Сучасні методи резервування даних серверів і робочих станцій, Комп'ютери, огляди

Введення

Активний розвиток інформаційних технологій, що почався на самому початку XXI століття і не планує припиняти в найближчі десятиліття, вже сьогодні стало причиною появи величезної кількості форматів запису інформації і ще більшого розмаїття пристроїв, на яких ця інформація зберігається. Інженери розробили накопичувачі для найрізноманітніших потреб, починаючи від звичайної USB-флешки для перенесення невеликого кількості інформації і закінчуючи файловими серверами, мають ємність в кілька десятків терабайт.

В рамках даної статті не розглядатимуться портативні накопичувачі для особистого використання з малою ємністю, увага буде приділятися оптимальним способам резервування даних в компаніях малого, середнього та великого бізнесу, підібрані з розрахунку кількості збереженої інформації, швидкості його росту, надійності накопичувачів.

Незалежно від того, скільки людина числиться в штаті тієї чи іншої компанії, їй у будь-якому випадку потрібна система зберігання даних, і станом на 2009 рік, перевага віддається одному з двох типів таких систем: стрічкових і дискових. Останні, в свою чергу, діляться за типом інтерфейсу на NAS, iSCSI або Fibre Channel.

Стрічкові накопичувачі HP

При організації систем зберігання даних на будь-яких типах носіїв завжди потрібно приділяти увагу продукції відомих компаній-виробників. Якщо будуть використовуватися стрічкові пристрої, то потрібно врахувати, що при всій їх різноманітності вони побудовані на одному з двох типів запису: лінійної і похило-рядкового. У першому випадку інформація пишеться на стрічку у вигляді декількох паралельних доріжок. Процеси запису і читання йдуть в обох напрямках. Похило-рядкова магнітна запис увазі встановлений під певним кутом обертовий барабан, який оснащений декількома запісивающе-зчитувальними голівками. Але технічна сторона роботи пристроїв цікавить мінімальний відсоток покупців, тому розглянемо ті моделі, які набувають найбільш часто.

Хороший сервер hp може роками працювати, не вимагаючи перезавантаження, без обслуговування. Компанія Hewlett Packard є постачальником одних з кращих корпоративних рішень на основі стрічкових пристроїв, які цілком заслужено є найбільш популярними на ринку за рахунок високої якості виконання і надійності. Наприклад, пильної уваги заслуговує стрічкова бібліотека HP StorageWorks MSL6000, залежно від конкретної модифікації здатна зберігати в собі до 192 Тб інформації без стиснення і до 384 Тб зі стиском.

Стрічкові бібліотеки – це не самі компактні пристрої, адже вони дозволяють зберігати в собі від 10 до кількох сотень стрічок – так званих картриджів. Саме через можливість розміщення відразу декількох стрічкових картриджів в одному корпусі, їх і називають бібліотеками. Такий тип пристроїв, що використовується для створення резервної копії інформації – це вибір системних адміністраторів, що бажають мати доступною технологією, яка пропонує гнучкість і невисоку вартість повністю автоматизованого процесу резервування і відновлення даних.

Якщо потрібні компактні пристрої для резервування одного або декількох серверів або робочих станцій, то Hewlett Packard готова запропонувати ряд стрічкових накопичувачів, чиї розміри відповідають форм-фактору 5,25 дюйма. Залежно від потреб, при монтажі можна вибирати пристрої з інтерфейсом USB 2.0 (наприклад, StorageWorks DAT 72 або DAT 160 з буфером 8 і 16 Мб відповідно), Ultra160 SCSI (StorageWorks DAT 160 SCSI) або Wide Ultra SCSI (StorageWorks DAT 40 SCSI). Що стосується ємності цих накопичувачів, то для StorageWorks DAT 72 вона становить до 36 Гб без стиснення і до 72 Гб зі стиском. Модель StorageWorks DAT 160 вже більш ємна – до 80 Гб без стиснення і до 160 Гб із стисненням, а накопичувач StorageWorks DAT 40 – це бюджетна модель, її місткість – 40 і 80 Гб відповідно. Для полегшення процесу монтажу, HP розробила спеціальний масив StorageWorks 5300, що має форм-фактор 3U і дозволяє встановити до чотирьох стрічкових накопичувачів 5,25 "половинної висоти і до двох повнорозмірних накопичувачів 5,25".

