Компании любого размера, включая предприятия малого и среднего бизнеса, сталкиваются с задачами консолидации данных и повышения эффективности управления ими, резервного копирования и восстановления. Перед SMB, так же как и перед большим бизнесом, встает необходимость приобретения системы хранения. Ограниченный бюджет заставляет искать недорогие, но функциональные решения.
Оснащать каждый сервер мощным дисковым массивом слишком расточительно. Единый дисковый массив в выделенной сети хранения данных (SAN) на основе iSCSI или Fibre Channel повышает быстродействие и надежность хранения данных. Ведь, как правило, данные на централизованном сетевом хранилище защищены с помощью RAID, упрощается их резервное копирование, репликация.
Задача консолидации
Консолидация данных – один из способов повышения производительности, надежности и управляемости информационной системы предприятия. Благодаря переносу данных с внутренних дисков серверов на внешнюю систему хранения они становятся доступными сразу нескольким серверам, что позволяет реализовывать различные схемы повышения производительности и отказоустойчивости.
Задача централизованного сетевого хранилища – консолидация данных БД, CRM, финансовой системы, совместно используемых файлов, а также системы электронной почты и документооборота компании. Кроме консолидации данных на систему хранения возлагается все больше дополнительных функций. Современные СХД обладают развитыми интеллектуальными возможностями и предусматривают множество функций управления данными, что позволяет создавать «мгновенные снимки», оптимизировать работу с данными в зависимости от их типа.
Между тем небольшие предприятия зачастую не имеют в штате квалифицированных ИТ-специалистов, поэтому им нужны простые в эксплуатации решения. Оно из таких решений – дисковый массив HP семейства MSA, о котором и пойдет речь ниже.
К настоящему времени HP располагает линейкой СХД, позволяющим предприятиям с разной численностью сотрудников решать широкий спектр задач хранения данных. Это оптимизированные конвергентные системы StoreVirtual 4000 для задач виртуализации, СХД старшего и среднего класса для ответственных задач 3Par и EVA, программно-определяемые системы хранения серии VSA, решения для резервного копирования и архивирования, коммутаторы Fibre Channel (FC), адаптеры HBA и CNA для построения сетей хранения, шлюзы и устройства NAS, дисковые массивы JBOD и массивы SAN начального уровня семейства MSA.
В HP этот портфель СХД делят на два больших класса – конвергентные и традиционные системы хранения. Например, конвергентные системы 3Par позволили HP занять ведущие позиции среди вендоров СХД в Европе, быстро развиваются программно-определяемые виртуальные СХД.
Традиции и инновации
Дисковые массивы HP MSA относятся к категории традиционных СХД. Они появились более 10 лет назад. Это проверенная годами технология. Недорогие двухконтроллерные дисковые системы MSA спроектированы специально для малого и среднего бизнеса, где есть потребность в простой в использовании и относительной недорогой системе хранения данных. Их можно применять и как системы уровня подразделения в департаментах и удаленных офисах крупных организаций. Такую СХД отличает также удобная логистика: заказчик может получить со склада дистрибьютора систему требуемой конфигурации за считанные дни. Это подходящее решение для компаний, которые хотят перейти от хранения данных на серверах к консолидированной среде хранения.
Выпущенные в течение последнего года MSA 1040/2040 стали эволюционным развитием СХД прежнего поколения. HP MSA четвертого поколения стали первыми в своем классе системами с высокоскоростными интерфейсами FC 16 Гбит/с, что уже востребовано заказчиками в связи с распространением флэш-памяти и SSD, генерирующими значительный трафик в сетях хранения данных. Росту этого трафика способствуют также облачная модель и почти экспоненциальное увеличение объемов хранимых и обрабатываемых компаниями данных, в том числе и в SMB, да и емкость традиционных дисковых накопителей (HDD) продолжает расти.
Преимущества MSA – модульность и большое количество опций. Как и у прежних поколений, конструкция СХД включает в себя шасси, контролеры, диски, интерфейсы и дисковые полки расширения. Четырехпортовый конвергентный (CNA) адаптер 16Gb FC/10GbE iSCSI с кэш-памятью 4 Гбайта совместим с системами предыдущих поколений. СХД поддерживают до 199 дисков SAS 6 Гбит/с форм-фактора SFF (2,5") или до 96 LFF (3,5") – до семи дисковых полок. Накопители SATA не поддерживаются.
Шасси массива HP MSA 2040 имеет две модели: с 12 отсеками для дисков большого форм-фактора (LFF) и с 24 отсеками для дисков малого форм-фактора (SFF). Массив поддерживает до семи дополнительных полок расширения – D2700 на 25 дисков SFF и MSA на 12 LFF.
Серия HP MSA включает в себя две модели – высокопроизводительную 2040 и бюджетную 1040, причем HP MSA 2040 – один из самых «быстры» массивов начального уровня. По результатам тестирования HP, система демонстрирует производительность 85 000 IOPS на произвольной нагрузке (чтение). Учитывая стоимость системы, это одно из наиболее привлекательных предложений среди СХД такого класса. Данные массивы можно использовать при ограниченном бюджете на развитие инфраструктуры хранения.
