28.09.2021

Системы хранения данных (СХД): понятие, история и базовые особенности работы

Рейтинг:  5 / 5

Звезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активна
 

Система хранения данных представляет собой программно-обеспеченный комплексный дисковый массив, используемый для блочного доступа к данным и файлового хранилища на основе вращающихся жестких дисков (HDD) или твердотельных накопителей (SSD).

hpe логоМассивы объединяют серию дисков в одну систему, которая может хранить до петабайта (ПБ) данных в центральной системе управления. Дисковые массивы были разработаны для отделения хранилища от серверов, чтобы системы могли быть встроены в большие монолитные конфигурации для блочного или файлового хранилища. Одним из лидеров отрасли хранения данных является компания HPE (Hewlett Packard Enterprise) - это глобальная производительно-сервисная компания, которая призванная преобразовать современный бизнес своими решениями. Как? Помогая подключать, защищать, анализировать и действовать в отношении всех обрабатываемых данных и приложений, где бы они ни находились, от периферии до облака. HPE имеет отличную линейку систем хранения данных начального уровня. Дисковый массив HPE MSA 1060 является одним из лучших продуктов компании по подключению доступа к данным начального уровня.

Дисковый массив позволяет масштабировать емкость хранилища и управлять ею гораздо эффективнее. Массивы имеют встроенные сложные функции резервирования, такие как RAID, а хранилище может быть сконфигурировано с использованием номеров логических устройств (LUN).

Дисковые массивы образуют ключевые компоненты сетей хранения, таких как сети хранения данных (SAN) для блочного хранения и сетевые хранилища (NAS) для хранения файлов. Эти сети позволяют управлять хранилищем отдельно от локальной сети (LAN) или глобальной сети (WAN), которая соединяет другие устройства внутри организации.

Краткая история развития систем хранения данных

Дисковое хранилище IBM 350 было выпущено в 1956 году как часть системы мэйнфрейма IBM 305 для учета оперативной памяти (RAMAC). Другие части системы IBM 350 включали блок обработки, принтер, перфоратор для карт, консоль и источник питания.

Развитие методов RAID, начатых в 1970-х годах, и технологий сетей хранения данных способствовало росту популярности дисковых массивов. Уровни RAID используют методы, включая зеркалирование, чередование и четность, для защиты данных, хранящихся в массивах, в случае сбоя дисков. Операционные системы рассматривают RAID-массивы как один диск. Уровни RAID защищают дисковые массивы различными способами, обеспечивая баланс между степенью защиты данных и стоимостью.

Сетевые хранилища начали появляться в конце 1980-х и быстро развивались в 1990-х и начале 2000-х. В 1988 году началась разработка протокола FC, который привел к созданию сетей SAN. Дисковая SAN вскоре стала основным продуктом корпоративной системы хранения данных. Компания Auspex Systems представила первые системы NAS в 1989 году. Четыре года спустя последовала разработка Network Appliance (NetApp), которая вскоре стала доминирующим поставщиком NAS.

Популярность дисковых массивов, которые остаются основным продуктом корпоративных вычислений, в последние годы несколько снизилась. Такие альтернативы, как флеш-массивы, гиперконвергентная инфраструктура и другие программно-определяемые хранилища, основанные на обычных серверах, стали обычным явлением среди систем хранения данных.

Dell является ведущим поставщиком дисковых массивов благодаря приобретению EMC на сумму более 60 миллиардов долларов в 2016 году. Dell EMC продает различные системы дисковых массивов SAN и NAS. NetApp по-прежнему в лидерах, наряду с Hewlett Packard Enterprise (HPE), Hitachi Vantara, IBM, Infinidat, Kaminario, Panasas, Pure Storage и Qumulo.

Системы хранения данных - основа современного бизнеса

Система хранения данных - это основа современной бизнес-среды хранения данных. Массивы превратились в крайне необходимые конструкции для корпораций, среднего и малого бизнеса и предлагают функции защиты данных, прогнозной аналитики и высокой доступности (HA).

работа системы хранения данныхОни также содержат контроллеры - мозг системы, - которые обеспечивают уровень абстракции между операционной системой (ОС) и физическими дисками. Контроллер имеет возможность доступа к копиям данных на физических устройствах и может принимать форму карты соединения периферийных компонентов (PCI) или PCI Express (PCIe), предназначенной для поддержки определенного формата диска, такого как Serial Advanced Technology Attachment (SATA) или SCSI с последовательным подключением (SAS). Новые флеш-системы также поддерживают накопители с энергонезависимой памятью (NVMe).

Дисковый массив обычно включает в себя полку в шкафу, в которой размещаются диски и контроллеры. Диски сгруппированы в пулы, которые разделены на тома с определенным уровнем RAID и объемом хранилища.

Массивы памяти и флеш-накопители

Сегодня массивы флэш-памяти или SSD заменяют жесткие диски во многих компаниях. Флэш-накопители обеспечивают более высокую производительность, чем жесткие диски. Флеш-массив может считывать данные с твердотельных накопителей намного быстрее, чем диски, и все чаще используются для повышения производительности приложений. Массивы хранения могут быть полностью флэш-дисками, дисками с вращающимся механизмом или гибридами, сочетающими оба типа носителей. Но даже организации, использующие флеш-накопители для своих наиболее важных данных, сохранят системы жестких дисков для менее чувствительных к производительности данных, таких как резервные копии или архивные данные. Это потому, что жесткие диски существенно дешевле твердотельных накопителей. Флэш-массивы поддерживают ту же общую архитектуру, что и дисковые массивы, включая возможность подключения к серверам через коммутаторы и адаптеры.

Система хранения данных корпоративного уровня предназначен для конфигураций, содержащих сотни серверов. Он может использовать вычислительную мощность сервера для обработки огромных объемов транзакций с данными. Система хранения данных среднего или низкого уровня - это урезанная версия для сред с несколькими серверами.

как работает дисковый массив

Ранние дисковые массивы требовали специализированных компонентов, таких как программируемые вентильные матрицы (FPGA) или специализированные интегральные схемы (ASIC) для конкретных приложений, чтобы соответствовать требованиям к производительности сетей хранения. Однако процессоры внутри большинства серверов x86, используемых сегодня, достаточно мощны, чтобы выполнять функции защиты данных, необходимые в SAN, без снижения общей производительности.

Сегодня, с учетом развития прогресса, даже недорогие системы хранения данных начального уровня включают в свой арсенал RAID и базовые технологии защиты данных. По мере увеличения скорости процессора и скорости соединения они становятся все более и более производительными.

  1. Последние
  2. Популярные

Самые популярные метки