Ж у р н а л   о   к о м п ь ю т е р н ы х   с е т я х   и   т е л е к о м м у н и к а ц и о н н ы х   т е х н о л о г и я х
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК: ПОДПИСКА НА НОВОСТИ: НОМЕР:
    ДОМОЙ • Архив: Новостей | Конференций | НомеровПодписка
 
   
 
   
    
РЕДАКЦИЯ
 
Все о журнале
Подписка
Как проехать
Где купить
Отдел рекламы
График выхода журнала
Адреса в Интернет

РУБРИКАТОР
   
• Инфраструктура
• Информационные
   системы

• Сети связи
• Защита данных
• Кабельные системы
• Бизнес
• Колонка редактора
• Электронная
   коммерция

• Только на сервере
• Системы
   учрежденческой
   связи

• Новые продукты


Rambler's Top100

  

Рынок iSCSI-сетей SAN готов к стремительному подъему

Стивен Хилл

На долю продуктов iSCSI приходится всего 2% от общего объема рынка решений для сетей SAN, но низкая стоимость этих продуктов и простота их использования способствуют увеличению этой доли.

Когда-то шутя говорили, что покупатель может приобрести автомобиль Ford T любого цвета, но при условии, что этот цвет черный. До принятия стандарта на технологию iSCSI в феврале 2003 г. примерно такая же ситуация была и с выбором вариантов построения сети хранения данных (Storage Area Network — SAN), который ограничивался покупкой решений только на базе технологии Fibre Channel (FC). Хотя подавляющее большинство крупных сетей SAN все еще строится с использованием систем хранения данных FC, продукты iSCSI завоевывают все большую популярность. Сегодня на их долю приходится чуть более 2% общего объема продаж сетевых устройств памяти, но результаты проведенных аналитической компанией IDC исследований показывают, что в I квартале 2005 г. объем их продаж вырос на 22% по сравнению с IV кварталом 2004 г.

Причинами растущей популярности iSCSI-сетей SAN являются их более низкая стоимость и относительная простота реализации по сравнению с FC-сетями SAN. Дисковый массив iSCSI-сети можно подключить к любой инфраструктуре Gigabit Ethernet, и его трафик будет коммутироваться и маршрутизироваться ею как обычный сетевой трафик. С помощью средств iSCSI любой хост наделяется расширяемой памятью блочного уровня без оснащения его специализированным хост-адаптером. В большинстве случаев на конфигурирование iSCSI-сети SAN уходят считанные минуты, причем основательная подготовка ИТ-персонала для этого не требуется. ПО инициатора iSCSI выпущено для ОС Apple Macintosh OS X, Linux, Microsoft Windows, Novell NetWare и Unix.

Для небольших и средних предприятий построение модульной iSCSI-сети SAN — это доступный по цене вариант объединения сетевых ресурсов хранения данных. На крупных предприятиях iSCSI-сети SAN могут использоваться в качестве основных хранилищ данных для серверов подразделений и удаленных филиалов этих предприятий, а также в качестве вторичных хранилищ в системах резервного копирования с диска на диск и далее на ленту или в решениях по репликации данных с целью обеспечения катастрофоустойчивости сетей. В крупномасштабных средах Windows применение технологии iSCSI позволяет организовать удаленную загрузку (из сети SAN) блейд-систем или серверных кластеров, что очень удобно. Основанные на технологии iSCSI сети SAN пользуются растущим спросом со стороны университетов и других организаций, использующих группы зданий, в которых применение распределенных пулов устройств памяти Ethernet оказывается крайне эффективным.

Мы протестировали четыре решения для iSCSI-сетей SAN, состоящих из дисковых массивов iSCSI и необходимого для работы этой сети ПО. Речь идет о массивах Clariion CX300i компании EMC, PS200E фирмы EqualLogic, DataFrame 420 компании MPC Computers и Network Storage Module (NSM) 150 компании LeftHand Networks. Мы также пригласили поучаствовать в нашем тестировании фирмы Aberdeen и Raid, но они отказались от участия, сославшись на то, что их продукты еще находятся на стадии разработки. Выпуском специализированных систем хранения данных для iSCSI-сетей SAN занимаются относительно мало производителей. Вместо этого, чтобы упростить свое проникновение на рынок средств iSCSI, многие производители добавляют в свои серверы NAS (Network-Attached Storage) поддержку виртуальных томов iSCSI блочного уровня. Эти решения удобно использовать в тех случаях, когда требуется память смешанного типа (файловая и блочная), однако мы решили протестировать только специально предназначенные для сетей SAN блочные системы хранения данных.

