Мечта алхимика или сервис-ориентированные сети хранения данных

В свое время алхимики пытались найти алкагест (универсальный растворитель). Нечто подобное появилось в информационно-технологической отрасли. Речь идет о виртуализации — основном движущем факторе "облачных" вычислений. Подобно алкагесту, виртуализация размывает все физические границы в центрах обработки данных (ЦОД).

Впрочем, при этом виртуализация размывает еще и границы между технологиями ЦОД, включая технологии хранения данных. В каждом физическом массиве хранения виртуализация создает множество так называемых "томов" (volumes) или логических разделов (Logical Unit Numbers, LUNs), а на одном физическом сервере — множество логических процессоров. Технология виртуальных сетей хранения VSAN (Virtual Storage Area Network) делит физическую сеть хранения, состоящую из физических дисковых массивов, на множество виртуальных сетей хранения точно так же, как технология виртуальных локальных сетей VLAN (Virtual Local Area Networks) делит физическую локальную сеть на множество виртуальных.

По словам Рика Вилларса (Rick Villars), вице-президента аналитической компании IDC, отвечающего за исследования сетей хранения и корпоративных стратегий, виртуализация сетей хранения особенно полезна предприятиям, где объем хранимых данных составляет от 50 терабайт до 1 петабайта. По его словам, "за последний год эти предприятия осознали, что повышение эффективности сетевого хранения играет ключевую роль во всех дальнейших попытках виртуализации серверного парка. При отсутствии виртуализации предприятию приходится выделять для сетей хранения излишние ресурсы, в связи с чем возникают проблемы в области резервирования и удовлетворения нормативных требований. Кроме того, решения без виртуализации не могут хорошо масштабироваться".

Кристиан Тифт (Christian Teeft) знает эти проблемы не понаслышке. Он занимает пост вице-президента, отвечающего за разработку продуктов в корпорации NTT America Enterprise Hosting. Под его началом работают около 50 инженеров, занимающихся обеспечением вычислительных потребностей сотен корпоративных заказчиков, обслуживаемых через ЦОД в Нью-Йорке и северных районах штатов Вирджиния и Калифорния. Тифт прекрасно понимает тесную взаимосвязь виртуализации серверов и сетей хранения: "Мы часто злоупотребляем термином "гибкость", но в нашем бизнесе без него не обойтись. Ожидания заказчиков все растут и растут. Они хотят получать информационно-технологические услуги на своих условиях и как можно быстрее, поэтому мы должны быть готовы задействовать системы хранения столь же оперативно, как серверы".

Объем хранимых данных постоянно растет, так как бизнес все больше полагается на цифровые записи, в сетях нарастает лавина из неструктурированных данных (главным образом, фотографий и видео), а законодатели заставляют хранить данные все дольше и дольше. Кроме того, данные нужно хранить, чтобы лучше бороться с рисками. "Данные растут как на дрожжах, — свидетельствует директор компании Cisco по продуктам для хранения данных Раджив Бхардвадж (Rajeev Bhardwaj). — Как только у вас появляется новый массив данных, вам тут же надо создать его динамическую копию для текущей работы, локальную резервную копию и еще одну удаленную копию для аварийного восстановления — и все это хранится годами. В результате требования к системам хранения растут быстрее, чем объем знаний, а управлять этими системами становится все труднее".

Корпорация NTT America Enterprise Hosting уже построила высокоскоростную сеть хранения SAN с матрицей коммутации на базе устройств Cisco MDS. С февраля 2008 года в этой сети работает один весьма популярный социальный сайт, но Кристиану Тифту этого мало. "Наша главная задача — перенос данных, что вполне типично для хостинга множества разных компаний в единой сети, — говорит вице-президент NTT America. — Нам нужно найти золотую середину между максимальной экономией дискового пространства, максимальным повышением его эффективности и желанием заказчика получить как можно больше ресурсов. Если перенос данных затруднен, у вас появляются изолированные островки информации, которая хранится дольше, чем нужно".

Следующий шаг — перенос важнейших услуг хранения на уровень матрицы коммутации. "Дело в том, — поясняет Бхардвадж, — что матрица сервисно-ориентированной сети хранения Cisco совершенно безразлична к тому, на каком устройстве хранятся данные, где находится это устройство, какой протокол оно использует и насколько быстро работает. Ей все равно, к какому базовому типу относится устройство хранения — дисковому, ленточному или виртуальному. В матрицу коммутации Cisco встроены функции переноса данных, ускорения подсистемы ввода/вывода и шифрования. Это очень важно для перехода к вычислениям в сетевом "облаке", как частном, так и общем".