Крім пристроїв DAT в модельному ряду HP представлені накопичувачі, що використовують технологію LTO (Linear Tape Open). Для неї було розроблено два типи носіїв – Accelis і Ultrium, перший орієнтований на мінімальний час доступу та максимальну швидкість, а другий – на максимальну ємність. На сьогоднішній день стандарт Accelis вже не використовується. Особливості технології LTO полягають, в основному, у підтримці великої кількості паралельних каналів на стрічці і високої щільності запису інформації, а також у динамічному переміщенні даних з зіпсованих областей на стрічці, при поломці сервомеханізми або однієї з головок читання-запису.

Як приклад стрічкового накопичувача Ultrium можна взяти HP StorageWorks Ultrium 448. Деякі компанії поставляють їх у комплекті з серверами hp proliant dl380 g5 або dl360. Дана система має ємність до 200 Гб без стиснення і до 400 Гб зі стиском. Ще одна модель HP StorageWorks LTO-4 Ultrium 1760 на основі технології LTO четвертого покоління має найбільшу ємністю і продуктивністю з усіх стрічкових накопичувачів половинної висоти сімейства StorageWorks. Ultrium 1760 дозволяє зберігати 1,6 Тб в одному картриджі і забезпечує швидкість стиснення даних до 576 Гб / ч.

На всі стрічкові пристрої Hewlett Packard поширюється спеціальна фірмова гарантія, навіть із заміною що вийшов з ладу, на аналогічне. Слід зазначити, що рішення на основі стрічкових пристроїв використовуються для зберігання резервних копій інформації, але не для безпосереднього її використання в роботі. Також не слід забувати: системи зберігання інформації, засновані на стрічкових пристроях, обов'язково використовують змінні носії стрічкові (картриджі), які теж докуповуються окремо у компанії HP.

Чому до цих пір використовуються стрічки

Є думка, що стрічкові накопичувачі повністю здають позиції на користь недорогих SATA вінчестерів. Ця думка по-чому помилково. Картриджі ідеально підходять для зберігання архівних даних, розподілених в просторі: одна копія – у сисадміна, одна – в сейфі у директора. Завдяки компактним розмірам картриджів, їх зручніше і легше транспортувати, вони не так сильно бояться механічних ударів, як вінчестери.

Стрічки можна порівняти з револьвером: здавалося б, застаріле пристрій, до цих пір залишається зручним і надійним для архівування даних, зберігання образів і критичних даних. Це кращий спосіб рознести дані в просторі, заховавши їх в сейф, банківську комірку, та хоч під матрацом на дачі. Головне – дотримуватися умов зберігання, рекомендовані виробником – і ваші дані залишаться цілі.

Файлові сервери (NAS)

Інший варіант пристроїв зберігання інформації – це так звані файлові сервери. У прайс-листах комп'ютерних фірм їх можна знайти по абревіатурі NAS, яка розшифровується як «Network Attached Storage »і дослівно перекладається як« сховище, підключений до мережі ». NAS бувають абсолютно різних видів, розмірів і форм, в залежності від виробляє компанії і потреб покупця. Мережеві сховища типу NAS є сервери, які підключаються до мережі і дозволяють декільком користувачам працювати з загальними файлами. Основні переваги системи NAS:

Одним з лідерів у виробництві файлових серверів SMB-класу є компанія QNAP, її модельний ряд складається з рішень для домашнього використання (наприклад, при побудові файлообмінної мережі в рамках одного житлового будинку), а також з моделей, створених для невеликих компаній. Будь-яке мережеве сховище грунтується на жорстких дисках або SSD різних форм-факторів. З останніх розробок QNAP обов'язково потрібно відзначити корпоративне рішення TS-809 Pro Turbo NAS, що вміщає в себе до 8 (восьми) вінчестерів форм-фактора 3,5 дюйма. Слово Turbo в назві даної моделі знаходиться неспроста, високу швидкість обробки даних тут забезпечує двоядерний процесор Intel Core 2 Duo з тактовою частотою 2,4 ГГц, і оперативна пам'ять DDR2 об'ємом 2 Гб. Практично всі мережеві сховища QNAP мають можливість гарячої заміни жорстких дисків, тобто для виконання цієї операції не доведеться відключати від електричної мережі всі пристрій

