Сети хранения данных

Поставщики решений виртуализации


Как это случается во всякой новой области, множество решений предлагают небольшие начинающие фирмы, в том числе DataCore Software, TrueSAN Networks, Bridgewater и ряд других. Практически все крупные производители аппаратного и программного обеспечения также включились в гонку виртуализации. Каждая из этих компаний имеет собственную стратегию в данной области, заслуживающую детального описания. Если попытаться ограничиться несколькими словами, можно дать следующую, не претендующую на полноту характеристику их деятельности.

Compaq

Из числа производителей «первой шеренги» у Compaq, по всей видимости, наибольший опыт и спектр решений, связанных с виртуализацией систем хранения. Корпорация поставляет несколько взаимодополняющих технологий виртуализации, которые относятся ко всем трем уровням. На уровне сервера предлагается хорошо известное программное обеспечение SANworks Virtual Replicator. На уровне системы хранения Compaq производит StorageWorks Enterprise Virtual Array. На уровне сети хранения — Compaq VersaStor, выделенное устройство, обеспечивающее установление соответствия между физическими и логическими адресами хранения. VersaStor выполняет вычисления, необходимые для автоматического перемещения данных в пуле хранения, и пересылает информацию о таблицах отображения агентам, используемым при обращении к данным. В первых версиях агентов были реализованы дополнительные платы, устанавливаемые в серверы; в последующем это будут программные решения.

EMC

В августе 2001 года один из руководителей компании Майк Рюттгерс подчеркнул, что некоторые конкуренты используют слово виртуализация исключительно в рекламных целях: «Если бы мы были более изощренными в маркетинге, нам следовало бы его использовать давно. С 1995 года мы занимаемся тем, что назвали Enterprise Storage, уже в 1998 году мы собрали все необходимое, чтобы создать корпоративную сеть хранения и управлять ею. Виртуализация — просто более абстрактный взгляд на информацию».

В EMC проводят различие между виртуализацией как абстрагированием от данных (data abstraction) в смысле создания общего гигантского пула и концепцией мобильности данных (data mobility), т.е.
обеспечением беспрепятственного автоматизированного перемещения информации.

Автоматизация в данном случае представляет собой переход от пассивной среды, хранящей связанные данные, к активной среде, где информация автоматически и незаметно для пользователя перемещается в нужные места. Система Automated Information Storage (AutoIS), в которой воплощены эти идеи, не просто является средством виртуализации, а служит открытым инструментарием для управления хранением. В AutoIS можно обнаружить и то, что называют виртуализацией в чистом виде, т. е. абстрагирование, централизованное управление, однако это инструментарий более широкого профиля. В частности, AutoIS может делать то, что недоступно продуктам, специализирующимся на «чистой» виртуализации, — например, сочетать достоинства виртуализации с поддержкой существующих пользовательских систем, при этом не требуется все начинать с нуля. AutoIS позволяет дать выход интеллектуальным способностям современных накопителей, в то время как в большинстве альтернативных систем используют простые накопители типа JBOD. В конечном счете, AutoIS — это инструментарий автоматизации среды хранения, а не только средство для создания дискового пула.

С позиции EMC, виртуализация хранения или абстрагирование данных — всего лишь одна сторона медали, другая же — мобильность и возможность взаимодействия. Это давняя для компании тема. Еще в 1995 году был выпущен программный продукт Symmetrix Manager. Среди последних разработок EMC можно выделить ControlCenter Open Edition, позволяющий осуществлять мониторинг, конфигурирование и точную настройку ресурсов хранения с единой консоли.

Fujitsu Siemens Computers

Данная компания известна своими работами в области виртуализации ленточных библиотек, например, продукт CentricStor позволяет виртуализовать архив лент. Это устройство еще называют Virtual Tape, поскольку оно позволяет подключать разнотипные ленточные библиотеки, например, Scalar 1000 или Storage-Tek L180, интерпретируя их как одну.