Функция переноса данных, встроенная в коммутаторы серии Cisco MDS, реализуется с помощью приложения Cisco Data Mobility Manager (DMM), разработанного для сетей хранения SAN. Это приложение автоматизирует процессы переноса данных с помощью простых интерактивных шаблонов (wizards). По словам Тифта, приложение Cisco DMM отличается высокой гибкостью и дает бизнесу реальные преимущества: "Заказчик сразу чувствует разницу: время простоя из-за переноса данных не превышает времени перезагрузки систем, составляя от 30 секунд до 2 минут. По сравнению с тем, что было раньше, это огромный шаг вперед. Каждый поставщик систем хранения предлагал нам что-то подобное, но их решения плохо взаимодействовали друг с другом, а перенос данных мог занимать несколько часов".

Матрица коммутации сервисно-ориентированных сетей SAN упрощает управление разнородными системами хранения, принося компании NTT America существенную финансовую выгоду. "Теперь я гораздо свободнее могу приобретать средства хранения и выбирать нужные мне функции и возможности, — утверждает Кристиан Тифт. — Кроме того, я заменяю старые технологии тогда, когда это выгоднее всего в экономическом отношении. Это значит, что я использую ресурсы хранения с максимальной эффективностью".

В настоящее время NTT America осуществляет "мягкий" запуск новой функциональности сервисно-ориентированных сетей хранения, постепенно предлагая их заказчикам и изучая возможность превращения этих функций в полномасштабный продукт. "Перенос "умных" функций на уровень матрицы коммутации SAN полностью соответствует нашим долгосрочным планам, — говорит Кристиан Тифт. — Это позволит удовлетворить растущий спрос на "облачные" услуги, которых все чаще требуют наши заказчики".

Это непростой шаг даже для поставщика услуг, имеющего больший опыт, чем множество других компаний. Вице-президент IDC Рик Вилларс советует ИТ-директорам соблюдать осторожность, ибо простота выделения ресурсов десяткам тысяч виртуальных машин затрудняет точный прогноз прикладных требований. По его словам, "перенос услуг на уровень матрицы коммутации, несомненно, поможет многим компаниям перенести вопрос виртуализации систем хранения в практическую плоскость. Проблема заключается не в технологии, а во внимательном отношении к деталям, что поможет избежать сбоев в очень тонко настроенной матрице коммутации, где работают новые приложения и услуги, ведущие себя совсем не так, как в традиционной сети SAN".

Другая проблема — человеческий фактор. Она возникает в результате коллизий между сторонниками разных технологий. Эти коллизии испытал на себе Дерек Массет (Derek Masseth), старший директор по инфраструктурным услугам из Университета штата Аризона (один из ведущих американских вузов, занимающихся активной научной работой). В университете со штатом постоянных сотрудников в 14 тысяч человек обучаются 38 тысяч студентов. В результате конвергенции сетей передачи данных и сетей хранения в вузе возник конфликт между специалистами по технологиям Fibre Channel и Ethernet. "Для человека из мира Ethernet, — говорит Массет, — порт в центре обработки данных — всего лишь один из 50 тысяч управляемых портов, а надежность сводится к повторной передаче потерянных пакетов. Но если сказать об этом специалисту Fibre Channel, тот покраснеет от ярости: с его точки зрения, системы хранения не должны терять ни одного пакета".

На этом примере Дерек Массет убедился в том, что переход к сервисно-ориентированной технологии, где бы он ни происходил — в сетях хранения или других сегментах ИТ-среды, — требует внимания не столько к технологии, сколько к желанию человека изучать любую технологию, необходимую для поддержки той или иной услуги. "Так или иначе, корпоративная информационно-технологическая модель должна развиваться, — считает Раджив Бхардвадж. — К примеру, перенос данных перестает быть функцией сервера или устройства хранения и становится обязанностью сетевых специалистов. То же самое можно сказать о других услугах сервисно-ориентированных сетей хранения, причем скорость изменения операционных моделей будет лишь увеличиваться по мере того, как все больше услуг будет переноситься в сеть".