Сети хранения данных

       

Классификация


Выделить основные категории программных систем управления хранением непросто, поскольку в разных источниках они классифицируются по-разному, а производители склонны по-своему группировать собственные разработки. Ведущая организация по стандартизации в области сетевого хранения Storage Networking Industry Association определяет три основные группы дисциплин управления ресурсами хранения [3]:

  • проактивное планирование;
  • реактивный мониторинг;
  • оперативное обслуживание.

    Под ресурсами хранения здесь подразумеваются все возможные компоненты корпоративных систем хранения: различные типы дисковой памяти, включая высокоуровневые интеллектуальные устройства, массивы RAID, JBOD, носители на магнитных лентах, в том числе ленточные библиотеки, носители на оптических дисках, конфигурации SAN и NAS, сетевые компоненты и интерфейсы для подсоединения устройств внешней памяти и организации сетей хранения (Fibre Channel, SCSI, ESCON и др.).

    Первая категория дисциплин управления включает в себя: управление активами хранения, управление конфигурацией и планирование емкости. Задачи текущего мониторинга систем хранения решают следующие дисциплины управления: управление событиями, управление производительностью, управление квотами памяти, управление проблемами. Обеспечить надлежащий уровень информационных служб со стороны корпоративной инфраструктуры хранения позволяют такие дисциплины, как:

  • управление политиками;
  • автоматизация процессов управления на основе политик;
  • управление хранением (резервирование/архивирование, управление иерархическим хранением, восстановление данных после катастроф, управление системами хранения со встроенными средствами перемещения данных).

    В Aberdeen Group перегруппировывают большинство из перечисленных дисциплин в четыре базовые категории.

  • Размещение данных - программные средства для физического, логического и виртуального перемещения и размещения данных на различных носителях и их выборки, например, создания пулов внешней памяти для более эффективного использования ресурсов хранения.
  • Защита данных - системы резервирования/восстановления и синхронного удаленного зеркалирования, обеспечивающие надежность и постоянную доступность ресурсов.
  • Администрирование систем хранения - управляющие модули, которые отвечают за базовую аппаратную конфигурацию систем хранения и задачи по обеспечению их безопасности.
  • Управление ресурсами хранения (storage resource management, SRM) - средства централизованного мониторинга активов инфраструктуры хранения, анализа их используемости и измерения производительности, а также выполнения ряда других функций, которые обеспечивают предоставление необходимых ресурсов хранения приложениям и позволяют превратить корпоративные системы хранения в услугу для бизнес-подразделений.


    Последней категории уделяется особое внимание, поскольку именно средства SRM обеспечивают фактическое управление инфраструктурой хранения на оперативном, тактическом и стратегическом уровнях. Реализация функций SRM позволяет отслеживать и оперативно реагировать на сбои в системах хранения, планировать приобретение и развертывание ресурсов хранения и принимать стратегические решения по конфигурации глобальной корпоративной инфраструктуры хранения. По существу, именно на уровне SRM реализуются основные дисциплины ИТ-управления для систем хранения: управление развертыванием и конфигурированием, обеспечение доступности инфраструктуры хранения, оперативная поддержка ресурсов хранения. Дисциплины SRM осуществляют корреляцию логического представления ресурсов данных в приложениях с физическими «конструкциями» систем хранения, обеспечивая централизованное управление системами хранения как на уровне битов данных на физических носителях, так и на уровне логических структур, с которыми работают приложения. Основой для такого управления являются метаданные, собираемые с помощью программных агентов на каждом управляемом объекте хранения, включая файлы (размер, дата создания и владелец) и аппаратные компоненты инфраструктуры (например, емкость и производительность).

    По определению Aberdeen [4] к категории SRM относятся такие дисциплины управления хранением, как управление активами хранения (asset management), планирование емкости хранения, управление конфигурацией, управление событиями, управление производительностью, предоставление информации об обеспечении непрерывности бизнеса (business continuity reporting) и управление использованием дискового пространства (space usage management).

    В функции управления активами хранения входят обнаружение и регистрация ресурсов внешней памяти, определение типа ресурса (интеллектуальный дисковый массив с многоплатформной поддержкой, FC-коммутатор, виртуальный сервер хранения на магнитных лентах и т.д.) и определение места ресурса в общей топологии инфраструктуры хранения.