Продукты компаний EqualLogic, LeftHand Networks и MPC являются независимыми модулями сети SAN, которые объединяются в динамически расширяемую виртуализированную среду хранения данных. Пропускную способность информационного хранилища можно наращивать линейно за счет кластеризации множества модулей и их активных портов Gigabit Ethernet.

Продукт EMC, напротив, поддерживает традиционную модель сети SAN, в которой централизованный контроллер памяти управляет несколькими зависящими от него дисковыми массивами; такая архитектура снижает стоимость дополнительных дисковых массивов. Продукт CX300i поддерживает не более 60 жестких дисков и позволяет хранить до 19,2 Тбайт данных. Дополнительные дисковые шасси подсоединяются к нему двойными петлями FC, но поскольку число портов Gigabit Ethernet остается прежним, то при максимальной емкости массива его сетевые соединения могут стать “узким” местом.

Все четыре протестированные нами дисковые системы наделены базовыми функциями, необходимыми для работы в iSCSI-сети SAN. Это динамическое расширение томов, создание моментальных снимков файловой системы, репликация данных, поддержка протокола аутентификации CHAP (Challenge Handshake Authentication Protocol), автоматическое обнаружение целевых устройств с помощью службы iSNS, маскирование логических устройств. Все испытанные нами решения позволяют добавлять к пулу памяти дополнительные дисковые массивы, централизованно управлять ими с консоли и распределять их ресурсы, не останавливая работу пула. Правда, во время распределения его производительность несколько снижается. Все поступившие на испытания продукты были полностью укомплектованы дисками (без единого свободного слота), но использовать каждый из них можно с начальной конфигурацией, включающей от трех до пяти дисков, а затем наращивать ее, устанавливая дополнительные диски (производители предлагают выбор дисков разной емкости).

В наших тестах на производительность самые лучшие результаты показало решение компании EqualLogic; с приличным отставанием от него “финишировали” системы фирм MPC и LeftHand Networks, занявшие второе и третье места. По так и не установленным специалистами компании EMC и журнала Network Computing причинам при выполнении теста Iometer на чтение блоков данных размером 64 Кбайт и выше в работе продукта CX300i возникали серьезные проблемы и выдавались сомнительные результаты в тестах на запись таких же блоков данных, но при передаче блоков меньшего размера результаты были предполагаемые. Учитывая тот факт, что другие наши системы, выполнявшие эти же тесты в идентичных условиях, показывали более высокие и воспроизводимые результаты, нам не оставалось ничего другого, как поставить продукту компании EMC низкую оценку за производительность.

Мы сравнили функциональные возможности, производительность, возможности управления, масштабируемость и цены (как каталожные, так и в расчете на 1 Тбайт емкости) всех четырех решений. И по результатам анализа звание победителя нашего тестирования без особых колеба-ний мы присудили продукту PS200E Storage Array компании EqualLogic — он исключительно прост в использовании, а с точки зрения производительности может дать фору всем остальным своим соперникам. Хотя в продуктах NSM компании LeftHand Networks и DataFrame компании MPC используется одно и то же ПО, последний имеет самую низкую стоимость в расчете на 1 Тбайт емкости, а первый — обеспечивает постепенное наращивание пула памяти посредством модулей меньшей емкости. Система Clariion компании EMC имеет широчайший набор вариантов конфигурирования и идеально подходит для сред с инсталлированной базой оборудования EMC, но она оказалась самой дорогой и, как это ни странно, имела самую низкую производительность.

PS200E Storage Array компании EqualLogic

Специалисты этой компании превосходно разбираются в технологии iSCSI. Им удалось разработать прекрасную систему хранения данных с оптимизированными контроллерами, эффективной внутренней архитектурой и упрощенным административным интерфейсом, который позволяет легко управлять процессом хранения. Стойким приверженцам интерфейса командной строки, привыкшим детально контролировать свои системы хранения данных, возможно, не понравятся упрощенные средства управления компании EqualLogic, но большинство пользователей полюбят эту быстродействую-щую и простую в применении систему PS200E.

