2004 г.

Что нам стоит NAS построить?

Эрнст Долгий,
«Экспресс-Электроника» , # 6/2004

Рынки, где царит отложенный спрос, одни из самых стабильных. Яркий тому пример – рынок систем хранения информации, спрос на котором существовал даже в самые кризисные для отрасли времена. Причину следует искать не только в стабильном росте объемов информации у современных компаний, но и в естественном желании иметь надежное средство хранения данных, доступ к которым должен быть по возможности закрыт от лишних глаз.

В самом деле, прошлый год оказался довольно успешным для индустрии систем хранения данных: по сведениям аналитических компаний Gartner и IDC, доходы от сбыта внешних дисковых накопителей превзошли прогнозы, а в последнем квартале 2003 года был зафиксирован наибольший прирост за все время, прошедшее после известного кризиса.
По данным Gartner, оборот от продаж дисковых устройств, базирующихся на внешних контроллерах, в 2003 году достиг $12,89 млрд, увеличившись на 6% по сравнению с 2002 годом, прогноз на текущий год — рост на 7,9%. Первенство в этом секторе принадлежит компании EMC с долей 20,6%, за ней следуют HP (18,6%), IBM (13,1%), Hitachi/HDS (8,3%) и Sun Microsystems (6,8%). В последнем квартале 2003 года, по информации IDC, места распределились таким образом: HP – 25,6%, IBM – 25,4%, EMC – 13,3%, Dell – 6,5% и Hitachi с Sun – по 5,1%.

Несмотря на кажущуюся схожесть рынка систем хранения информации и сегмента «тяжелой» компьютерной техники вроде серверов, где лидируют все те же действующие лица, у первого есть ряд особенностей. Например, здесь до сих пор появляются новые игроки, потенциально способные завоевывать солидную долю рынка. Так, компания Dell (сегодня ее доля составляет 6,5%), обосновавшаяся в сфере систем хранения только в конце 2001 года, продемонстрировала за последние кварталы весьма неплохие результаты в конкурентной борьбе. Еще один пример – компания Gateway, один из старейших производителей серверов, неожиданно вышла на смежный рынок сетевых систем хранения. Партнером компании в этом проекте стала Hitachi Data Systems, чьи NAS-системы семейства Thunder 9500 V фирма Gateway будет продавать под своей торговой маркой.

Другая особенность — объем продаж сетевых устройств хранения данных (NAS, SAN) стал превышать объем продаж устройств, которые подключаются непосредственно к серверам (DAS). В своем очередном исследовании компания IDC говорит о том, что в I квартале 2003 года (по сравнению с аналогичным периодом прошлого года) общий объем продаж этой продукции снизился на 1% до $4,8 млрд, однако их совокупная емкость выросла на 49%. В последующем тенденция проявлялась все ярче: корпоративные заказчики стали чаще выбирать сетевые устройства хранения — в денежном выражении за этот период их было продано на 5% больше, чем за I квартал 2002 года. Общий настрой производителей NAS и SAN довольно оптимистичный: их продукты пользуются растущим спросом, что совсем неплохо для столь молодого рынка.

Если говорить о перспективах рынка, по расчетам аналитиков, уже в текущем году объем только сетевых устройств хранения должен увеличиться до $78 млрд. Такой серьезный скачок предопределен более активным внедрением SAN и NAS многими предприятиями, о чем мы уже сказали. Сейчас, по сведениям Gartner Dataquest, предприятия мигрируют от сетевых инфраструктур с серверами общего назначения к сетям с устройствами, ориентированными на выполнение специфических задач. Как предполагает Gartner Group, объем поставок SAN- и NAS-устройств должен увеличиться с 232 тыс. штук в 2000 году до 1,3 млн штук в 2004 году, а объем рынка только SAN-решений к концу 2003 года уже составил порядка $27,5 млрд.

Что касается рынка России, наибольшие перспективы здесь, по общему мнению, у технологии Network Attached Storage. И дело не только в схожести NAS и обычных серверов — просто есть ряд специфических функций, которые с большим успехом выполняют именно NAS-серверы. Серьезное преимущество архитектуры NAS в том, что она снимает функции осуществления доступа и управления доступом к данным с серверов приложений. Кроме того, NAS-системы независимы от операционных клиентских систем, поэтому такая архитектура является исключительно стабильной и закрытой.

