SAN и NAS са по-добри заедно, Windows IT Pro

По време на внедряването на Windows сървъри, много администратори често картографират устройства директно към всеки сървър. И така, в нашата мрежа има отделни сървъри, обслужващи редакцията на списанието, както и отдели: производство, продажби, персонал и финанси. Всеки сървър разполага със собствени съоръжения за съхранение.

Но с този подход към проблема със съхранението на данни е трудно да се определи точно какви са нуждите от дисково пространство на определена група потребители. Следователно администраторите често започват с разпределяне, да речем, на 100 GB дисково пространство за всеки сървър. И след няколко месеца може да се окаже, че единият отдел е изразходвал 90% от предоставените му средства, а другият само 20%. Преразпределянето на ресурси между отделите с директна връзка - Direct Attached Storage (DAS) е трудно, така че ИТ отделите обикновено просто инсталират допълнителни дискове на сървъри, където няма достатъчно дисково пространство. Въз основа на проучвания в цялата индустрия най-малко 70% от съхранението на DAS обикновено се губи поради неправилно разпределение на паметта и трудността при преразпределяне на ресурсите на паметта.

Наред с необходимостта от преразпределяне на ресурси на DAS има и друг проблем: въпреки че контролите за квотите, които идват с Windows 2000 Server, ви позволяват да контролирате колко дисково пространство се разпределя на потребител, не можете да посочите типовете файлове, които потребителят може да съхранява в това пространство. В скорошно проучване на посетителите на сайта от редакторите на Windows & .NET Magazine установи, че над 30% от файловете, съхранявани в DAS среди, не са свързани сбаласт като MP3 файлове. С други думи, участниците в проучването свидетелстват, че почти една трета от дисковото пространство, закупено и поддържано от корпоративните ИТ отдели, се използва за небизнес цели.

Мрежите за съхранение (SAN) и мрежово свързаните устройства за съхранение (NAS) улесняват добавянето или пренасочването на устройства за съхранение и блокират използването на дисково пространство за несвързани с работата файлове. SAN са проектирани да прехвърлят големи количества данни на блокове (такъв обмен е типичен за работа с бази данни и сървъри на приложения), докато NAS системите са оптимизирани за предоставяне на файлове. Много хора смятат, че SAN и NAS са взаимно изключващи се технологии, но всъщност те се допълват взаимно. Тези технологии могат да се комбинират за решаване на предизвикателствата за съхранение, пред които ИТ отделите се изправят ежедневно.

Какво е SAN и какво е NAS?

Като оставим настрана подробностите, NAS може да се разглежда като оптимизиран файлов сървър, който е директно свързан към мрежа и предоставя файлови данни на клиенти в тази мрежа. SAN е коренно различно решение. Това е специална, високоскоростна мрежа за съхранение, обикновено базирана на технологията Fibre Channel, която съдържа данни от сървъра на приложения и ги предоставя на множество сървъри на приложения, свързани към споменатата специална мрежа. Операционната система третира NAS като физическо устройство за съхранение; Ако 500 GB NAS е свързан към мрежата, операционната система го третира като 500 GB устройство за съхранение. От друга страна SAN се делят на логическиединици, всяка със собствен LUN ID. Мрежата на Windows „вижда“ LUN само за устройства, които са правилно конфигурирани и предоставени за тази мрежа. Таблица 1 изброява основните характеристики на NAS и SAN системите, докато таблица 2 изброява типичните приложения за всяка от тези технологии.

Но какво трябва да направи администраторът, ако в средата на неговата компания някои задачи се решават най-добре с помощта на NAS системи, докато SAN са по-подходящи за извършване на други? Да предположим например, че имате стари Windows NT сървъри в мрежата, които предоставят файлове на потребителите и също така изпълняват Exchange Server 5.5. Искате да мигрирате вашите данни за файлове и приложения и подходящи разрешения за файлове, да създадете свързани записи в Active Directory (AD) и да мигрирате данните си за поща към Exchange 2000 Server, работещ с Windows 2000 или по-нова версия. В този случай NAS е най-добрият избор за преместване на файлови данни, докато SAN е най-доброто решение за данни на Exchange сървър. Нещото, което трябва да имате предвид, е, че възможността за работа с данни от Exchange на захранвано от Windows NAS (WPNAS) устройство не е предоставена, така че ако имате данни от Exchange, трябва да използвате или SAN, или файлов сървър с общо предназначение.