Продукт PS200E — это автономный дисковый массив iSCSI, в корпус которого (высотой 3U) можно установить 14 дисков. Высокая надежность работы массива обеспечивается зарезервированными и заменяемыми в “горячем” режиме вентиляторами, блоками питания и контроллерами. Каждый контроллер содержит 64-разрядный RISC-процессор и кэш-память объемом 2 Гбайт с резервным питанием от батареи. Массив имеет два последовательных консольных порта и три порта Gigabit Ethernet (с медными или оптическими интерфейсами), которые поддерживают режимы резервирования и выравнивания нагрузки между ними. ПО управления размещается на модулях памяти типа Compact Flash, смонтированных на каждом контроллере. Массивом управляют локально или удалено по протоколам HTTP, SSH, SSL или Telnet.

Для начального конфигурирования продукта PS200E нам потребовалось установить последовательное соединение с ним, через которое мы настроили порты Gigabit Ethernet, задали сетевые адреса и назначили идентификаторы самому массиву и управляющей группе iSCSI. Каждая из двух протестированных нами систем PS200E была оснащена 14 400-Гбайт дисками SATA со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин, таким образом, общая емкость каждой системы составляла 5,6 Тбайт. Создав группу массивов, мы могли выбирать для нее следующие уровни RAID — 10 (для оптимизации производительности) или 50 (для повышения эффективности использования дискового пространства).

Из всех протестированных нами устройств дисковый массив компании EqualLogic оказался самым простым в конфигурировании. При подключении новых дисков к массивам дисковое пространство расширяется автоматически на уровне групп. Диски “горячего” резерва определяются исходя из первоначальной конфигурации RAID-массивов группы. Любое новое устройство PS200E, добавляемое к группе, автоматически наследует текущую конфигурацию ее членов. Осуществляется выравнивание нагрузки на членов группы.

Для базового конфигурирования обоих устройств PS200E нам потребовалось всего несколько минут. Приписав оба устройства к управляющей группе, мы зарегистрировались в административном интерфейсе и приступили к созданию томов для наших тестовых серверов. Это делается с помощью простой программы-мастера, которая помогла нам определить дисковое пространство для каждого тома, организовать доступ по протоколу iSCSI и проверить правильность выбора режимов работы устройств.

Продукт PS200E не оставил никаких шансов на успех своим соперникам. Во многих тестах на скорость чтения и записи блоков данных он работал значительно быстрее их, а при передаче блоков данных размером 512 байт показал рекордный результат — 44 468 операций ввода-вывода в секунду, который стабильно воспроизводился при повторении тестов.

Управляющий интерфейс предоставляет превосходную графическую информацию о работе группы массивов и распределении ресурсов памяти. Без покупки дополнительных программных средств и лицензий устройство PS200E может создавать моментальные снимки файловой системы и удаленно реплицировать данные. Этими функциями обычно наделяются решения для крупномасштабных сред SAN. Удаленные группы конфигурируются для односторонней, двусторонней (взаимной) или централизованной репликации (при этом многие группы массивов реплицируют данные на устройства заданной группы).

Продукт PS200E очень привлекателен тем, что имеет зарезервированные компоненты, впечатляющую производительность и высокоуровневые программные функции. Хотя он стоит дороже многих других протестированных нами систем, цена iSCSI-решения (с учетом всего необходимого ПО) в расчете на 1 Тбайт емкости относительно невелика — 9250 долл. Меньшую стоимость в расчете на 1 Тбайт имеет только решение компании MPC.

DataFrame 420 компании MPC Computers

Экономичный продукт DataFrame 420 является первым поколением дисковых массивов iSCSI компании MPC. Это самая недорогая и вторая по производительности система среди всех протестированных нами продуктов. Хотя и NSM 150, и DataFrame используют ПО SAN/iQ компании LeftHand Networks, в наших тестах на производительность с двумя дисковыми массивами продукт MPC одержал победу над устройством компании LeftHand. Массив DataFrame 420 поддерживает (с помощью ПО SAN/iQ) автоматическое расширение логических устройств и имеет разъем расширения PCI в который можно установить интерфейс FC. Данное обстоятельство, а также тот факт, что с помощью SAN/iQ можно управлять логическими устройствами iSCSI и FC одновременно, позволяет считать массив DataFrame 420 продуктом двойного назначения (для сетей iSCSI и FC).