Hewlett-Packard





Стратегия HP в области управления ресурсами хранения данных носит название Federated Storage Area Management (FSAM). В ее рамках компания анонсировала устройство для сетевой виртуализации HP SANlink, позволяющее хранить данные в виде централизованного логического пула. В значительной мере нынешние предложения HP основываются на продуктах недавно купленной компании StorageApps, входившей в круг небольших фирм, которые проявляли наибольшую активность в области виртуализации. В сочетании с собственным набором инструментов управления средствами хранения данных в составе HP OpenView продукт HP SANlink позволяет построить многофункциональную сеть хранения данных, создать новую сеть хранения или расширить уже существующие. SANlink исполняется в стандартной стойке HP41U, а для удаленного мониторинга подключенных к сети систем хранения данных используется отдельно поставляемая система HP SANmaster.

IBM

Намерения этой корпорации отличается мощностью и глобальностью похода. Очень интересное и полное обозрение деятельности IBM в направлении виртуализации хранения можно найти в книге [6].

IBM поддерживает четыре уровня виртуализации. Первый — аппаратный, его можно обнаружить в корпоративных серверах; он позволяет серверам, работающим под управлением ОС Unix или Windows, а также системам AS/400 и S/390 получать доступ к дисководам, не зная их физического адреса. Второй уровень — уровень логических номеров устройств LUN; он поддерживается продуктом Mass Storage Server. Третий реализуется средствами Tivoli SANergy, позволяющими серверам иметь распределенный доступ к файлам в SAN и через шлюз работать с NAS. Четвертый уровень — инициатива Storage Tank.

Storage Tank сочетает в себе черты распределенного решения с особенностями асимметричного пула. И по сравнению с традиционным подключением серверов и рабочих станций к сети хранения по Fibre Channel или iSCSI отличается наличием двух компонентов:

  • Storage Tank Server - сервер, администрирующий обмен данными и хранящий метаданные (в данном контексте он выступает именно в роли сервера, снабжающего систему метаданными);
  • Installable File System (IFS) - дополнительный компонент файловой системы, устанавливаемый на каждом из подключенных серверов и рабочих станций (эти компьютеры служат клиентами, потребляющими метаданные).



    В роли Storage Tank Server может использоваться любая платформа, работающая под управлением ОС IBM AIX, Windows или Linux. Диапазон допустимого оборудования предельно широк: от недорогих Linux-серверов до суперкомпьютеров IBM SP2. Клиентами могут быть любые машины с операционными системами Windows 2000, AIX, Sun Solaris, Linux, HP-UX и др. Обмен данными между клиентом и сервером осуществляется по протоколу IBM Storage Tank Protocol. Согласно нему, для того, например, чтобы открыть файл, клиент распределенной системы хранения Storage Tank должен войти в контакт с Storage Tank Server, получить от него метаданные и права доступа; метаданные сообщают клиенту атрибуты и расположение устройства, а право доступа лимитирует его возможности открытия, чтения и записи в файл. После этого можно выполнить требуемые операции с данными через сеть хранения.

    Одна из самых больших сложностей, которую удалось преодолеть при создании Storage Tank, заключается в согласовании средствами распределенных компонентов IFS кэшей каждого из клиентов.

    Veritas Software

    Эта компания выпускает программные средства виртуализации, рассчитанные на системы высокой готовности. Комплекс продуктов SANPoint Foundation Suite HA поддерживает виртуализацию на уровне томов и файлов. Он включает продукт Veritas Volume Manager, позволяющий множеству узлов сети обращаться к одним и тем же томам. Поддерживаются метаданные и информация об отображении, используемая пользовательскими приложениями. На файловом уровне Veritas поддерживает виртуализацию посредством системы кластеризации файлов Cluster File System, которая позволяет нескольким серверам обращаться к одним и тем же файлам. SANPoint Foundation Suite HA работает на платформе Solaris. Есть еще инструментарий Veritas SANPoint Direct, позволяющий нескольким серверам, оснащенным Windows 2000, обращаться к одним и тем же файлам.

    Sun Microsystems

    Позиция этой компании по отношению к виртуализации несколько напоминает позицию EMC. Собственно слово «виртуализация» в документах Sun отнюдь не доминирует, но идея интегрированного управления корпоративной системой хранения, реализации которой подчинены все механизмы виртуализации, в полном объеме отражена в инициативе Storage One.