Интерфейс управляющего ПО HP Storage Management Utility (SMU) прост для освоения системными администраторами, привыкшими работать с HP ProLiant и HP BladeSystem.
Для массивов MSA характерна тесная интеграция с существующими ОС и гипервизорами, развитые средства управления – CLI, Web-интерфейс и SMI-S. Они очень просты в администрировании, поддерживают централизованное управление до 100 массивами MSA при помощи инструментов управления серверами ProLiant.
Где и для чего используется HP MSA?
По данным HP, 95% внедрений MSA связаны с задачами консолидации данных или создания первой сети хранения SAN. Типичные заказчики – предприятия малого и среднего бизнеса (SMB) с ограниченным бюджетом, но жесткими требованиями к хранению данных. MSA привлекает их соотношением цены и производительности, отказоустойчивостью, возможностями копирования данных средствами самой системы хранения. Младшую модель MSA 1040, не требующую глубоких знаний системного администратора, часто развертывают как первую СХД предприятия.
MSA позволяет решать самые разнообразные задачи. В SMB эти массивы часто используются для предоставления всей компании различных ИТ-сервисов: поддержки систем электронной почты, бухгалтерских систем, работы с файлами и т.д. Типичные приложения для MSA – Microsoft Exchange, SQL, приложения SAP, Oracle.
Заказчики MSA – предприятия со штатом 50-250 сотрудников, серверами x86 и малочисленным или отсутствующим ИТ-персоналом, которые нередко развертывают конфигурацию без SAN, включающую два-три сервера и массив MSA. Другая типовая категория – предприятия, насчитывающие более 250 сотрудников (производство, супермаркеты, аутсорсеры и хостеры с выделенной клиенту инфраструктурой, университеты, госсектор) – часто применяют эти СХД в инфраструктуре головных и удаленных офисов, при построении решений резервного копирования и катастрофоустойчивых (DR) конфигураций благодаря поддержке в MSA удаленной асинхронной репликации данных и доставке «снимков» данных на удаленную систему и последующего их архивирования. 25% внедрений связаны с развертыванием MSA именно как системы филиального уровня.
Как целевое устройство в системах резервного копирования и недорогих катастрофоустойчивых решениях система MSA нередко используется в сочетании с такими программными средствами как HP Data Protector, Backup Exec или ПО Veeam. Наконец, массивы HP MSA позволяют модернизировать инфраструктуру хранения SAN.
С iSCSI на Fibre Channel
Как уже отмечалось, в отличие от прежних моделей, поддерживающих сдвоенные адаптеры iSCSI/FC, в системах четвертого поколения можно применять конвергентные адаптеры CNA. Это дает возможность гибко менять режим порта, устанавливая модули GBIC или SFP для подключения системы по Ethernet или FC, что удобно использовать для постепенного перевода инфраструктуры хранения с iSCSI на Fibre Channel. Это достаточно бюджетный вариант миграции, ведь контроллер или саму СХД менять не потребуется. Кроме того, HP MSA позволяет объединить инфраструктуру iSCSI и FC – такая задача также встречается нередко.
Пример конфигурации с массивами HP MSA 2040 и серверами HP ProLiant. Наряду с подключением через коммутатор FC возможно прямое соединение массива с серверами.
Таким образом, предприятия могут сначала консолидировать среду хранения, а затем перевести её на FC и масштабировать. А возможности масштабирования заложены в MSA и на уровне контроллеров, и на уровне дисковых накопителей, и на уровне ПО с поддержкой виртуализации.
HP MSA и виртуализация
Вторая по популярности задача после консолидации – поддержка виртуальных сред. По статистике HP, 60% внедрений MSA происходит в виртуальной среде. Вчетверо более высокая производительность MSA по сравнению с прежним поколением означает, что система может поддерживать больше ВМ, будет меньше время отклика в приложениях.
Плагин HP Insight Control позволяет управлять дисковой системой из VMware vCenter. Таким образом, управлять MSA можно непосредственно из популярных систем управления виртуальной средой, например, в vCenter – создавать логические тома (LUN), присваивать их серверам и т.д. Поддержка функций ODX ОС Windows Server 2012 означает, что можно передавать данные между СХД в сети хранения минуя сервер (core data path). А благодаря виртуализации на уровне СХД появилась функция Wide Striping. Она позволяет томам использовать ресурсы из пула хранения данных. Виртуальный диск (vdisk) – группа дисков, объединенных в RAID-группу, – может быть распределенным по всем HDD в массиве, что повышает производительность.
Расширенные функции
Функциональность систем 1040 и 2040 одинакова и определяется микрокодом, но у младшей модели многие функции требуют покупки дополнительных лицензий. Кроме того, модель 2040 может оснащаться SSD и имеет соответствующие средства поддержки. ПО MSA поддерживает различные варианты копирования данных: логические копии данных (копии LUN), побайтное копирование (Volume Copy) и удаленную асинхронную репликацию. Асинхронная репликация снимков данных позволяет создавать копию LUN для резервного копирования или других целей. Функция Volume Copy служит для копирования данных на другой логический диск. Эти опции включены в конфигурацию.