Протестированные нами устройства DataFrame 420 (высотой 3U) были оснащены 16 заменяемыми в “горячем” режиме 250-Гбайт дисками SATA, шпиндели которых вращаются со скоростью 7200 об/мин, а суммарная емкость составляет 4 Тбайт. Кроме того, каждое устройство было оборудовано двумя 3-ГГц процессорами Xeon, ОЗУ емкостью 4 Гбайт (максимальная емкость 12 Гбайт), двумя источниками питания и двумя встроенными портами Gigabit Ethernet с возможностью настройки их для работы в режиме резервирования или выравнивания нагрузки. Операционная система размещается на модулях Compact Flash, а исходное конфигурирование массива осуществляется через последовательный консольный интерфейс.

Благодаря наличию ПО SAN/iQ массивы DataFrame 420 и NSM 150 конфигурируются примерно одинаково. Назначив IP-адреса, мы создали группы управления, кластеры, тома и группы аутентификации для наших серверов. Единственное обнаруженное нами различие состояло в том, что версия ПО SAN/iQ для DataFrame 420 не поддерживала списки томов. Хотя из-за этого все логические устройства сети SAN были видны каждому инициатору iSCSI, модель аутентификации, реализуемая ПО SAN/iQ, ограничивала доступ к логическим устройствам.

В отличие от компании LeftHand фирма MPC поставляет ПО SAN/iQ в виде дополнительных модулей. Компании, желающие использовать более одного массива DataFrame в кластерной группе, должны купить пакет Scalability Pak, обеспечивающий виртуализацию многочисленных массивов. Базовое ПО поддерживает создание моментальных снимков файловой системы вручную, но, чтобы автоматизировать этот процесс, требуется приобрести дополнительный программный модуль Configurable Snapshot Pak. Такая модель поставок ПО может показаться странной, однако она позволяет платить лишь за те модули, которые вам действительно нужны.

В продукте DataFrame 420 компании MPC отлично сочетаются высокая емкость и функциональность. В тестах на производительность он был вторым, уступив продукту компании EqualLogic. Стоимость сети SAN, состоящей из двух этих массивов, в расчете на 1 Тбайт емкости оказалась самой низкой среди аналогичной стоимости других проте-стированных решений — всего 6500 долл. (при этом учитывалась цена дополнительных пакетов Scalability и Snapshot).

NSM 150 компании LeftHand Networks

Имея емкость всего 640 Гбайт, этот массив является самой дешевой системой хранения данных среди всех протестированных нами массивов. Но если на его основе создать крупномасштабное хранилище данных, оно будет стоить более 15 тыс. долл. за 1 Тбайт, что существенно превышает соответствующие цены решений компаний EqualLogic и MPC.

Дисковый массив NSM 150 (высотой 1U) снабжен четырьмя 164-Гбайт дисками SATA со скоростью вращения шпинделей 7200 об/мин. Массив также содержит 2,8-ГГц процессор Xeon и ОЗУ емкостью 2 Гбайт, один блок питания, энергонезависимую кэш-память и два порта Gigabit Ethernet, поддерживающие возможности резервирования или объединения их в группу (с выравниванием нагрузки между ними). Базовые IP-параметры конфигурируются посредством последовательной консоли, а администрирование сети SAN осуществляется затем с помощью развернутого на хосте ПО управления SAN/iQ компании LeftHand. Уникальная функция данного ПО — автоматизированное расширение логических устройств, что обеспечивает высокую гибкость управления ресурсами памяти.

ПО SAN/iQ представляет собой платформу для администрирования и кластеризации сетей SAN, работающую независимо от их коммутирующей инфраструктуры. Запущенная консоль Centralized Management Console просматривает сеть и делает имеющиеся в ней устройства памяти доступными посредством пользовательского интерфейса. После этого вы можете подключаться к отдельным массивам и конфигурировать их уровни RAID. Это управляющее ПО поддерживает RAID-уровни 0, 1, 5, 10 и 50.