    Эта инициатива ставит своей целью предложить «полное решение» в области хранения, содержащее в себе все необходимое для надежной и эффективной работы. Storage One состоит из трех уровней; на нижнем уровне находятся дисковые массивы со встроенной кэш-памятью, интерфейсы и коммутаторы, составляющие инфраструктуру сети хранения. Второй уровень образуют средства организации данных, в том числе менеджеры томов и файловые системы. Третий уровень — программные средства управления, обеспечения надежности и готовности.

    В развитие StorEdge T3 выпущены две новые дисковые системы — StorEdge 3900 и StorEdge 6900; последняя отличается наличием внутреннего механизма виртуализации. Для этого в StorEdge 6900 установлена пара контроллеров Vicom Storage Virtualization Engine (SVE) производства компании Vicom. Этот тип контроллера построен на основе фирменной архитектуры Vicom Independent Distributed Routing.

    Файловая система QFS также несет на себе признаки виртуализации; в ней метаданные хранятся отдельно от пользовательских данных. Полноту решения обеспечивают несколько пакетов управления: StorEdge Availability Suite, StorEdge Performance Suite, StorEdge Utilization Suite и StorEdge Resource Management Suite.

    Накопитель Sun StorEdge 6900 оптимизирован для работы с операционной средой Solaris Operating Environment, поддерживающей серверы Sun Enterprise и Sun Fire; при этом обеспечивается и организация совместного пула дисков для других платформ.

    Литература

  • Virtualize It: Making Enterprise Data Storage Immediately Accessible. OTG Software
  • Roy Slicker, Jim Wheeler, Storage Virtualization Means More Than One Media. Pegasus Disk Technologies
  • Леонид Черняк, SAN в коробке. "Computerworld Россия", 2002, № 05

  • A New Method of SAN Storage Virtualization, Raidtec Corp.
  • SanBlast: intelligent switch/router unleashed, SYRED
  • Mark Blunden, Mik Berx-Debeys, Daeseop Sim, Storage Networking Virtualization What's it all about? Red Books, 2000

    Определения

    В трудах ассоциации SNIA дается следующее общее определение.



    «Виртуализация — это действие (act) по объединению нескольких устройств, служб или функций внутренней составляющей инфрастуктуры (back-end) с дополнительной внешней (front-end) функциональностью, обеспечивающее целесообразное абстрагирование от внутреннего устройства.

    Обычно виртуализация позволяет скрыть от пользователя внутренние сложности и сделать его работу удобнее. Примерами виртуализации являются агрегация нескольких служб в одну или добавление средств безопасности в незащищенную службу. Виртуализация может быть приложена или вложена в многоуровневые системы».

    А вот взятое из того же источника определение виртуального устройства: «Виртуальное устройство может быть представлено операционной системе средствами управляющего программного обеспечения, например, менеджера томов. С точки зрения приложения виртуальное устройство идентично физическому. В некоторых случаях возможности виртуальных устройств отличаются от физических, в частности, обычно с виртуального устройства невозможно осуществить первичную загрузку».

    Если попытаться перевести это на обычный язык, можно сказать, что предназначение виртуализации состоит в том, чтобы:

  • изолировать пользователя (сервер или приложение) от физических ресурсов хранения: программа может не знать реальных адресов или параметров диска;
  • изолировать пользователя (сервер или приложение) от изменений в инфраструктуре пользователя корпоративного хранилища данных;
  • способствовать организации многопользовательского режима, повышающего эффективность использования ресурсов;
  • помочь администратору управлять большими объемами хранения.
  • Внедрение виртуализации преследует несколько целей:
  • формирование единообразного взгляда на хранение данных вне зависимости от физической природы и топологии систем хранения;
  • создание единой точки управления, сосуществующей с аналогичными точками управления серверами, операционными и файловыми системами;
  • возможность выбора накопителей, в наибольшей степени соответствующих заданным требованиям QoS и, следовательно, развития и поддержки гетерогенных сетей хранения;
  • обеспечение высокой готовности, масштабируемости, безопасности и других эксплутационных показателей.


    Содержание раздела