DAS. Из прошлого в будущее

По мере роста, любая из компаний задумывается о внедрении системы хранения данных (СХД). Наиболее простым и бюджетным вариантом являются системы построенные по принципу DAS (Direct Attached Storage). Этот принцип подразумевает подключение СХД напрямую к серверу.

На протяжении долгого времени наиболее популярным интерфейсом подключения оставалась технология SCSI. Это обуславливалось низкой стоимостью в сочетании с приемлемой пропускной способностью, до 2,6 Гб/с.

Справедливости ради нужно отметить, что технология SCSI обладает рядом недостатков. Пропускная способность канала являлась оптимальной для систем с количеством дисков не более 12, при дальнейшем наращивании емкости скорость снижалась, так как суммарная скорость дисков начинала превышать пропускную способность внешнего интерфейса. Для стабильной работы системы рекомендуется использовать кабели подключения длиной не более 3-х метров. Это значительно сужает «географию» использования даже в пределах одной серверной комнаты. Ограниченные возможности роста, для преобразования системы DAS в звено сети хранения данных (SAN) потребуются как минимум шлюз Fiber Channel или Ethernet. Отсутствие возможности использовать различные диски в пределах одной «дисковой полки», высокоскоростные диски для критических процессов и бюджетные диски для достижения максимальной емкости.

Для преодоления этих ограничений требовался принципиально новый, высокоскоростной, но в то же время недорогой интерфейс передачи данных.

Как известно спрос рождает предложение. Таким предложением явилась технология Serial Attached SCSI (SAS). Принятие этого стандарта совершило переворот в области хранения данных. Ведущие производители контроллеров и дисков отказались от технологии SCSI в пользу SAS. Технология SAS оказалась наиболее эффективной, по стоимости сопоставимой SCSI, скорость канала увеличилась более чем в 3 раза (4 линии по 3 Гб/с), появилась поддержка различных типов дисков в пределах одного контроллера, при использовании внешних экспандеров появилась возможность строить SAN сети на основе SAS.

Рассматривая СХД с интерфейсами SAS на базе продуктов Xyratex, «дисковые полки» можно поделить на 2 группы. Первая группа это дисковые массивы с экспандером в связке с контроллером ввода-вывода (I/O), и вторая группа со встроенным Raid контроллером.

Так, например, дисковый массив RS-1603-E3-EBD, Powered by Xyratex, - это система с двумя EBOD контроллерами I/O, с дублированной системой питания, с возможностью микширования до 16 дисков SAS/SATA, имеющая 2 хост интерфейса SAS 4X и 2 хоста расширения SAS EXP (12Гб/с). Такого рода системы позволяют расширить дисковое пространство сервера за счет использования внешних дисков. В них отсутствуют аппаратные средства для организации отказоустойчивых уровней Raid, эти процессы происходят на стороне сервера либо исключаются вовсе. Наличие порта SAS EXP позволяет объединять системы в стек, исключая установку дополнительного адаптера в сервер. На системе с двумя контроллерами мы можем реализовать подключение с поддержкой множественных путей, повышая тем самым скорость и надежность. В том случае, когда к системе не предъявляются повышенные требования по скорости доступа и управляемости, это решение обладает наилучшим соотношением цена/объем. Типичным применением могут являться такие задачи как: резервное хранение, слабонагруженные файловые среды, промежуточные хранилища.
Системы, построенные с использованием Raid контроллеров, мы рассмотрим на примере дискового массива R/Evolution, модель DHS0717-02, Powered by DotHill. Это «дисковая полка» с двумя Raid контроллерами, с дублированной системой питания, с возможностью микширования до 12 дисков SAS/SATA, имеющая 4 хост интерфейса SAS 4X и 2 хоста расширения SAS EXP (12Гб/с).

Использование самостоятельных Raid контроллеров позволяет создавать полностью автономную СХД. Поддержка различных уровней Raid позволяет добиваться повышения производительности и надежности. Системы с организованными RAID массивами обеспечивают защиту информации и доступ к ней даже в случае отказа одного или нескольких дисков в Raid томе. Все операции с физическими и логическими томами происходят на уровне СХД, это позволяет добиться гетрогенности на уровне приложений и серверной инфраструктуры. Замена серверов не влечет за собой модификацию сред передачи, изменения групповых политик, операций по переносу данных.
Расширение емкости дискового массива осуществляется посредством подключения JBOD систем к порту расширения SAS EXP (12Гб/с). JBOD – это “дисковая полка”, в которой дорогостоящие Raid контроллеры заменены на модули ввода\вывода. Все операции по обработке происходят на Raid контроллере основного массива, а JBOD служит для увеличения максимального количества подключаемых дисков. Существует возможность подключения до 4-х JBOD, это позволяет использовать до 60 дисков в одной системе.

В заключении можно констатировать факт, что системы, построенные на базе технологии SAS, не только не уступают системам на базе SCSI, но и превосходят их по многим параметрам. Использование интерфейса SAS является залогом защиты инвестиций вложенных в серверную инфраструктуру. В ближайшем будущем технологии SAS будут развиваться, в то время как технология SCSI постепенно сойдет на нет.

Сергей Хюннинен
Директор по развитию
ООО «Сторус»