Fibre Channel - Передовые решения

Крупным корпорациям, государственным организациям и сервис-провайдерам необходима высокомасштабируемая память, которая может быть географически распределена и обладает высокой степенью готовности. Технология Fibre Channel предлагает решения для высокоэффективных сетей хранения данных, удовлетворяющим требованиям регулирующих органов по распределенному хранению данных и их резервированию для обеспечения сохранности при чрезвычайных ситуациях. Усовершенствованные сети хранения данных применяются в таких типовых приложениях, как банковское дело, страхование, обработка онлайновых транзакций (OLTP) и сервис-провайдинг.

Финансовые приложения
У финансовых организаций существуют специальные требования (установленные законодательством), связанные с целостностью данных и их сохранностью при чрезвычайных ситуациях. Государственные учреждения осуществляют аудит этих организаций для обеспечения гарантии безопасности и высочайшей степени целостности их данных. Каждая транзакция акций, перевод денег или покупка по кредитной карте следуют определенным правилам, которые оказывают прямое воздействие на проектирование сетей хранения данных.

В данном case study (примере для изучения) рассмотрена финансовая организация Centennial Savings. Centennial - это городской банк со штаб-квартирой и 20 филиалами в городе. Данные централизованно хранятся в головном офисе (см. рис. 11). Centennial устойчиво развивается и открывает свой первый внешний филиал в городе, находящемся на расстоянии 150 миль. Cоединения Centennial через городскую сеть с удаленным Web-хостом и каждым филиалом определенное количество раз бывают перегруженными. Centennial планирует ряд модернизаций своей существующей сети.

Centennial до

Рисунок 11: Исходная сеть хранения данных Centennial замыкалась на 32-портовый директор (director), и банк тратил большие средства за АТМ-соединения и внешнее ленточное хранение данных. В компании было развернуто оптоволокно, и она была готова использовать этот новый ресурс.

Centennial после

Рисунок 12: В новой сети Centennial используется арендованное оптоволокно для соединения на гигабитных скоростях шести филиалов и co-location оборудования. Centennial развертывает WDM-оборудование (мультиплексирования с разделением по длине волны) на каждом конце арендованного оптоволоконного кабеля таким образом, чтобы можно было передавать по тому же арендованному оптоволокну другие данные и телекоммуникационный трафик. Сentennial применяет удаленное зеркалирование для того, чтобы круглосуточно иметь две одновременные копии своих критически важных данных.

ИТ-отдел Centennial изучил ряд возможностей для модернизации и обнаружил, что между их оборудованием и co-location-оборудованием в точке сетевого доступа (Network Access Point) в Интернет есть неиспользуемый оптоволоконный кабель. При помощи co-location оборудования банк стал решать задачи своего внешнего ленточного обслуживания и зеркалировал подсистему хранения данных в точке сетевого доступа. Зеркалируемая память улучшит время реакции в Интернет, а также доступа в Интернет. Сo-location-оборудование и сервисы были беспроигрышной ситуацией, пройти мимо которой Centennial просто не могла.

Новая сеть Centennial показана на рис. 12. Сentennial стало очевидно, что теперь она может арендовать неиспользуемое оптоволокно и иметь гигабитное соединение за меньшие деньги, чем в предшествующих соединениях Т1 (1.54 Мб/c) и Т3 (45 Мб/c). Centennial арендовала неиспользуемый оптовололоконный кабель для пяти своих филиалов для того, чтобы значительно уменьшить свои ежемесячные денежные расходы (повысив, при этом, возможности соединения). После приобретения двенадцати Fibre Channel трансиверов, функционирующих на больших дистанциях (более 50 км) у компании появилось гигабитное соединение с каждым филиалом. Centennial предполагает также приобрести WDM-оборудование, которое позволит ей обеспечить Gigabit Ethernet и телефонию по тому же арендованному оптоволоконному кабелю.

Многие финансовые организации пользуются достоинствами сетей хранения данных. Fibre Channel стала ключевой технологией, обеспечивающей развитие сложных сред данных и управление ими. Технология Fibre Channel обеспечивает высокий уровень безопасности и целостности, что делает ее правильным выбором для сетей хранения данных с высокой степенью готовности.

xSPS
Термин xSP обозначает сервис-провайдера, предоставляющего услуги доставки приложений (ASP), доступа в Интернет (ISP), памяти (SSP) и другие сервисы. Большинство сервис-провайдеров не могут больше обеспечивать только один сервис, так как пользователи хотят решений, распространяющихся на множество сервисов. Многие xSP-провайдеры очень быстро развиваются, и посредственные сетевые решения стали большой проблемой, когда их сети масштабируются до сотен или тысяч систем. В данном case study приведен пример фирмы Triak Services.

Triak Services начинала, как ISP-провайдер, развивала Web-хостинг, а в настоящее время развивает для сотен клиентов сервисы обработки онлайновых транзакций и Web-сервисы. Стандартной процедурой в Triak Services для новых клиентов была сборка оборудования, представлявшего собой стойку с одним или двумя серверами, SCSI-память с прямым подключением и Интернет-соединение (см. рис. 13). Такая модель успешно развивалась до тех пор, пока клиенты не стали спрашивать: "Что собой представляет ваш план резервирования"? На данный вопросе у компании Triak не было ответа.

