Сетевые хранилища данных. Особенности организации системы хранения данных

1.

Министерство образования Рязанской области
Областное государственное бюджетное
профессиональное образовательное учреждение
«РЯЗАНСКИЙ КОЛЛЕДЖ ЭЛЕКТРОНИКИ»
Сетевые хранилища данных.
Особенности организации
системы хранения данных
Выполнили студенты группы ССА-114
специальности​
09.02.06. Сетевое и системное администрирование
Вжесневский Михаил, Карцев Дмитрий
ОГБПОУ "Рязанский колледж электроники"

2.

Актуальность темы: информация является
наиболее ценным стратегическим активом
любого предприятия, поэтому для успешного
развития необходимо обладать эффективными
технологиями хранения, защиты, совместного
доступа и управления этим активом как
сегодня, так и в ближайшем будущем.
Цель работы: всестороннее изучение систем
хранения данных, в том числе сетевого
хранения данных.
ОГБПОУ "Рязанский колледж электроники"

3.

Задачи работы:
Изучение
технологий и
интерфейсов
подключения
устройств
хранения
данных
Изучение
типов
систем
хранения
данных
Сравнение
характеристик
основных
технологий
хранения
данных
ОГБПОУ "Рязанский колледж электроники"
Выявление
достоинств и
недостатков
существующи
х технологий
хранения
данных
Изучение
особенностей
организации
сетевых
хранилищ и
применяемых
протоколов

4.

Объект и предмет исследования:
ОБЪЕКТ
Сетевые хранилища данных
ОГБПОУ "Рязанский колледж электроники"
ПРЕДМЕТ
Изучение технологий
организации хранения данных,
интерфейсов, применяемых
протоколов

5.

Общие сведения о системах хранения данных
Система хранения данных (СХД) - аппаратнопрограммное решение с операционной системой, которое
специализируется на хранении информации.
По сравнению с обычным персональным компьютером, СХД
обладает рядом преимуществ, в частности, отказоустойчивостью,
скоростью и масштабируемостью. Отказоустойчивость
достигается за счет различного программного обеспечения (ПО),
например, RAID, обеспечивающего отказоустойчивость в случае
отказа дискового накопителя, а также увеличение быстродействия
дисковой подсистемы – это ПО организует резервирование
данных, что в случае ошибок записи-считывания позволяет
системе продолжить функционирование на одном жестком диске.
В отличие от работы классического жесткого диска, обмен
данными происходит на других протоколах, что увеличивает
скорость работы.
ОГБПОУ "Рязанский колледж электроники"

6.

Интерфейс подключения устройств
хранения данных
Интерфейс (англ. interface) – совокупность линий связи, сигналов, посылаемых по этим
линиям, технических средств, поддерживающих эти линии, и правил (протокола)
обмена.
Можно выделить два основных интерфейса подключения устройств хранения данных
(серверов):
• SCSI (Small Computer Systems Interface) – это параллельный интерфейс, допускающий
до 16 устройств на одной шине. Недостатки SCSI – толстые неудобные кабели,
имеющие ограничение на максимальную длину (до 25 м), не обладающие
помехозащищенностью.
• FibreChannel (FC) – семейство протоколов для высокоскоростной передачи данных.
Изначальное применение FC – в области суперкомпьютеров, но впоследствии
практически полностью перешло в сферу сетей хранения данных, где FC используется
как стандартный способ подключения к системам хранения данных.
ОГБПОУ "Рязанский колледж электроники"

7.

Технологии организации
хранения данных
Традиционно можно выделить три технологии
организации хранения данных:
DAS – система хранения, непосредственно
подключаемая к серверу;
NAS – система хранения, подсоединяемая к
сети;
SAN – сеть хранения данных.
ОГБПОУ "Рязанский колледж электроники"

8.

