Что такое сеть хранения данных (SAN)?

Сеть хранения данных (SAN) — это общая сетевая архитектура хранения данных, обеспечивающая высокую пропускную способность и низкую задержку для критически важных бизнес-приложений.

Сети SAN способствуют повышению уровня доступности и использования

В сетях хранения данных, использующихся на большинстве предприятий, обычно хранятся важные данные клиентов, распределенные по нескольким отдельным устройствам и серверам виртуальной сети. Сети SAN разгружают СХД, что способствует повышению эффективности их работы, а также выявлению и изоляции возможных сбоев. Кроме того, сети SAN используют в организациях для повышения производительности критически важных бизнес-приложений, благодаря чему увеличиваются доступность и коэффициент их использования.

Блоки данных

В сетях SAN данные хранятся в виде блоков на нескольких уровнях высокоскоростной архитектуры при согласованной работе средств безопасности в рамках всей сети. Так обеспечивается повышенная эффективность их хранения, защиты и обеспечения безопасности.

Логические дисковые устройства (LUN)

В сетях SAN серверы подключаются к логическим дисковым устройствам (LUN), то есть блокам хранения, которые служат для серверов логическими дисками. Серверы делят их на разделы и форматируют, часто как флеш-хранилище, эффективно используя высокую производительность и низкую задержку последнего. Пользователи имеют доступ к данным и устройствам, хранящимся в сети SAN, как если бы те были размещены в локальной сети (LAN).

Охват физических объектов

Сети хранения данных могут охватывать несколько объектов, и часто в их основе лежит технология Fibre Channel (FC). В них используется протокол Fibre Channel (FCP) или его проприетарные варианты, что зависит от того, какого типа системы к ним подключены. Если нескольким пользователям требуется одновременное подключение к нескольким устройствам хранения, то сеть SAN является оптимальным решением.

Какого типа бывают сети SAN?

В сетях SAN используется четыре протокола передачи данных.

 

1. Протокол Fibre Channel (FCP). Данный широко распространенный протокол используется в одноименных сетях для отправки команд SCSI. Он обеспечивает скоростную передачу блоков необработанных данных между СХД компьютера и серверами без потерь по пути.

 

2. Протокол Internet Small Computer System Interface (iSCSI). iSCSI используется примерно на одном из десяти предприятий и обходится дешевле, чем FCP.iSCSI сопоставляет данные блочной СХД внутри пакета Ethernet с помощью команд SCSI, после чего использует для транспортировки стандартные сети Ethernet TCP/IP.

 

3. Протокол Fibre Channel over Ethernet (FCoE). По сути, FCoE переводит FCP на новый физический канал — канал Ethernet. Благодаря такому простому переключению в сети SAN можно использовать меньше оборудования и кабелей, что в сравнении с традиционными протоколами упрощает установку и управление. Это протокол на основе стандартов, который, к тому же, исключает необходимость разделения локальной сети и сети SAN.

 

4. Протокол Non-Volatile Memory Express Over Fibre Channel (FC-NVMe). FC-NVMe — интерфейсный протокол, обеспечивающий доступ к флеш-хранилищу через шину PCI Express (PCIe). Протокол FC-NVMe обеспечивает значительное повышение производительности по сравнению с традиционными архитектурами на основе флеш-накопителей (AHCI). В то время как архитектуры AHCI ограничиваются единственной очередью последовательных команд, NVMe поддерживает несколько десятков тысяч параллельных очередей, в каждой из которых реализуется управление десятками тысяч одновременно поступающих команд.

В чем разница между SAN и NAS?

И SAN, и NAS (сетевая СХД) представляют собой способы централизованного управления хранилищами данных и обмена ими с несколькими серверами, однако между ними имеется ряд отличий. Прежде всего, NAS более абстрагирована от физического оборудования, чем SAN. В NAS хранилище делится на файлы, папки и тома, управляемые главным устройством, при этом данные абсолютно независимы от подключенных устройств, а не хранятся в виде блоков, составленных из номеров логического устройства, как в сети SAN.

 

Кроме того, используются разные способы обмена хранящимися данными. Если SAN обменивается ими с одной из выделенных сетей, то NAS использует общую сеть. К тому же, у SAN и NAS разные возможности транспортировки данных. В NAS используется Ethernet, тогда как в SAN могут использоваться и Ethernet, и Fibre Channel.

 

При этом у каждой есть свои преимущества. Если в сети SAN обеспечиваются высокая производительность и низкая задержка, то в NAS — простота использования, управления, масштабирования и низкие затраты.

Какие протоколы используются в сетях SAN и NAS?