В TS-809 Pro Turbo NAS можна встановити вінчестери з інтерфейсом SATA ємністю до 1,5 Тб кожен. Підтримка вінчестерів визначається прошивкою, і незабаром з'явиться підтримка і сучасніших HDD. Цей файловий сервер має корпус типу Tower для підлогової установки, що далеко не завжди зручно, особливо коли сховище потрібно встановити в серверну стійку, і щоб воно займало в ній мінімум місця.

У подібному випадку найкраще використовувати модель TS-809U-RP Turbo NAS, в якій встановлений процесор Intel Core 2 Duo 2,8 ГГц і також є 8 відсіків під 3,5-дюймові жорсткі диски, кожен з яких нормально реагує на гарячу заміну. Корпус даної моделі відповідає промисловому стандарту стійкового обладнання і має висоту 2U.

Плюси будь-якого NAS-пристрою полягають у використанні поширених і доступних за ціною накопичувачів, високій швидкості роботи, високої доступності, легкості монтажу і роботі по стандартним мережевим протоколам через мережі Ethernet або навіть Wi-Fi. Крім того, на корпусі таких пристроїв розміщуються USB-порти, істотно розширюють його функціональність, оскільки до них можна підключити, наприклад, мережевий принтер або, скажімо, кардрідер на пару із зовнішнім вінчестером. Також слід відзначити можливість створення декількох RAID-масивів на одному наборі накопичувачів, доступну в дорогих моделях для великих офісів і підприємств. Для спрощення процедури тонкої настройки роботи мережевих сховищ QNAP оснащує їх фірмовим веб-інтерфейсом на базі AJAX, що дозволяє настроїти абсолютно будь-який параметр. Природно, існує можливість конфігурації по Telnet і SSH, а так само прямого консольного доступу. Все це вагомі аргументи на користь NAS-систем зберігання даних.

Мінуси сучасних NAS – це, в першу чергу, не дуже великий сумарний обсяг дискового простору на один пристрій, у випадку з топової корпоративної моделлю TS-809 Pro Turbo він становить максимум 12 Тб (для бекапа одного маленького сервера типу dl360g5 цього достатньо, а для стійки серверів – вже немає), тому для збільшення, буде потрібно придбати ще один файл-сервер, але необов'язково такий ж громіздкий, модельний ряд компанії QNAP дуже різноманітний. Вибір на користь систем NAS при створенні файлових мереж зроблять ті компанії, кому потрібні пристрої, що працюють на основі поширених накопичувачів з сучасними інтерфейсами і дозволяють оперативно замінити один з вінчестерів, не вдаючись до відключення всієї системи. Мережеві сховища NAS застосовуються для зберігання резервних копій даних, архівних файлів, а також для інформації, яка повинна використовуватися оперативно. На відміну від стрічкових накопичувачів, на NAS можна тримати і робочі бази даних, і робочий медіа-контент, і навіть встановлювати на мережевий диск програми.

Використання NAS-ів

Файловий сервер – це найбільш універсальний пристрій. Швидкості сучасних NAS-в достатні для того, щоб не просто зберігати на них копії, але і працювати з даними безпосередньо з диска. Надмірність, досягається RAID-масивами, дозволяє не боятися, що у вас згорить вінчестер і ви втратите даних.

Величезний плюс файлового сервера – це можливість створити один великий том, на якому можна зберігати дампи великих баз даних, не піклуючись про те, щоб бити архів на частини. Хочете записати 10 Тб в бекап – Будь ласка.

Якщо ми з вами говорили, що стрічки дозволяють розподіляти копії даних у просторі, то у випадку з NAS ця можливість виглядає трохи по-іншому: ви можете встановити кілька файлових серверів там, де відомо тільки вам і робити на них копії через інтернет. Якщо обсяг копійованих даних великий – то просто з іншою періодичністю. І вам не потрібно замикати картриджі в мережу – NAS, встановлений в іншій країні – дуже надійний спосіб тримати дані далеко, але під рукою. І для бекапа декількох терабайт даних це дешевший спосіб, ніж стрічкова бібліотека.