Для повышения производительности и эффективности использования дискового пространства компания LeftHand предлагает реализовывать среды хранения данных из этих четырехдисковых устройств, имеющих конфигурацию RAID уровня 0. Производитель также рекомендует создавать тома, охватывающие несколько массивов, которые сконфигурированы в кластер (при этом будет доступна двух- и трехсторонняя репликация томов), а также использовать в качестве “горячего” резерва целый дисковый массив (интересная возможность для некоторых инсталляций). При проведении наших тестов мы создавали тома RAID уровня 5, распределенные по двум массивам.

Процесс создания томов и обеспечения их доступности (по сети) является многоэтапным. Каждое дисковое шасси необходимо добавить к группе управления, назначив ей отдельный IP-адрес. В рамках этой группы конфигурируются массивы, которые приписываются к определенным кластерам устройств памяти. Затем в рамках этих кластеров создаются тома, включаемые в те или иные списки томов, а последние, в свою очередь, приписываются к группам аутентификации, посредством которых контролируется доступ к томам. Такая процедура обеспечивает гибкость создания томов, но на ее осуществление уходит много времени. Хотя управляющий интерфейс наглядно отображает связи между отдельными устройствами сложной среды хранения данных, было бы неплохо, чтобы он предоставлял побольше информации о фактическом распределении ресурсов памяти.

Продукт NSM 150 реализует еще одну интересную возможность с помощью ПО SAN/iQ — автоматическое наращивание емкости томов с установлением пороговых значений их размеров. Вместо выделения фиксированного дискового пространства каждому тому (часть которого, возможно, никогда не понадобится пользователям) вы можете создавать тома с небольшой начальной емкостью, которая может увеличиваться по мере необходимости без вмешательства системного администратора. Это позволяет более эффективно использовать имеющееся дисковое пространство. Тома поддерживают двух- и трехстороннюю локальную репликацию данных. Возможна и удаленная репликация. И еще, система способна автоматически создавать локальные и удаленные моментальные снимки томов, выделяя дополнительную память для их хранения, аналогично тому, как это делается для обычных томов.

В целом при тестировании на производительность продукт NSM 150 продемонстрировал средние результаты. В тестах на максимальную скорость чтения блоков данных он был третьим, показав в среднем на 25% более низкие результаты, чем продукт MPC. Мы ожидали этого, поскольку NSM 150 имел всего четыре диска. В тестах на скорость записи 8- и 64-Кбайт блоков данных NSM 150 работал примерно на 15% быстрее, чем DataFrame 420.

Clariion CX300i компании EMC

Будучи одним из крупнейших производителей систем хранения данных FC, компания EMC готова начать извлекать выгоду и из ра-стущей популярности устройств памяти iSCSI. Этот производитель не только включил в свой продуктовый портфель специализированные iSCSI-модели массивов Clariion, но и предусмотрел поддержку технологии iSCSI для своих более емких FC-массивов Symmetrix. Упомянутые iSCSI-модели Clariion отличаются от соответствующих FC-моделей тем, что оснащены портами Gigabit Ethernet, а не сетевыми интерфейсами FC.

Протестированный нами продукт CX300i — это относительно простое и недорогое решение в ряду iSCSI-продуктов компании EMC. В отличие от других проте-стированных нами систем массив CX300i состоит из одного базового блока с контроллерами, к которому с помощью выделенных каналов FC можно подключить до трех дополнительных дисковых шасси, но вся связь с сетью SAN осуществляется через iSCSI-порты контроллеров.

Базовый блок CX300i представляет собой дисковый массив высотой 3U с двумя модулями контроллеров, которые имеют специализированные процессоры памяти, системную кэш-память объемом 2 Гбайт и два блока питания с дополнительным батарейным модулем резервного электропитания высотой 1U. Каждый процессор памяти оснащен одним управляющим портом Gigabit Ethernet, двумя работающими в режиме резервирования iSCSI-портами Gigabit Ethernet, одним последовательным портом, одним портом статуса батареи и двумя FC-портами, предназначенными для подключения дополнительных дисковых шасси. Из всех протестированных нами продуктов только CX300i не был оснащен дисками SATA; его укомплектовали 15 146-Гбайт дисками FC (со скоростью вращения шпинделя 10 тыс. об/мин) общей емкостью 2,19 Тбайт.

