seagate Central

Простейший NAS, рассчитанный на установку одного жесткого диска объемом 2-4 Тб. Основная задача - предоставление доступа к данным внутри домашней сети и удаленного доступа из Интернета. Фактически представляет собой внешний жесткий диск, оснащенный сетевым интерфейсом помимо USB. Никаких дополнительных сервисов не предоставляет.

Одним из серьезных преимуществ Seagate Central является мобильность - как и обычный внешний винчестер, он без труда помещается в небольшую сумку и может путешествовать вместе с хозяином при необходимости.

Стоимость колеблется в пределах 5-7 тысяч рублей в зависимости от объема установленного жесткого диска.

D-Link DNS-315

Еще один представитель однодисковых накопителей. В комплект поставки жесткий диск не входит, выбор винчестера на усмотрение пользователя. Обладает достаточно продвинутым для модели начального уровня программным обеспечением. Легко настраивается в качестве FTP-сервера, может работать как принт-сервер, подключаясь к широкому перечню принтеров USB-шнуром.

Гигабитная сетевая карта обеспечивает быстрый обмен данными со всеми участниками домашней сети. Может хранить учетные данные с индивидуальными настройками сразу для 512 пользователей, что позволяет использовать в качестве обменника в небольших офисах.

Стоимость около 1750 рублей.

Iomega ix2 35551

Сетевое хранилище, предназначенное для установки уже двух жестких дисков объемом до 4 Тб каждый. Гигабитная сетевая карта, возможность быстрого резервного копирования данных, интересный дизайн, маленькие габариты и бесшумная работа делают его привлекательным для большого круга пользователей.

Приобрести Iomega ix2 35551 можно по цене от 9900 рублей. При этом в начальную комплектацию входят два диска по 2 Тб каждый.

Это профессиональный накопитель, предназначенный для одновременной установки до восьми жестких дисков. Возможна организация массивов от RAID0 до RAID10 с горячей заменой дисков. Поддержка всех существующих сетевых протоколов, два гигабитных канала Ethernet, поддержка систем IP-видеонаблюдения, возможность GSM-мониторинга, управление 4096 учетными записями и многие другие функции, которые нет возможности даже просто перечислить в коротком обзоре, делают это устройство отличным выбором для организации сетевого хранилища крупного офиса или большого домовладения с развитой системой видеонаблюдения и большим числом участников домашней сети.

Работает эта система на процессоре Intel Core i3-2120 с тактовой частотой 3,3 ГГц, который взаимодействует с 2 Гб оперативной памяти.

Стоимость этого устройства уже превышает 100 тысяч рублей.

Короткий вывод

Несмотря на не слишком долгую историю своего развития, системы NAS приобретают все большую популярность в малых офисах и в домашних сетях. Широкая функциональность, надежность хранения данных, возможность предоставления доступа к информации в режиме 24×7, низкое энергопотребление и сравнительно невысокая стоимость делают их незаменимыми в условиях быстрорастущей потребности к увеличению объемов хранимой информации.

Являясь более дешевой заменой полноценным серверным решениям, NAS зачастую не уступают им в уровне предоставляемого сервиса, особенно в небольших домашних сетях и в набирающих популярность системах «умных домов».

Лекция 15 08.03.2017 4:50:04

Сетевые хранилища данных

Существующие типы систем хранения данных

Традиционно можно выделить три технологии организации хранения данных, предусматривающих их коллективное использование:

Direct Attached Storage (DAS);

Network Attach Storage (NAS);

Storage Area Network (SAN).

Устройства DAS (Direct Attached Storage) – решение, когда устройство для хранения данных подключено непосредственно к серверу, или к рабочей станции. В настоящее время для этого чаще всего используется интерфейс SAS.

Устройства NAS (Network Attached Storage) – отдельно стоящая интегрированная дисковая система со своей специализированной ОС и набором полезных функций быстрого запуска системы и обеспечения доступа к файлам. Система подключается к компьютерной сети (ЛВС), и являющается быстрым решением проблемы нехватки свободного дискового пространства.

Storage Area Network (SAN) – это специальная выделенная сеть, объединяющая устройства хранения данных с серверами приложений, обычно строится на основе протокола Fibre Channel или протокола iSCSI.