Однако у NAS есть и другое достоинство — такие серверы проще подключаются к существующей ЛВС, автоматически определяя свои IP-адреса, а затем появляются в сети как дополнительные накопители информации. За счет того, что серверы NAS выполняют строго ограниченные функции, в них зачастую используются либо специальные операционные системы, либо стандартные ОС с ограниченной функциональностью, а значит, можно использовать и недорогие процессоры с небольшими объемами оперативной памяти, ведь они расходуются лишь на хранение и извлечение данных. Следовательно, NAS-решения очень надежные и стабильные системы. Кроме того, у большинства производителей NAS-серверы являются мультипротокольными, то есть поддерживают несколько сетевых протоколов файловых систем, например NFS (UNIX), CIFS (Windows), а также HTTP для создания географически удаленный участков сети средствами Интернета.

Если говорить о недостатках NAS, они, к сожалению, являются прямым следствием достоинств. Поскольку NAS-сервер подключается напрямую к существующей ЛВС, появляется такая проблема, как транзит данных между NAS-сервером и клиентскими ПК. Другими словами, активное использование NAS значительно сужает полосу пропускания сети.

Обзор решений

Как правило, крупные российские производители серверов присутствуют и на рынке NAS. Ну а поскольку для небольших компаний NAS обычно представляется самым оптимальным решением проблемы хранения данных, признание этой технологии обеспечено не только со стороны производителей, но и пользователей.

Классификация систем хранения информации легко укладывается в привычные рамки типизации прочего компьютерного оборудования. К наиболее дорогим решениям стоит отнести продукцию компаний класса А-бренд (НР, Sun, IBM, EMC, Dell, Hitachi). Высока и популярность оборудования этого класса, причем не только благодаря качеству. Причина на удивление проста — компаниям с мировым именем зачастую важен имидж поставщика. Хотя существует много примеров, когда достаточно серьезные организации пользуются недорогими самосборными RAID-системами вместо того, чтобы покупать решения A-бренд.

Второй, более низкий по ценовому показателю, но отнюдь не по качеству, уровень решений представлен компаниями вроде Snap Appliance, Adaptec, Raidtec, Qualstar, Procom, Iomega, Quantum и рядом других. Что касается масштабирования устройств данного класса, его возможности ограничены лишь косвенно. Например, компании Adaptec, Raidtec, Iomega занимаются только системами хранения информации. Тогда как в резерве компаний А-бренд всегда есть типовой вариант для организации целой информационной системы предприятия. В этом преимущество последних перед первыми.

Впрочем, для местного потребителя, а также поставщика решений разницы между системами от А-бренд и middle-range, по сути, нет. Поскольку каждый из производителей использует оригинальные комплектующие, проблема сервисной поддержки таких систем упирается в создание крупных складов весьма недешевой техники с «нулевой» взаимозаменяемостью. А потому мало кто из дистрибьюторов на рынке России способен предложить всю продуктовую линейку решений хотя бы одного из ведущих поставщиков. Именно по этим причинам наиболее сильные позиции у поставщиков оригинальных решений — они могут комбинировать оборудование разных брендов. И что интересно, вендоры, понимая трудности местных поставщиков, не противостоят подобной практике. В итоге довольными остаются все – и интеграторы, которые «не завязываются» на оборудовании одной марки, и вендоры, чья продукция при правильном подходе имеет неплохой сбыт.   

Известно, на системы хранения информации тратится 40% IT-бюджета местных компаний, впрочем, фактов, подтверждающих или опровергающих это мнение, нет. Так или иначе, но отечественный клиент больше тяготеет к системам начального и среднего уровня с объемом дисковой памяти до 1 Тбайт. Основной заказчик данных систем — банковские учреждения, крупные торговые представительства, госучреждения, операторы мобильной связи, теле- и радиокомпании, а также, в меньшей степени, начинающие фирмы. По справедливому мнению, NAS сегодня выбирает тот пользователь, который реально понимает, что предлагаемая этими системами возможность масштабирования останется востребованной не один год.