В този случай администраторът по същество трябва да избере една от трите опции.

  • Не интегрирайте файлове и данни на сървъра на приложения. Съхранявайте данни от сървър на приложения в SAN и данни от файлов сървър на множество отделни сървъри.
  • Интегрирайте SAN и NAS сами. Инсталирайте нов файлов сървър с общо предназначение; по желание инсталирайте пакети услуги за Unix (SFU),Услуги за NetWare (SFN) и Услуги за Macintosh (SFM); след това инсталирайте адаптер за хост шина на Fibre Channel (HBA). Ако изберете тази опция, най-вероятно ще трябва да осигурите техническа поддръжка за нея.
  • Купете комбинирано решение за съхранение SAN/NAS. По същество това решение представлява SAN с вграден NAS елемент. Това означава, че можете да закупите комбинирано SAN/NAS решение или можете да закупите SAN с допълнителен NAS елемент. Така ще могат да се използват предимствата и на двете технологии.

SAN и NAS са като чук и пирон: различни по предназначение, те се допълват перфектно и са най-ефективни, когато се използват заедно. Фигура 1 показва как може да изглежда едно комбинирано SAN/NAS решение в среда на Exchange. Клиентите се свързват към NAS чрез обикновена IP Ethernet мрежа, докато NAS и Exchange сървърите се свързват към SAN чрез ad hoc мрежа с Fibre Channel. За разлика от ситуациите, при които всяка от разглежданите технологии се използва самостоятелно, интегрираното решение е оптимизирано да работи както с данни на файлов сървър, така и с данни на сървър на приложения.

NAS отговаря

Вграденият NAS е шлюзът за обработка на протоколи към SAN. Капацитетът за съхранение на NAS Gateway е достатъчен само за стартиране на операционната система WPNAS, така че той има достъп до SAN за дисково съхранение. С вграден WPNAS SAN изглежда като стандартен сървър, базиран на Windows, и всички програми за управление на устройства за съхранение на Microsoft и трети страни, програми за откриване на вируси и GPO функционират така, сякаш са свързани към стандартен сървър на Windows. Същото важи и заAD услуги.

Вграденият NAS прави възможно използването на съществуващи SAN съоръжения за консолидиране на сървъри. Например, Continental Airlines обедини 14 NT сървъра в четири WPNAS клъстерни единици, които от своя страна са свързани към SAN, и след това мигрира както файлове, така и данни от приложения към мрежата. Всеки елемент на NAS осигурява функции за преодоляване на отказ и балансиране на натоварването и изпълнява цялата обработка на протокола, необходима за прехвърляне на данни от достъп на ниво файл към блоков формат и обратно. Потребителите имат достъп до данни от файлове и приложения, сякаш се съхраняват на гигантски Windows сървър. И тъй като информацията се съхранява в SAN, администраторите могат да се възползват от всички инструменти за управление от висок клас и помощни програми за сървъри на Windows от Microsoft и други производители. Друго предимство на вградения NAS елемент е, че администраторите, които са свикнали да работят в среда на Windows, могат да използват знанията си, за да решат повечето SAN проблеми с помощта на помощни програми за Windows 2000.

Измина малко повече от година и половина, откакто вградените NAS се появиха на пазара, но те представляват 10 до 12% от общите продажби на NAS продукти. Някои експерти прогнозират, че поради богатия набор от функции на вградени NAS елементи, над 50% от новите SAN ще бъдат оборудвани с тези елементи.

Виждайки тази тенденция, някои доставчици на съхранение започнаха да разработват комбинирани SAN/NAS решения. За списък с компании, които предоставят тези комбинирани решения, вижте страничната лента Как да се свържете с доставчици. Други компании вероятно ще последват примера на изброените доставчици. КомбинацияSAN и NAS в една и съща система за съхранение осигуряват следните предимства:

  • насърчава скалируемостта и управляемостта на NAS и SAN;
  • осигурява бърз SAN достъп и виртуализация на ниво файл;
  • елиминира "острови" от неизползвана дискова памет;
  • намалява общото ниво на сложност на управлението на системата;
  • намалява разходите;
  • предоставя оптимизирано решение за смесени файлови сървъри с данни и сървъри за приложения.