Ну і, звичайно ж, швидкість, яка обмежена пропускною здатністю мережевих інтерфейсів, хоч і може збільшуватися при об'єднанні кількох портів, може залишатися недостатньою для частого копіювання терабайт даних.

iSCSI рішення

Тим компаніям, кому не вистачає максимально підтримуваних ємностей стрічкових бібліотек і швидкостей NAS і потрібні резерви серверних систем з підтримкою iSCSI, можна звернути увагу на мережеві накопичувачі виробництва компанії Proware. Дана технологія "стискає" протокол SCSI в пакети TCP / IP, що дає універсальний інтерфейс сховища для всієї мережевої інфраструктури. Переваги рішень на основі iSCSI – в простоті їх використання. Ніяких нових технологій для використання iSCSI впроваджувати не потрібно, а керувати мережею на iSCSI зможе будь-який системний адміністратор без необхідності проходження додаткового навчання. Особливість iSCSI – висока доступність завдяки можливості підключення серверів до кількох комутаторів або мережним сегментам. Реалізувати цей інтерфейс можна як програмно, так і апаратно, за допомогою спеціальних контролерів, причому другий спосіб набагато кращий через меншу навантаження на центральний процесор сервера. При використанні інтерфейсу iSCSI, різні транзакції можуть одночасно передаватися через різні TCP-з'єднання в рамках однієї сесії. Побудова мережі на основі iSCSI-систем необхідно тим компаніям, які потребують високошвидкісних накопичувачах і не менш високій швидкості доступу до зберігається на них інформації навіть за умови, коли в системі знаходиться кілька десятків або навіть сотень таких пристроїв. Але варто враховувати, що один логічний том по інтерфейсу iSCSI можна підключити тільки до одного клієнта. Тобто, одночасний доступ, як у випадку з NAS, без використання додаткових серверів, по інтерфейсу iSCSI неможливий. Простіше кажучи, для розширення дискового простору сервера, iSCSI сховище, що стоїть у сусідньому приміщенні, буде краще, ніж NAS, але отримати до нього доступ можна буде тільки через цей же сервер.

Особливої ​​уваги заслуговує корпоративне рішення з індексом SB-3164E-G1A3, що представляє собою мережеве сховище, обладнане 16-ю відсіками під SATA-накопичувачі і дозволяє на основі їх створити RAID-масив рівнів 0, 1, 0 +1, 3, 5, 6, 10, 30, 50, 60 і JBOD. Пристрій підтримує створення до 255 логічних дисків, вміє працювати з вінчестерами високої ємності, наділене двома інтерфейсами Ethernet зі швидкістю 1 Гбіт / с і володіє невеликим монітором, оперативно відображає робочі параметри системи – температуру, напругу та швидкість обертання вентиляторів, яких тут 4 штуки. За живлення пристрою відповідає 2-модульний надлишковий блок живлення потужністю 460 Вт з можливістю гарячої заміни.

Використання стоєчних iSCSI СГД для резервування даних

Відразу обмовимося – ми ведемо мову про професійні, стоєчних моделях, а не про настільних офісних NAS-ах з підтримкою iSCSI. Оптимальна сфера використання iSCSI накопичувачів – це зберігання даних для сервера. Швидкість інтерфейсу досить висока, щоб сервер міг не тільки тримати на накопичувачі резервні копії, але і працювати з базами даних і файлами без затримок. Подібні накопичувачі можуть встановлюватися на значній відстані від сервера, хоча, і в рамках однієї будівлі або сусідніх будинків, але цього достатньо, щоб захистити дані, наприклад, від пожежі або візиту недоброзичливців.

Краще всього використовувати iSCSI СГД для бекапа декількох серверів. По зручності ця схема буде виглядати, як бекап на NAS, але за швидкістю бекапа і відновлення даних – набагато приємніше. Більше того, вона не буде завантажувати мережу. Дуже часто iSCSI накопичувачі використовуються для зберігання потокового відео і фотографій з систем відеоспостереження підприємств, де розкривають свої переваги – величезний обсяг томи, переваги SCSI протоколів і високу швидкість.