Характеристики основных
технологий хранения данных
Технологии
DAS
NAS
SAN
Сетевая технология
Нет
Да
Да
Максимальное
количество поддерживаемых
устройств
15
Не ограничено
126
Защита от внешних помех
Нет (медь)
Нет (медь) / Да
(оптика)
Да (оптика)
Уровень цен
Низкий
Высокий
Очень высокий
Масштабируемость
Плохая
Хорошая
Очень хорошая
Максимальное расстояние до
сервера
25 м
Не ограничено
10 км
Основной используемый
интерфейс
SCSI
Ethernet
FCP
ОГБПОУ "Рязанский колледж электроники"

9.

Direct Attached Storage (DAS)
• Технология DAS подразумевает прямое
(непосредственное) подключение
накопителей к серверу или к ПК.
• К основным преимуществам DAS-систем
можно отнести их низкую стоимость (в
сравнении с другими решениями систем
хранения данных), простоту развертывания
и администрирования, а также высокую
скорость обмена данными между системой
хранения и сервером.
• В то же время DAS-системы имеют и свои
недостатки, к которым можно отнести
слабую управляемость и неоптимальную
загрузку/утилизацию ресурсов, поскольку
каждая DAS-система требует подключения
выделенного сервера.
ОГБПОУ "Рязанский колледж электроники"

10.

Network Attach Storage (NAS)
• NAS-системы – это сетевая система
хранения данных, которая
предусматривает подключение
накопителей информации
непосредственно к компьютерной сети.
• Архитектура NAS максимально
оптимизирована для конкретной
задачи: файловый сервис. Вся
вычислительная мощность
сосредоточена на единственной и
главной задаче – обслуживание и
хранение файлов. Ограничившись
ключевой задачей, NАS-продукты
позволяют организовать работу группы
пользователей с общими файлами
максимально эффективно с точки зрения
быстродействия и затрат.
ОГБПОУ "Рязанский колледж электроники"

11.

Storage Area Network (SAN)
• SAN – это уже не отдельное устройство, а комплексное решение,
представляющее собой специализированную сетевую инфраструктуру для
хранения данных. Сети хранения данных интегрируются в виде отдельных
специализированных подсетей в состав локальной (LAN) или глобальной
(WAN) сети.
• SАN-сети связывают один или несколько серверов (SАN-серверов) с одним
или несколькими устройствами хранения данных. SАN-сети позволяют
любому SAN-cepвepy получать доступ к любому устройству хранения
данных, не загружая при этом ни другие серверы, ни локальную сеть.
Кроме того, возможен обмен данными между устройствами хранения
данных без участия серверов.
• развитие стандарта Fibre Channel привело к развитию самой концепции
SAN. В то же время необходимо отметить, что все большую популярность
приобретает стандарт iSCSI, на основе которого тоже возможно построение
SAN сетей.
ОГБПОУ "Рязанский колледж электроники"

12.

Типичная схема SАN-сети
ОГБПОУ "Рязанский колледж электроники"

13.

• Основными преимуществами технологии
SAN являются высокая
производительность, высокий уровень
доступности данных, отличная
масштабируемость и управляемость,
возможность консолидации и
виртуализации данных.
• Недостатками сетевых технологий (NAS,
SAN) можно считать их высокую стоимость,
поэтому при построении систем хранения
данных с заделом на будущее необходимо
тщательно проработать вопросы
масштабируемости и производительности.
ОГБПОУ "Рязанский колледж электроники"

14.

Выводы по работе
• Основными преимуществами DAS-систем является
их низкая стоимость (в сравнении с другими
решениями систем хранения данных), простота
развертывания и администрирования, а также
высокая скорость обмена данными между
системой хранения и сервером.
• К недостаткам DAS-систем относится плохая
масштабируемость, слабая управляемость и
неоптимальная загрузка/утилизация ресурсов,
поскольку каждая DAS-система требует
подключения выделенного сервера.
• Сети хранения данных (NAS, SAN) обладают
широким спектром преимуществ по сравнению с
системами хранения, подключенными к серверам.
ОГБПОУ "Рязанский колледж электроники"

15.

ОГБПОУ "Рязанский колледж электроники"