СИСТЕМЫ ХРАНЕНИЯ
как решение для расширения емкости RAID-массивов
В ИТ-системах большинства крупных компаний основной объем данных хранится на мощном дисковом RAID-массиве, откуда они периодически копируются на ленточные накопители для восстановления в случае поломки диска или потери файлов. Однако часто оказывается, что диски RAID-массива заполняются быстрее, чем прогнозировалось при его покупке, и через какое-то время компания вынуждена устанавливать в него дополнительные накопители, либо приобретать еще один массив. Если проанализировать закономерность обращений к RAID-массиву, то вырисовывается классическая пропорция 20:80 - только 20% процентов данных запрашиваются постоянно (на их долю приходится 97-99% запросов к дискам), а остальные 80% используются редко.
Схема интегрированного хранилища данных
Традиционным решением проблемы быстрого заполнения дисков RAID-массива является создание системы иерархического хранения данных (Hierarchical Storage Management - HSM), предусматривающей применение трех типов носителей: жестких дисков, обладающих высокой скоростью чтения/записи, но и самых дорогих по стоимости хранения 1 Гб; относительно дешевых, но медленных магнитных лент; магнитооптических (МО) дисков, которые занимают по стоимости хранения и быстродействию промежуточное положение между первыми двумя типами запоминающих устройств. Работа HSM основана на постепенном переносе данных по мере их устаревания на более медленные и дешевые накопители:
- часто запрашиваемые данные хранятся на жестких дисках;
- если в течение какого-то времени (допустим, месяца) к файлу не было обращений, то он переписывается с RAID на оптический диск. Для этих носителей также установлено предельное время хранения (например, год); по его истечении файлы, к которым не было запросов, сбрасываются на магнитные ленты, а если запрос все же возник, то они переписываются обратно на жесткий диск;
- данные, хранящиеся на магнитной ленте, при запросе сначала переписываются на оптический диск, а затем на RAID.
К классу HSM относится и предлагаемое корпорацией “Электронный архив” (www.elar.ru) решение “Интегрированное хранилище данных предприятия”, в котором используется программное обеспечение DiskXtender компании Legato и продукты других фирм, а также ПО собственной разработки, однако в отличие от классической системы HSM роль накопителей на магнитной ленте (НМЛ) в этом решении сведена к минимуму. В системе хранения, предложенной “Электронным архивом”, НМЛ применяются только для резервного копирования системных файлов (копии всех данных находятся на DVD-накопителях), поэтому значительно сокращаются затраты на выполнение этой процедуры (см. рисунок). По мнению специалистов корпорации, у DVD-дисков по сравнению с магнитной лентой ниже стоимость хранения, поскольку DVD превосходят ленты по долговечности, не требуют периодического перекопирования на новые носители и чистки привода, а ПО для управления архивом на магнитных лентах стоит дороже аналогичных решений для оптических дисков. Еще одно важное преимущество DVD по сравнению с лентами - возможность произвольного доступа к данным, который требуется при обработке интенсивных запросов на чтение и запись. Кроме того, накопители DVD примерно в два-три раза дешевле магнитооптических дисков, поэтому их применение вместо МО в качестве вторичных накопителей HSM позволяет значительно сократить стоимость систем иерархического хранения.
Главной особенностью “Интегрированного хранилища данных предприятия” является использование библиотеки DVD-дисков как виртуального расширения емкости RAID-массива и высокая масштабируемость: систему можно нарастить до распределенной среды с десятками серверов, которые с помощью агентов управляют миграцией данных на компакт диски, прозрачно для приложений и пользователей увеличивают серверные дисковые массивы на заданный объем и контролируют наличие свободной емкости. При таком решении весь объем данных хранится на оптических дисках, а дорогостоящий RAID-массив фактически используется как кэш библиотеки DVD, поэтому проблема его быстрого заполнения теряет свою остроту. В настоящее время “Интегрированное хранилище данных предприятия” на основе DVD-библиотек внедрено во Внешторгбанке, “Лукойле”, Банке России, банке “Русский стандарт”, РосГеолФонде.
Следует остановиться на преимуществах DVD для ведения электронных архивов. Производители этих дисков декларируют сохранность записанной на них информации в течение ста лет, при хранении они не нуждаются в каком-либо техническом обслуживании, а данные на них надежно защищены от преднамеренного или случайного стирания.
Как считают специалисты “Электронного архива”, новейшие технологии лазерной записи еще более расширяют преимущества применения библиотек оптических дисков для долговременного хранения информации. Так, в последних реализованных корпорацией проектах использованы новые двухсторонние DVD-диски емкостью 9,4 Гб и поддерживающие их библиотеки с механизмом переворачивания накопителя. В ближайшие два года ожидается появление нового поколения оптических дисков Ultra Density Optical (UDO) и Blue-Laser DVD, запись на которые будет производиться лучом синего лазера, за счет чего в несколько раз вырастет плотность хранения данных.