Система хранения данных HP MSA 2040 поставляется в стандартной комплектации с лицензией на 64 моментальных снимка и ПО Volume Copy для улучшения защиты данных, а также обеспечивает репликацию данных между массивами с использованием дополнительного ПО Remote Snap.
За дополнительную плату можно увеличить количество одновременных снимков данных в системе с 64 до 512, либо включить функцию асинхронного удаленного зеркалирования данных. Кроме того, теперь можно создавать «снимки снимков» данных – эта функция используется разработчиками и OEM-производителями. По сравнению с прежним поколением систем повысилась и производительность создания снимков.
Вышедшая в декабре прошивка MSA поддерживает динамическое распределение емкости (Thin Provisioning), многоуровневое хранение (автоматическое перемещение «горячих» блоков данных на быстрые носители и «холодных» на медленные) в конфигурации с SSD, кэширование на SSD при чтении данных, усовершенствован механизм создания снимков данных, интерфейс управления, снято ограничение на количество виртуальных дисков в системе. Thin Provisioning значительно упрощает управление СХД на уровне ОС и приложения, позволяет эффективно распределять емкость хранения между приложениями и освобождать её после удаления файлов, что в итоге означает экономию средств.
Накопители SSD: кэширование и многоуровневое хранение данных
Система MSA поддерживает три типа накопителей: SSD, HDD SAS и HDD MDL SAS. Последние применяются для задач с последовательным доступом к данным. Благодаря SSD достигается высокая производительность системы. Причем достаточно установить в систему SSD – все прочее делается автоматически. По данным HP, задержки при операциях чтения снижаются в результате на 80%. При установке SSD в массив на нем резервируется область для кэширования. SSD дополняет кэш чтения контроллера СХД, причем при последовательном чтении данные не кэшируются, а считываются непосредственно с HDD. Для повышения надежности при работе с SSD используется также система предсказания сбоев в микрокоде (мониторинг ошибок ввода-вывода).
Эффективнее использовать дорогостоящие накопители SSD помогает автоматическое перемещение данных по уровням хранения – так называемый тиринг. «Страницы» размером 4 Мбайта перемещаются каждые 5-10 сек в ответ на изменение характера ввода-вывода. Такое перемещение не требует значительных ресурсов: нагрузка на процессор СХД возрастает примерно на 1%. Ранее подобные возможности предлагались лишь в системах среднего класса.
Работать с данной функцией также не сложно: достаточно задать уровни хранения, а остальное система сделает сама. Согласно оценкам, механизм перемещения на SSD активно используемых («горячих») данных увеличивает производительность системы (IOPS при чтении и записи) на один-два порядка, а так называемый архивный тиринг – перемещение редко используемых («холодных») данных на недорогие носители – на 80% снижает стоимость хранения (доллар/гигабайт).
SSD применяется для получения максимальной производительности при произвольном доступе, однако использование твердотельных накопителей требует тщательного планирования с учетом нагрузки – конкретного приложения. Рекомендации для 2040: минимум четыре SSD, одна зеркалируемая пара на контроллер.
Выводы
Небольшим компаниям, решающим задачи по виртуализации серверного оборудования и консолидации хранения, нужны надежные, но в то же время недорогие и простые в обслуживании системы хранения данных. Таким клиентам HP предлагает семейство продуктов начального уровня – дисковые массивы MSA.
MSA – одна из самых успешных серий СХД у HP. Дисковый массив MSA от компании HP обеспечивает высокую производительность, надежность и простоту управления в рамках ограниченного бюджета на ИТ. Он хорошо подходит для компаний, представляющих малый и средний бизнес. MSA позволяет консолидировать разнородные ресурсы ИТ и в сочетании с виртуализацией повысить эффективность их использования. За достаточно небольшие деньги можно обеспечить централизованное хранение данных на единой платформе.
MSA 1040 и 2040 можно предложить и тем предприятиям, которые уже используют системы MSA предыдущего (третьего), поколения и нуждаются в их модернизации. В этом случае достаточно заменить старые контроллеры на новые, не меняя при этом диски, установленные в систему. После процедуры замены данные будут автоматически распознаны и готовы к работе. Такой подход существенно экономит бюджет предприятия на развитие и модернизацию инфраструктуры хранения данных, защищает сделанные в нее инвестиции.
Гибкость конфигурации позволяет подобрать требуемое решение, выбрать необходимый тип сетевых адаптеров. Благодаря наличию HP MSA на складах дистрибьюторов поставка в любую точку России занимает всего несколько дней. Однако перед покупкой системы лучше взять у дистрибьютора демо-образец и протестировать MSA на реальной задаче. Кроме того, у HP есть промо-программы – готовые наборы обходятся дешевле покупки компонентов по отдельности.
Наши предыдущие публикации:
» Мультивендорная корпоративная сеть: мифы и реальность
» Доступные модели серверов HP ProLiant (10 и 100 серия)
» Конвергенция на базе HP Networking. Часть 1
» HP ProLiant ML350 Gen9 — сервер с безумной расширяемостью
Спасибо за внимание.
Автор: Rovena