Если же говорить о конкретных решениях, на российском рынке имеется продукция всех уровней. Из-за высокой чувствительности местного потребителя к цене, наибольшее распространение получают системы среднего уровня, хотя продукция А-бренд также весьма востребована рынком. Впрочем, отметим: заказчику, по большому счету, не столь важно, кто является первичным поставщиком системы хранения, ведь обеспечение стабильности ее работы обычно перекладывается на плечи интегратора. И вот здесь важен не только имидж поставщика, его технологический уровень, но и налаженная связь с вендорами или их дистрибьюторами.

Наиболее простое решение от лидера рынка систем хранения информации – компании ЕМС, позиционируемое производителем как система хранения информации среднего уровня, – CLARiiON CX состоит из трех массивов: СХ200, СХ400 и СХ600. Эти системы должны заинтересовать отечественного потребителя, так как являются весьма экономичными. В них используются диски емкостью 16, 34 или 146 Гбайт, суммарный объем которых может составить 34 Тбайт (240 дисков). Базовый вариант каналов, объединяющих CLARiiON CX с управляющими элементами ИС предприятия, должен быть построен на базе Fibre Channel. Стоимость CLARiiON CX составляет до $45 тыс.

На нашем рынке весьма популярны NAS-серверы компании Sun Microsystems. Система StoreEdge 3310 предназначена для функционирования в инфраструктуре отдела либо небольшого предприятия при повышенных нагрузках. О последнем факте свидетельствует прочный корпус шасси, применяемый также в сфере телекоммуникаций. Дисковый массив этой системы содержит от 5 до 12 дисков UltraSCSI 160 емкостью до 36 Гбайт. Также имеется два RAID-контроллера с возможностью резервирования и 512 Мбайт энергонезависимого (в течение 72 часов) кэша. Модель StorEdge 3510 ориентирована на рабочую группу. Она выполнена в форм-факторе 2U, емкость сервера (в зависимости от объема применяемых накопителей) составляет от 436 Гбайт до 1,72 Тбайт. В качестве интерфейса используется Fibre Channel, 2 Гбит/с. Поддерживаемые уровни RAID: 0, 1, 0+1, 1+0, 3, 5, 3+0, и 5+0. Кроме того, системы хранения данных для рабочих групп представлены устройствами StorEdge T3, A1000/D1000, S1. На отдел предприятия рассчитаны NAS-серверы StorEdge 3900, 6900, T3 и А5200. Это более производительные и емкие решения, к примеру, модель 3900 может иметь объем от 2,6 Тбайт для одной стойки (72 диска) до 5,2 Тбайт, тоже для одной стойки. Приятное дополнение — NAS-серверы Sun Microsystems соответствуют ряду ГОСТов.

Продолжая рассказ о NAS-серверах компаний уровня А-бренд, стоит сказать, что определенный интерес у крупного и среднего отечественного пользователя могут вызвать системы Dell серии PowerVault. Последняя модель в линейке — 745N, построена на базе процессоров Intel Celeron либо Pentium 4 с тактовой частотой до 3,2 ГГц, предоставляет от 160 Гбайт до 4 Тбайт дискового пространства, операционная система — Microsoft Windows Storage Server 2003. Для PowerVault 745N доступен модуль удаленного администрирования, поддерживающий веб-интерфейс; имеется возможность резервного копирования на ленточные носители с помощью программного обеспечения VERITAS и Yosemite Technologies. Стоимость PowerVault 745N в базовой конфигурации (Celeron 2,4 ГГц, 160 Гбайт) составляет от $1799. Две старшие модели в линейке PowerVault — 770N и 775N. Первая выполнена в форм-факторе 5U и имеет емкость от 876 Гбайт до 17,2 Tбайт (в случае применения интерфейса SCSI) или 40 Tбайт (Fibre Channel), вторая — в форм-факторе 2U, ее емкость от 438 Гбайт до 16,7 Tбайт, в случае применения Fibre Channel емкость возрастает до 40 Tбайт. Оба сервера поддерживают уровни RAID: 0, 1, 5, 1+0, 5+0.