Архитектура системы хранения DAS (Direct Attached Storage)

К основным преимуществам DAS систем можно отнести их низкую стоимость, простоту развертывания и администрирования, а также высокую скорость обмена данными между системой хранения и сервером. Благодаря этому они популярны в сегменте малых офисов, хостинг-провайдеров и небольших корпоративных сетей. В то же время DAS-системы имеют и свои недостатки, к которым можно отнести неоптимальную утилизацию ресурсов, поскольку каждая DAS система требует подключения выделенного сервера Архитектура Direct Attached Storage

Достаточно низкая стоимость. По сути эта СХД представляет собой дисковую корзину с жесткими дисками, вынесенную за пределы сервера.

Простота развертывания и администрирования.

Высокая скорость обмена между дисковым массивом и сервером.

Низкая надежность. При выходе из строя сервера, к которому подключено данное хранилище, данные перестают быть доступными.

Низкая степень консолидации ресурсов – вся ёмкость доступна одному серверу.

Архитектура системы хранения NAS (Network Attached Storage)

Технология NAS (сетевые подсистемы хранения данных, Network Attached Storage) развивается как альтернатива универсальным серверам, несущим множество функций (печати, приложений, факс сервер, электронная почта и т.п.). В отличие от них NAS-устройства исполняют только одну функцию - файловый сервер. И стараются сделать это как можно лучше, проще и быстрее.

NAS подключаются к ЛВС и осуществляют доступ к данным для неограниченного количества гетерогенных клиентов или других серверов. В настоящее время практически все NAS устройства ориентированы на использование в сетях Ethernet (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet) на основе протоколов TCP/IP. Доступ к устройствам NAS производится с помощью специальных протоколов доступа к файлам. Наиболее распространенным протоколом файлового доступа является протокол NFS. Внутри подобных серверов стоят специализированные ОС, такие как MS Windows Storage Server.

Архитектура Network Attached Storage

Дешевизна и доступность его ресурсов не только для отдельных серверов, но и для любых компьютеров организации.

Простота коллективного использования ресурсов.

Простота развертывания и администрирования

Универсальность для клиентов (один сервер может обслуживать клиентов MS, Novell, Mac, Unix)

Доступ к информации через протоколы “сетевых файловых систем” зачастую медленнее, чем к локальному диску.

Большинство недорогих NAS-серверов не позволяют обеспечить скоростной и гибкий метод доступа к данным на уровне блоков, присущих SAN системам, а не на уровне файлов.

Архитектура системы хранения SAN (Storage Area Network)

Storage Area Network (SAN) - это специальная выделенная сеть, объединяющая устройства хранения данных с серверами приложений, обычно строится на основе протокола Fibre Channel либо iSCSI. В отличие от NAS, SAN не имеет понятия о файлах: файловые операции выполняются на подключенных к SAN серверах. SAN оперирует блоками, как некий большой жесткий диск. Идеальный результат работы SAN - возможность доступа любого сервера под любой операционной системой к любой части дисковой емкости, находящейся в SAN. Оконечные элементы SAN - это серверы приложений и системы хранения данных (дисковые массивы, ленточные библиотеки и т. п.). А между ними, как и в обычной сети, находятся адаптеры, коммутаторы, мосты, концентраторы.iSCSI является более «дружелюбным» протоколом, поскольку он основан на использовании стандартной инфраструктуры Ethernet – сетевых карт, коммутаторов, кабелей.

Архитектура Storage Area Network

Высокая надёжность доступа к данным, находящимся на внешних системах хранения. Независимость топологии SAN от используемых СХД и серверов.

Централизованное хранение данных (надёжность, безопасность).

Удобное централизованное управление коммутацией и данными.

Перенос интенсивного трафика ввода-вывода в отдельную сеть, разгружая LAN.

Высокое быстродействие и низкая латентность.

Масштабируемость и гибкость логической структуры SAN

Возможность организации резервных, удаленных СХД и удаленной системы бэкапа и восстановления данных.

Возможность строить отказоустойчивые кластерные решения без дополнительных затрат на базе имеющейся SAN.

Более высокая стоимость

Сложность в настройке FC-систем

Более жесткие требования к совместимости компонентов.

Типы носителей информации и протокол взаимодействия с СХД

В настоящий момент для хранения данных в дисковых массивах используются SATA и SAS диски. Какие диски выбрать в хранилище зависит от конкретных задач. Стоит отметить несколько фактов.

SATA II диски:

Доступны объемы одного диска до 1 ТБ

Скорость вращения 5400-7200 RPM

Скорость ввода/вывода до 2,4 Гбит/с

Время наработки на отказ примерно в два раза меньше чем у SAS дисков.

Менее надежные, чем SAS диски.