    Наличие топологической карты инфраструктуры хранения позволяет анализировать, как изменения в топологии повлияют на другие характеристики, например, производительность и емкость.

    Средства планирования емкости хранения должны уметь анализировать тенденции и прогнозировать потребности корпоративных приложений в ресурсах хранения, гарантируя тем самым, что нужные объемы памяти и производительность сети хранения будут всегда в наличии. Они предоставляют информацию о свободном пространстве на дисках, незадействованных томах, свободном и занятом пространстве, мощностях коммутаторов, числе адаптеров и портов и другие сведения, позволяющие оценить пропускную способность сети хранения.

    Средства управления конфигурациями, событиями и производительностью решают задачи повседневного, оперативного управления. Модуль управления конфигурацией в идеале должен поддерживать общий интерфейс для конфигурирования ресурсов хранения различных типов. Эта задача является одной из наиболее сложных в силу большого количества разновидностей таких ресурсов. В функции модулей управления конфигурацией входит обеспечение оптимальной для данной среды конфигурации дисковых систем, например, задание числа активных подключений к хостам или уровня RAID, определение топологических характеристик сетей хранения и т.д.

    Управление событиями обеспечивает диагностику и корректировку сбоев в системах хранения: сбои на дисках или угроза превышения доступной свободной емкости, и закладывает базу для проактивного управления доступностью ресурсов памяти. Анализ данных о сбоях позволяет выявлять систематически повторяющиеся проблемные ситуации и предотвращать их. Например, определенное количество ошибок ввода/вывода на данную ленту может инициировать автоматическое монтирование чистого картриджа.

    Управление производительностью помогает с максимальной полнотой реализовать потенциал среды хранения, обеспечивая оптимальную производительность ресурсов хранения в рамках физических пределов. К этой дисциплине относится анализ производительности интерфейсов ввода/вывода и перегрузки кэша, управление зонированием в сетях хранения и другие аналитические возможности.


    Правда, отсутствие общих интероперабельных интерфейсов для доступа к информации о производительности компонентов среды хранения от разных поставщиков не позволяет сделать анализ производительности более детальным, способным выявлять платформы, приложения и файлы, породившие проблемы с производительностью.

    Инструментарий по сбору информации об обеспечении непрерывной поддержки бизнес-приложений предоставляет возможность централизованного контроля за операциями резервирования, которых может быть несколько — для разных операционных платформ. Программные средства этого типа следят за тем, какие критичные данные не резервируются, насколько быстро те или иные данные должны быть восстановлены, какие серверы резервирования превысили выделенные им лимиты времени на резервирование, где процессы резервирования/восстановления порождают узкие места производительности и т.д. Они помогают также в планировании операций резервирования, зеркалирования и создания удаленных копий данных — тех процессов, которые играют ключевую роль в поддержке постоянной доступности информационных хранилищ.

    Управление использованием дискового пространства — новое качество систем управления иерархическим хранением, предусматривающее анализ с целью выявления неиспользуемой памяти на дисках. По результатам такого анализа появляется возможность оптимизировать размещение данных в дисковых подсистемах. Кроме того, эти программные средства позволяют выстроить политику миграции файлов, ранжируя данные по степени их использования. Часть данных, возможно, придется вообще удалить, часть будет перемещена на более медленные носители, какая-то информация разместится в библиотеке магнитных лент с высокой частотой восстановления, а какая-то уйдет в долговременный архив.

    Системы хранения находятся в тесной взаимосвязи с остальными компонентами ИТ-инфраструктуры — серверами, сетями, приложениями, базами данных и операционными системами. Комплексные решения по управлению хранением — неотъемлемая часть интегрированных систем общего ИТ-управления.Мы не говорим здесь о специализированном ПО конфигурации и управления отдельными системами хранения или сетями хранения, которые предоставляют производители аппаратных компонентов. Эти программные модули часто являются поставщиками информации для систем управления более высокого уровня.

    SNIA и Aberdeen Group предлагают эталонные модели комплексных систем по управлению корпоративными системами хранения. Их основные характеристики: наличие централизованной консоли для контроля за всеми процессами управления хранением, единое хранилище метаданных об управляемых объектах, архитектура «менеджер-агенты», наличие эффективных аналитических средств для обработки собранных данных, кросс-платформное управление.

    Теперь обратимся к конкретным реализациям функций по управлению хранением разных поставщиков.


    Содержание раздела