Решение от Gateway основано на NAS-сервере Thunder 9500 V производства Hitachi Data Systems, от которого оно отличается только маркой. С помощью этих систем можно организовать хранилище данных объемом до 64 Тбайт. Gateway представляет и собственные шасси для размещения жестких дисков – 840 SATA RAID Enclosure и экономичную NAS-систему NAS-860. Последняя вмещает четыре жестких диска с интрефейсом Serial ATA, имеет два слота расширения PCI-X и два гигабитных сетевых адаптера. Для управления данным оборудованием прилагается программное обеспечение Gateway System Manager.

Iomega предлагает NAS-серверы для малых и средних компаний. Это модели NAS P800m и P850m. Оба устройства построены на двух процессорах Intel Xeon 2,4 ГГц, снабжены накопителями с интерфейсом ATA, программными средствами поддержки RAID, интерфейсами Ultra 160 SCSI (для резервного копирования на ленточные накопители) и Ethernet 10/100. Емкость модели P800m составляет 960 Гбайт, P850m — 1,4 Тбайт. Отличия моделей не только в емкости — у P800m есть два интерфейса Gigabit Ethernet, а у P850m – один интерфейс Gigabit Ethernet плюс GbE Alacritech TCP/IP Offload Engine. Серверы работают под ОС Microsoft Windows, обеспечивая действие основных приложений Microsoft Windows 2000: Active Directory и Persistent Storage. Стоимость P800m и P850m составляет $12499 и $17499 соответственно. Iomega также выпускает серверы хранения. Один из них – NAS 400m — обеспечивает 1 Тбайт дискового пространства. NAS 400m предназначен для сетей среднего размера, содержит четыре жестких диска объемом 250 Гбайт и может быть сконфигурирован для работы в режиме RAID 5 (735 Гбайт). Прочие характеристики сервера: процессор Intel Pentium 4 2,6 ГГц, оперативная память объемом 1 Гбайт ECC DDR, два порта Gigabit Ethernet и порт SCSI 160 LVD для подключения ленточных картриджей. Серверы NAS 400m работают под управлением ОС Microsoft Windows и выполнены в популярном форм-факторе 1U. Стоимость данного решения – $7000. Линейку NAS-серверов Iomega для предприятий малого и среднего бизнеса дополняют файловые системы NAS P435m, P440m и P445m на базе процессора Pentium 4. Серверные шасси выпускаются в конструктиве 1U и используют четыре жестких диска с горячей заменой. Устройства серии P400 поддерживают те же приложения Microsoft Windows 2000, что и системы серии P800, имеют высокоскоростную кодовую память для коррекции ошибок, сдвоенные порты Gigabit Ethernet и стандартный порт SCSI для резервного копирования данных на магнитную ленту.

Компания Quantum предлагает устройства хранения большого объема на жестких дисках DX30 с несжатой емкостью 3 Тбайт и ценой $55000. Еще один представитель этой линейки – новая модель DX100. При той же стандартной высоте 3U в нем сохраняется до 8 Тбайт несжатых данных. Мало того, DX100 может наращиваться и дальше модулями объемом до 4 Тбайт, предоставляя максимальный объем 64 Тбайт. Внутри диски организованы в отказоустойчивые RAID массивы уровня 5, поддерживающие hot spare. Снаружи система обслуживается 2-гигабитными интерфейсами Fibre Channel количеством до 8 штук, двумя портами Ethernet (для управления), а на уровне ПО – наборами команд SCSI-3 Media Changer и DLT 7000. Стоимость устройства – $105000.

Компания Qualstar выпускает систему хранения RLS-4470, ориентированную на сети среднего размера, поддерживающую ленточные картриджи Sony AIT-3 и обладающую емкостью до 18 Тбайт. В RLS-4470 используется 70 приводов, умещающихся в корпусе форм-фактора 5U. Система построена по архитектуре Interface Personality Module и поддерживает интерфейсы Fibre Channel и iSCSI. Стоимость RLS-4470 составляет $23000.