Случаят за NAS

Ако комбинираните SAN/NAS решения са толкова ефективни, защо потребителите изобщо купуват SAN и NAS отделно? Не мога да си представя ситуация, в която би имало смисъл да се купуват SAN компоненти без NAS, но в много случаи администраторите се нуждаят от NAS устройства.

NAS инструментите са чудесни за компании, които имат множество отдалечени офиси, работещи с типични бизнес приложения като Microsoft Office. Всеки отдалечен офис може да бъде оборудван със собствено NAS устройство. Ако отдалечените офиси са свързани към централния чрез WAN, NAS на всеки отдалечен офис може да бъде свързан към централизиран NAS шкаф и репликацията на данни в реално време може да се извърши с помощта на пакети като Double-Take на NSI Software. Тези програми за репликация ви позволяват да архивирате данни за всички клонове от централата на вашата компания, елиминирайки необходимостта от инсталиране на резервни лентови устройства във всички отдалечени офиси. В допълнение, става възможно да се репликира цялото съдържание на централния шкаф на NAS към възел, разположен на друго място, и по този начин да се осигури висока степен на устойчивост на системата в случай на авария. С други думи дорипри липса на комуникация с централния офис, клоновете все още могат да получат необходимите данни - от сайта, където е копирана информацията в случай на бедствие.

Да погледнем в бъдещето

Вграденият NAS е най-динамичният сегмент на пазара за съхранение. Ръстът на продажбите в този сегмент ще доведе до разпространението на комбинирани SAN/NAS системи за масово съхранение. Мисля, че не е далеч времето, когато всички SAN ще бъдат оборудвани с вградени NAS елементи.

Само преди няколко години една типична SAN мрежа струваше над 1 милион долара, т.е. само много богати компании можеха да си я позволят. Днес такава мрежа от начално ниво струва около $25 000 за настройка, а SAN стават все по-разпространени в средните фирми.

Както вече беше отбелязано, SAN са разделени на логически единици, така че една мрежа може да обслужва няколко сървъра. За разлика от тях, настоящите NAS съоръжения са конфигурирани като физически устройства за съхранение, свързани към съществуваща мрежа.

Добавянето на допълнителни ресурси към NAS е лесно, но не е възможно самостоятелно да комбинирате две NAS устройства, които да действат като логически носители за съхранение. Въпреки това, продукти на трети страни като vNAS пакета на 1 Vision Software позволяват комбинирането на множество WPNAS устройства в споделен пул за съхранение. Тази виртуализация на NAS съоръженията прави възможно работата с логически набори от съхранение и създаването на по-сложни решения, базирани на NAS. Например, ако всяко WPNAS устройство има инсталиран vNAS пакет, администраторът може да зададе например следното правило за пренасочване на запис, което влиза в сила след достигане на определен праг: „След 75% от моядисково пространство за запис на файлове на друго WPNAS устройство, включено в този дисков пул за съхранение.

Тъй като разходите за съхранение на данни паднаха под 1 цент за MB, базираните на дискове резервни копия бавно изместват лентата. Предимствата на последните са, че осигуряват по-лесно управление на процеса на архивиране и дават възможност за незабавно възстановяване на данните. Дисковите устройства позволяват на администратора да съхранява всички важни файлове на дискове и да ги прави достъпни за приложенията в рамките на секунди за бързо възстановяване. Днес въпросът е „Можете ли да възстановите тези пет съобщения, които изтрих преди около месец?“ може да предизвика само объркване. Но ако данните се архивират на базирани на диск устройства за масово съхранение и осигуряват необходимото ниво на детайлност, тогава възстановяването ще отнеме по-малко време, отколкото търсенето на лента, на която данните са били копирани преди месец.

Според мен почти всички организации ще използват комбинирано SAN/NAS съхранение в бъдеще. Администраторите ще могат лесно да консолидират данни от файлове и приложения, съхранявани на сървъри, и да прилагат единна методология за съхраняване на почти всички фирмени данни. В случаите, когато използването на комбинирана SAN / NAS технология се счита за неподходящо, могат да се използват NAS устройства. Мрежовите системи за масово съхранение са гръбнакът на днешната мрежова инфраструктура на Windows, осигурявайки впечатляваща възвръщаемост и улеснявайки работата на ИТ администраторите.