Подготавливать данную систему к работе оказалось сложнее, чем другие “наши” массивы, главным образом из-за большого числа параметров управления. Первоначальное конфигурирование ее выполняется посредством управляющих портов Ethernet, а дальнейшее управление всей сетью SAN — с использованием ПО Navisphere Manager компании EMC. Во время конфигурирования CX300i потребовалось установить дополнительное агентское ПО на серверы. С помощью управляющего интерфейса ПО Navisphere осуществляется многоэтапный процесс, в ходе которого определяются группы устройств памяти, создаются логические устройства и задаются права доступа. Столь высокий уровень сложности и детализации настройки массива напоминал нам подход к управлению, реализованный в ПО SAN/iQ компании LeftHand. Поскольку CX300i имеет два процессора памяти, каждое логическое устройство назначается одному из них, а не виртуализируется в рамках группы массивов.

К сожалению, проблемы, с которыми нам пришлось столкнуться во время тестирования массива CX300i, так и не были решены в отведенные для этого сроки. В ходе испытаний данного массива мы использовали точно такую же сетевую инфраструктуру, которая применялась и в процессе тестирования других присланных нам продуктов. Массив продемонстрировал высокую производительность при выполнении теста NWC Custom и тестов на максимальную скорость чтения и записи 8-Кбайт блоков данных. Однако, что бы мы ни делали, но так и не смогли заставить CX300i нормально работать в те-стах на максимальную скорость чтения 64-Кбайт и более крупных блоков данных. Вместе с инженерами компании EMC мы потратили много часов на решение этой проблемы и установили, что ее причина кроется не в тестовой сети, а вполне может быть связана с работой или ПО, или аппаратного обеспечения этой системы хранения данных, или же коренится в наших тестовых серверах.

Учитывая указанные обстоятельства, нам пришлось выставить продукту CX300i самую низкую оценку за производительность. Вполне возможно, что возникшая проблема была свойственной только нашей тестовой среде, но мы не располагали достаточным временем, чтобы решить ее совместно со специалистами компании EMC.

Оставляя в стороне эту нерешенную проблему в работе массива CX300i, отметим следующее: он имеет характерную для высокоуровневых систем хранения данных конструкцию с зарезервированными компонентами и для работы с ним используется то же самое ПО, которое применяется для работы с многочисленными FC-продуктами компании EMC. Дополнительное ПО потребуется для создания моментальных снимков файловой системы и репликации данных.

Емкость массива CX300i — от 365 Гбайт до 19,2 Тбайт. Путем замены электронных модулей его можно “превратить” в более емкую модель CX500i; при этом данные с дисков никуда не нужно перемещать. Имеются широкие возможности конфигурирования этого продукта под нужды заказчиков с использованием разнообразных аппаратных и программных компонентов. По этой причине стоимость решения с 30 дисками в расчете на 1 Тбайт емкости варьируется от 11 300 долл. (по 15 дисков FC и ATA) до 26 400 долл. (30 дисков FC со скоростью вращения шпинделя 15 тыс. об/мин)..





  
4 '2006
СОДЕРЖАНИЕ

бизнес

• Коммуникации — это не только IP-пакеты

• E-learning в бизнесе: потребности, возможности, перспективы

инфраструктура

• Российские серверы

• Рынок iSCSI-сетей SAN готов к стремительному подъему

• DDNS своевременно обновит имена

сети связи

• IMS и новые услуги связи

• Системы широкополосного доступа для NGN

кабельные системы

• Как спасти ЦОД от перегрева

• Системы управления СКС на российском рынке

• Высокоскоростным оптическим сетям — высокоуровневое тестирование

защита данных

• Тестируем средства защиты от шпионского ПО

новые продукты

• HiPath 4000. Теперь с протоколом SIP и шифрованием; Промышленные компьютеры от Ampro Computers; Системы учета трафика «АЛС и ТЕК»


• Калейдоскоп



 Copyright © 1997-2007 ООО "Сети и Системы Связи". Тел. (495) 234-53-21. Факс (495) 974-7110. вверх