Дешевле примерно в 1,5 раза, чем SAS-диски.

Доступны объемы одного диска до 450 ГБ

Скорость вращения 7200 (NearLine), 10000 и 15000 RPM

Скорость ввода/вывода до 3,0 Гбит/с

Время наработки на отказ в два раза больше чем у SATA II дисков.

Более надежные диски.

До недавнего времени основными протоколами взаимодействия с СХД являлись – FibreChannel и SCSI. Сейчас на смену SCSI, расширив его функционал, пришли протоколы iSCSI и SAS.

Протокол Fibre Channel

На практике современный Fibre Channel (FC) имеет скорости 2 , 4 или 8 Гбит/Сек. При таких скоростях расстояния подключения практически не ограничены – от стандартных 300 метров на обычном оборудовании до нескольких сотен или даже тысяч километров при использовании специализированного оборудования. Главный плюс протокола FC – возможность объединения многих устройств хранения и хостов (серверов) в единую сеть хранения данных (SAN). Но с другой стороны высока стоимость и трудоемкость инсталляции и обслуживания дисковых массивов использующих FC.

Гибкая масштабируемость СХД;

Позволяет создавать СХД на значительных расстояниях

Большие возможности резервирования.

Высокая стоимость решения;

Еще более высокая стоимость при организации территориально распределенной FC-сети

Высокая трудоемкость при внедрении и обслуживании.

Протокол iSCSI

Протокол iSCSI (инкапсуляция SCSI пакетов в протокол IP) позволяет пользователям создать сети хранения данных на базе протокола IP с использованием Ethernet-инфраструктуры и портов RJ45. Таким образом, протокол iSCSI дает возможность обойти те ограничения, которыми характеризуются хранилища данных с непосредственным подключением, включая невозможность совместного использования ресурсов через серверы и невозможность расширения емкости без отключения приложений. Скорость передачи 1 Гб/c (Gigabit Ethernet), но данная скорость является достаточной для большинства бизнес-приложений масштаба средних предприятий.

Важно отметить, что сети SAN на базе протокола iSCSI обеспечивают те же преимущества, что и сети SAN с использованием протокола Fibre Channel, но при этом упрощаются процедуры развертывания и управления сетью, и значительно снижаются стоимостные затраты на данную СХД.

Высокая доступность;

Масштабируемость;

Простота администрирования, так как используется технология Ethernet;

Более низкая цена организации SAN на протоколе iSCSI, чем на FC.

Простота интеграции в среды виртуализации

Есть определенные ограничения по использованию СХД с протоколом iSCSI с некоторыми приложениями, с системами Real Time и при работе с большим числом видеопотоков в HD формате

Высокоуровневые СХД на базе iSCSI, также как и CХД c FC-протоколом, требуют использования быстрых, дорогостоящих Ethernet-коммутаторов

C точки зрения используемых интерфейсов, протокол iSCSI задействует интерфейсы Ethernet 1Гбит/C, а ими могут быть как медные, так оптоволоконные интерфейсы при работе на больших расстояниях.

Протокол SAS

Протокол SAS и одноименный интерфейс разработаны для замены параллельного SCSI и позволяет достичь более высокой пропускной способности, чем SCSI. Хотя SAS использует последовательный интерфейс в отличие от параллельного интерфейса, используемого традиционным SCSI, для управления SAS-устройствами по-прежнему используются команды SCSI. SAS позволяет обеспечить физическое подключение между массивом данных и несколькими серверами на небольшие расстояния.

Приемлемая цена;

Легкость консолидации хранилищ – хотя СХД на базе SAS не может подключаться к такому количеству хостов (серверов), как SAN конфигурации которые используют протоколы FC или iSCSI, но при использовании протокола SAS не возникает трудностей с дополнительным оборудованием для организации общего хранилища для нескольких серверов.

Протокол SAS позволяет обеспечить большую пропускную способность с помощью 4 канальных соединений внутри одного интерфейса. Каждый канал обеспечивает 3 Гб/c , что позволяет достичь скорости передачи данных 12 Гб/с

Ограниченность досягаемости – длинна кабеля не может превышать 8 метров. Тем самым хранилища с подключением по протоколу SAS, будут оптимальны только тогда когда серверы и массивы будут расположены в одной стойке или в одной серверной;

Количество подключаемых хостов (серверов) как правило, ограничено несколькими узлами.

Сравнение протоколов подключения СХД

Ниже приведена сводная таблица сравнения возможностей различных протоколов взаимодействия с СХД.