Таблица 2: Требования к памяти у Triak Services

Число серверов	ОС	Приложение	Существующая память (ГБ/сервер)	Всего памяти (ГБ)	Рост памяти /в год	Прогноз объема памяти через 3 года (ГБ)
50	NT	Web server	10	500	15%	760
20	NT	OLTP	50	1000	25%	1953
35	NT	E-mail POP	100	3500	60%	14336
		Всего под NT		5000		17049

40	UNIX	OLTP/ERP	200	8000	35%	19683
25	UNIX	E-mail POP	400	10000	60%	40960
20	UNIX	Зеркалируемые данные	1000	20000	100%	80000
		Всего под UNIX		38000		140643
190		Всего		43000		157692

Таблица 2: Память и приложения, предоставляемые Triak Services в аренду малым и средним предприятиям. Triak предполагает, что в течение ближайших 3 лет запросы к памяти у существующих клиентов увеличатся до более, чем 100 ТБ. Если бизнес-план Triak будет выполнен, то трехкратное увеличение числа клиентов за 3 года приведет к росту общего объема памяти примерно до 500 ТБ.

xSP до

Рисунок 13: Triak сначала разворачивала индивидуальные серверы и память для каждого нового клиента. По мере развития Triak, ей стало трудно в обеспечении техперсоналом комплексов своего оборудования JBOP (Just a Bunch of Pods). В компании не существовало также стратегии резервирования данных своих клиентов.

xSP после

Рисунок 14: В новых комплексах устройств, базирующихся на сетях хранения данных Fibre Channel, используются современнейшие технологии хранения данных, позволяющие улучшить управляемость. Данные в комплексах новых устройств регулярно резервируются при помощи соответствующего ПО, а общая стоимость хранения 1 ГБ данных стала ниже, чем при использовании SCSI-архитектуры с прямым подключением.

Triak проконсультировалась у консультанта по системам хранения данных для разработки масштабируемой инфраструктуры, в которой могли бы эффективно осуществляться резервирование и восстановление данных. Первым изъяном, обнаруженным консультантом, стало отсутствие в Triak сети хранения данных для резервирования данных. Комплексы оборудования были соединены только через сеть Fast Ethernet, в которой поддерживалась пропускная способность около 5 МБ/c. При такой пропускной способности резервирование имевшихся в тот момент 43 ТБ клиентских данных по выделенной сети Fast Ethernet заняло бы около 100 дней.

К счастью для Triak, консультант также обнаружил, что использовалось только 60% от объема всей памяти. Этот вывод выявил другую проблему: Triak не досчитывалась денег клиентов из-за того, что 17 ТБ памяти не использовались.

Консультант предложил новую архитектуру для комплексов оборудования (см. рис. 14). В новых комплексах устройств использовалось много серверов, одна подсистема хранения данных, Fibre Channel коммутатор и ленточная библиотека. Эти комплексы устройств поддерживали до 12 ТБ электронной памяти и использовали виртуальные ленточные серверы, которые могли резервировать и восстанавливать данные со скоростью 100 МБ/c. Теперь резервирование 12 ТБ данных комплекса оборудования могло быть осуществленно немногим более, чем за 3 часа. Каждый комплекс оборудования мог поддерживать от 20 до 80 серверов, в зависимости от требований к данным для каждого пользователя.

Изящество новой архитектуры комплекса оборудования состояла в виртуализации и управляемости памяти. При помощи единственной подсистемы хранения данных и простого ПО управления использование памяти достигло 85-90%. Новая архитектура комплекса оборудования привела к 20% росту возможностей компании Triak. После того, как Triak развернула новую архитектуру комплекса оборудования, компания предложила своим клиентам новые сервисы, включающие ленточное резервирование и резервирование данных от чрезвычайных ситуаций. Triak никогда не доводила до сведения своих предыдущих клиентов, что их данные не резервировались, потому что это было невыгодно. Данные большого объема все еще могут быть потеряны.

Выводы
Усовершенствованные сети хранения данных предлагают клиентам с большими потребностями в данных преимущества масштабирования и производительности. В первом примере было показано, как городской банк использовал арендованный оптоволоконный кабель для расширения своей сети. При помощи co-location-оборудования были усовершенствованы возможности соединения с другими сетями и удовлетворены требования со стороны внешних хранилищ данных.

Во втором примере было показано, как xSP-провайдер развился до такой степени, что архитектура его комплексов оборудования стала неуправляемой и рискованной. При помощи новой архитектуры были улучшены управляемость и стабильность комплексов оборудования (с небольшими расходами). Фирма смогла также осуществлять резервирование комплексов оборудования для предотвращения потери важных данных клиентов.

Разнообразие приложений бесконечно, однако основные потребности в сетевом хранении данных остаются точно такими же. ИТ-персоналу необходима управляемая архитектура, которая может масштабироваться. Fibre Channel предлагает ключевую сетевую технологию, которая увеличивает производительность и легко масштабируется. Аппаратные средства спроектированы таким образом, чтобы управляться простым в использовании ПО, взаимодействующим со средствами от множества производителей. Cети хранения данных на базе технологии Fibre Channel являются решением для существующих и будущих сетей хранения данных.