Але недоліки у iSCSI накопичувачів в питаннях резервування даних схожі з NAS-ами. Ні, поцупити непомітно 16-дисковий масив з серверної кімнати навряд чи вийде, але ці машини постійно працюють в режимах on-line, їх компоненти зношуються, і розраховувати на те, що система пропрацює декілька років без заміни одного або декількох вінчестерів не варто. Багато iSCSI СГД мають апаратні RAID контролери, що полегшує порятунок даних у разі поломки електроніки – материнської плати, пам'яті або самого контролера, який можна мати запасним.

Існують апаратні iSCSI акселератори, здатні значно підвищити швидкість роботи по цьому інтерфейсу. Вони виробляються компаніями Slic Technology, Chelsio Communications, Alacritech та іншими. Протестовані на серверах hp dl360g5 і proliant dl360, вони показують зростання швидкості iSCSI з'єднання до 100 крат!

Але основний недолік – це, звичайно ціна. Ціна, яку варто платити тільки при роботі з обсягами даних, обчислювальними терабайтами, коли важливі швидкий бекап і швидке відновлення.

Fibre Channel

Якщо ж вашому бізнесу необхідна побудова мереж зберігання даних, то в даному випадку потрібно використовувати системи, що працюють по інтерфейсу Fibre Channel. Його застосовують для взаємодії робочих станцій, мейнфреймів і так званих мереж зберігання даних і суперкомп'ютерів, тобто пристроїв, вкрай гостро потребують дуже високої швидкості передачі інформації. У роботі інтерфейсу FC використовується спеціальний протокол Fibre Channel Protocol, що є транспортним і, по суті, який доставляє команди SCSI по мережах Fibre Channel. Інтерфейс FC відрізняється невибагливістю до середовища передачі даних, вона може бути як оптична, так і електрична, тобто підійде і звична вита пара, і коаксіальний кабель, і оптичні волокна, причому як одномодові, так і багатомодові. При цьому швидкість теж може бути різною і змінюватись від 133 Мбіт / с до 10 Гбіт / с. Максимальна відстань для Fibre Channel складає 50 км.

Таким чином, FC виділяється своїми швидкісними параметрами, можливістю роботи на великих відстанях і гнучкою топологією при проектуванні мережі.

На сьогоднішній день існує сім версій FC:

Назва

Пропускна спроможність (Gbps)

Продуктивність (MBps)

1GFC

1.0625

100

2GFC

2.125

200

4GFC

4.25

400

8GFC

8.5

800

10GFC Послідовний

10.51875

1000

20GFC

10.52

1200

10GFC Паралельний

12.75

Системи на основі інтерфейсу FC можна знайти в модельному ряді компанії QLogic, що спеціалізується, в основному, на них. Вона виробляє FC-адаптери з самими різними інтерфейсами, що включають PCI-Express, адаптери для Blade-серверів від компаній HP, Dell, IBM і Sun, а також FC-комутатори.

Випускаються Qlogic адаптери FC забезпечують кращу в своєму класі функціональність і продуктивність, а FC-комутатори серії SANbox поставляються з попередньо встановленими програмними інструментальними засобами, забезпечують легке підключення сервера до сховища даних. Нижче наведена таблиця, в якій вказані основні специфікації FC-адаптерів Qlogic.