Заслуживают внимания NAS-решения от компании Adaptec. Линейка DuraStor, в которую входят системы 412R и 6320SS, имеет максимальный объем дисковой памяти 876 Гбайт. Такая емкость задается массивом из 12 SCSI-дисков по 73 Гбайт. Внешний канал систем выполнен по схеме SCSI-to-SCSI для модели DuraStor 412R, и Fibre Channel-to-SCSI для модели DuraStor 6320SS. RAID-контроллер поддерживает уровни 1, 3, 4, 5, 10 и 50. Стоимость таких систем составляет $3575.

В линейке компании Snap Appliance несколько NAS-серверов с емкостями от 80 Гбайт до 3 Тбайт. Младшая модель в линейке — Snap Server 1100 — имеет емкость 80 и 160 Гбайт. Это простейший NAS-сервер, он предназначен для небольших предприятий, домашних офисов и организаций с ограниченным IТ-бюджетом. Модель Snap Server 2200 с емкостью 320 Гбайт ориентирована на растущие компании или рабочие группы. Другая модель, Snap Server 4100 имеет ту же емкость, однако это все же более производительное решение, которое может применяться как рабочими группами, так и офисами численностью до 150 рабочих мест. У модели Snap Server 4500 существует две модификации, в основном между собой они отличаются емкостью — 640 Гбайт и 1 Тбайт. Наконец, самая старшая модель в линейке — Snap Server 14000, оснащена массивом объемом 2,4 и 3 Тбайт. Это решение уровня предприятия, с большим запасом производительности. И несмотря на свою цену ($20000), скорее всего, вызовет наибольший интерес. Snap Server 14000 использует операционную систему Guardian на основе Linux, которая может быть интегрирована с Microsoft Active Directory, обеспечивает генерирование образов файлов в фоновом режиме и поддерживает репликацию данных с сервера на сервер. В отличие от большинства NAS-устройств, предоставляющих лишь базовые возможности файл-серверов, Snap Server 14000 оснащен средствами, обеспечивающими надежность хранения данных, в частности, комплектуется программными средствами защиты информации Kerberos и eTrust Antivirus от Computer Associates.

NAS-решение от компании nStor – NexStor 4700 — ориентировано на сектор среднего и малого бизнеса. Модель NexStor 4700 использует накопители с интерфейсом Serial ATA, что позволят достичь почти вдвое большей плотности данных по сравнению с предыдущей системой, NextStor 4200, (60 Тбайт против 32 Тбайт у NextStor 4200, при одинаковых размерах). NexStor 4700 содержит как интерфейсные модули Fibre Channel–SATA, так и SCSI–SATA (два оптических канала 2 Гбит/с Fibre Channel или четыре канала Ultra320 SCSI), а значит, ее можно использовать в сетевых системах хранения данных обоих типов. Также система обладает от 512 до 1 Гбайт встроенной кэш-памяти, контроллером Wahoo Fibre Channel RAID и поставляется с пакетом программного обеспечения StorView для управления ресурсами. Стоимость NexStor 4700 в варианте SCSI–SATA составляет от $7500, в варианте Fibre Channel–SATA – от $8000.

Оригинальное NAS-решение предлагает японская фирма Kuroutoshikou. Ее новый однодисковый NAS-cервер Kuro-Box рассчитан на использование в составе малых рабочих групп, поскольку в нем устанавливается обычный жесткий диск с интерфейсом Parallel ATA. Новинка оснащена процессором PowerPC с тактовой частотой 200 МГц, оперативной памятью объемом 64 Мбайт, 4 Мбайт флэш-памяти и сетевым контроллером. В комплект поставки не входит жесткий диск — выбор винчестера остается за покупателем. Сервер комплектуется ОС Linux c полным набором программ для создания файлового сервера и поддерживает протоколы TELNET, FTP, HTTP. Управление сервером осуществляется с удаленного компьютера. Максимальный уровень шума, издаваемого NAS-сервером, – 22 дБ (обратите внимание: не каждый производитель NAS-сервера сообщает о шумовых показателях своих продуктов, хотя многие устройства используют шумный 1U форм-фактор). Весьма выгодна стоимость Kuro-Box — он продается по цене всего $142.