В сетях хранения данных используются четыре протокола: FCP (протокол Fibre Channel), iSCSI (Internet Small Computer System Interface), FCoE (Fibre Channel over Ethernet) и FC-NVMe (Non-Volatile Memory Express over Fibre Channel). При работе с данными при помощи любого из протоколов SAN для транспортировки трафика в сети хранения данных пользователю может потребоваться специальное оборудование. Например, может потребоваться развернуть коммутаторы и сетевые платы или даже адаптеры для конвергентных сетей (CNA), позволяющие хост-системам несколько снизить нагрузку на ЦП. Эти специальные ресурсы способствуют повышению производительности.

 

В отличие от этого в NAS используются протоколы, общие и для серверов других типов (Windows и/или LINUX): Common Internet File Services/Server Message Block (CIFS/SMB) и Network File System (NFS). Применение этих протоколов упрощает управление СХД. Кроме того, они позволяют сети использовать инфраструктуру, уже имеющуюся в системе конечного пользователя.

Как используются сети SAN в организациях?

Компании, в которых используются сети SAN, представляют самые разные отрасли, включая сферы образования, розничной торговли, телекоммуникаций, банковскую и страховую сферы, сферу финансовых услуг, а также СМИ и государственный сектор. Но самые крупные из представленных сегментов — это сектора компьютерного ПО, информационных технологий и услуг, а также здравоохранения. Часто в таких компаниях для работы приложений виртуализации и гибридных мультиоблачных операций требуются высокопроизводительные вычисления, а также огромный потенциал хранения данных сетей SAN для обработки больших данных.

 

К примеру, в компаниях по разработке компьютерного ПО выпускают новые продукты непрерывным потоком, тестируя, отбраковывая их и повторяя попытки, пока не получат всего один приемлемый вариант. Такой процесс разработки включает в себя сотни и даже тысячи итераций, и для него нужна СХД огромной емкости.

 

Кроме того, в отраслях, ориентированных на клиента, таких как розничная торговля, банковские и финансовые услуги и телекоммуникации, обрабатываются сотни тысяч транзакций в секунду и используются комплексные системы CRM, в которых в любой момент могут работать сотни пользователей. Рабочие задачи складываются из тысяч одновременно выполняющихся параллельных процессов, и сеть SAN обеспечивает надежную поддержку такого огромного объема работ. Не менее важными элементами бизнес-операций являются доступ к данным компании и поддержка виртуальных рабочих мест. Они должны осуществляться почти мгновенно, так что низкая задержка в сети SAN идеально для этого подходит.

 

Более того, средства массовой информации перемещают большие видеофайлы, обмениваются ими в сетях и часто редактируют их перед трансляцией. Им требуется высокая скорость передачи данных, для чего, в свою очередь, нужна большая емкость хранения, которую и обеспечивают сети SAN.

 

Наконец, высокопроизводительные вычисления, которые поддерживают сети SAN, необходимы для разработки передовых решений в науке и медицине. И в основе великих прорывов при поиске лекарств от рака или создании вакцин от инфекционных заболеваний, таких как COVID-19, лежат возможности моделирования и обработка огромных объемов данных.

Обзор решений SAN компании HPE

У компании HPE имеется обширный портфель решений СХД консалтинговых услуг и услуг поддержки, оказываемых по всему миру с целью способствовать подключению к данным с помощью гибкой, адаптивной, готовой к будущему инфраструктуры. Наши продукты проходят тщательную проверку соответствия требованиям и настраиваются так, что готовы к работе сразу после установки.

 

СХД HPE в тысячах конфигураций помогут свести к минимуму число проблем соответствия коммутационной сети нормам и обеспечить заблаговременную проверку обновлений на работоспособность в существующих инфраструктурах. HPE предлагает мощные системы на основе флеш-накопителей с функциями СХД корпоративного класса по низкой цене и с максимально упрощенными процедурами управления, так что их сможет использовать как общее хранилище практически любая организация.

 

  • Система HPE MSA 2052 SAN с поддержкой флеш-накопителей предназначена для ускорения работы приложений без лишних затрат и идеально подходит для небольших и удаленных офисов.
  • Интеллектуальные средства автоматизации HPE Smart SAN ДЛЯ 3PAR — ПО для управления устройствами хранения данных — упрощают настройку и управление сетью SAN и снижают вероятность ошибок.
  • Решение HPE Network Orchestrator позволяет ускорить и упростить процессы настройки, мониторинга и управления коммутационными сетями SAN центра обработки данных.
  • Коммутаторы семейства HPE StoreFabric Ethernet серии M обеспечивают высокую пропускную способность, низкую задержку в коммутационной сети хранения данных наряду с высокой скоростью, масштабируемостью и эффективностью передачи данных.

 

Кроме того, тем, кому требуется помощь с анализом, разработкой и поддержкой решения СХД, мы предлагаем услуги, которые помогут модернизировать, перенести и защитить хранилище данных. Мы готовы помочь вам на каждом этапе замены устаревших систем целостными решениями СХД.