Тип шини

Швидкість шини

Ширина шини

Швидкість I / O

Порти

Кабель

Модель

PCI Express

5.0 / 2.5 GHz

x8 / x8

8-Gbps

Один

Оптика

QLE2560

PCI Express

5.0 / 2.5 GHz

x8 / x8

8-Gbps

Два

Оптика

QLE2562

PCI Express

5.0 / 2.5 GHz

x8 / x8

8-Gbps

Чотири

Оптика

QLE2564

PCI Express

2.5 GHz

x4

4-Gbps

Один

Оптика

QLE2460

PCI Express

2.5 GHz

x4

4-Gbps

Два

Оптика

QLE2462

PCI Express

2.5 GHz

x8

4-Gbps

Чотири

Оптика

QLE2464

PCI-X 2.0

266 MHz

64b

4-Gbps

Один

Оптика

QLA2460

PCI-X 2.0

266 MHz

64b

4-Gbps

Два

Оптика

QLA2462

Express Module

2.5 Ghz

x8

4-Gbps

Два

Оптика

QEM2462

PCI-X

133 MHz

64b

2-Gbps

Один

Оптика

QLA2340

PCI-X

133 MHz

64b

2-Gbps

Два

Оптика

QLA2342

PCI-X

133 MHz

64b

2-Gbps

Чотири

Оптика

QLA2344

PCI-X

133 MHz

64b

2-Gbps

Один

Оптика

QLA2340L

PCI-X

133 MHz

64b

2-Gbps

Два

Оптика

QLA2342L

PCI-X

66 MHz

64b

2-Gbps

Один

Мідь

QLA2310

PCI-X

66 MHz

64b

2-Gbps

Один

Оптика

QLA2310F

PCI-X

66 MHz

64b

2-Gbps

Один

Оптика

QLA2310FL

cPCI

66 MHz

64b

2-Gbps

Один

Оптика

QCP2340

cPCI

66 MHz

64b

2-Gbps

Два

Оптика

QCP2342

SBus

25 MHz

64b

2-Gbps

Один

Оптика

QSB2340

SBus

25 MHz

64b

2-Gbps

Два

Оптика

QSB2342

Qlogic випускає комутатори Fibre Channel рівня підприємства і робочої групи, але є й універсальні моделі, наприклад SANbox 5600Q. До його особливостей відноситься підтримка 8 портів вже в мінімальній конфігурації, яка, до того ж, може нарощуватися додатковими блоками по 4 порту на основі програмного ключа. Плюс до цього, кожне шасі має 16 портів на 4 Gbps, а також 4 високошвидкісних порту 10 Gb ISL (Всього 20 портів). Qlogic також передбачила можливість розширення на безліч комутаторів, аж до 96 портів в одному стеку, встановила вбудований інтерфейс для налаштування обладнання та відразу два варіанту енергоживлення: один вбудований (SB5600Q) джерело живлення, або два з гарячою заміною (SB5602Q).

Рішення на базі Fibre Channel застосовуються для побудови файлових мереж у великих організаціях з великими потоками та обсягами даних. Якщо ваша компанія вже має кілька серверів та СГД, швидко розвивається і має проблеми з передачею даних по мережі – це рішення для вас. За допомогою Fibre Channel комутаторів ви поєднуєте ваші сервера і RAID масиви в мережу, дані між елементами якої передаються зі швидких каналах зв'язку, і вже копіювання сотні гігабайт з одного сервера на інший не займає так багато часу і не завантажує так сильно мережа, як раніше. Резервування даних у файлових мережах FC інтерфейсу практично включає все, що було розглянуто вище, за винятком більш зручного керування. Тобто, ви можете включити в вашу файлову мережу як RAID масиви, так і стрічкові накопичувачі та використовуючи софт для централізованого управління, налаштувати бекап як вам зручніше. І найголовніше – зі швидких каналах зв'язку.

Висновки

Підводячи підсумок всьому, що було сказано вище, нагадаємо, що для того, щоб не витрачати гроші на вітер, вашої компанії спочатку треба розробити політику збереження та знищення даних, щоб працювати не за принципом «ми зберігаємо все протягом 100 років». Визначте, які дані для вас найбільш критичні, які підлягають архівації і довготривалого зберігання, які дані ви будете резервувати для захисту від людського фактора, які – для захисту після збоїв. Визначте погрози по розкраданню ваших даних, і якщо можливо – виділіть таку інформацію в окрему категорію. Тільки після цього треба дивитися на інфраструктуру і бюджет організації.

Ну і, звичайно, не варто вважати, що якийсь один спосіб резервування даних буде для вас гарантією їх збереження. Адже подібні заходи треба застосовувати в комплексі.

end_effected

18/09.2009

Схожі статті:


Сподобалася стаття? Ви можете залишити відгук або підписатися на RSS , щоб автоматично отримувати інформацію про нові статтях.

Коментарів поки що немає.

Ваш отзыв

Поділ на параграфи відбувається автоматично, адреса електронної пошти ніколи не буде опублікований, допустимий HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*

*