Двухконтроллерная СХД: как работает, чем отличается и когда нужна
При отказе контроллера серверы могут потерять доступ к данным, а приложения — остановиться. Двухконтроллерная СХД помогает снизить такой риск: исправный контроллер может продолжить обслуживание данных, если система поддерживает переключение и подключение правильно настроено. Разберем, как работают такие хранилища, чем они отличаются от систем с одним контроллером и когда их стоит выбирать.
В этой статье:
- Как устроена двухконтроллерная СХД
- Как работают контроллеры в СХД
- Что происходит при отказе одного контроллера
- Одноконтроллерная и двухконтроллерная СХД: сравнение
- Для каких задач нужна двухконтроллерная СХД
- На что обратить внимание при выборе двухконтроллерной СХД
- Примеры двухконтроллерных СХД
- Вопросы и ответы
Как устроена двухконтроллерная СХД
Двухконтроллерная СХД состоит из двух управляющих модулей, которые имеют доступ к общему набору накопителей. Каждый модуль, или контроллер, обрабатывает запросы серверов на чтение и запись данных и управляет работой дисковой подсистемы.
Контроллеры входят в состав одной системы хранения. Они взаимодействуют между собой через внутренние соединения, а программное обеспечение СХД управляет их работой.
Основные компоненты двухконтроллерной СХД
В состав системы входят:
- Два контроллера. Каждый имеет собственный процессор, оперативную память и интерфейсы подключения. Программное обеспечение контроллеров управляет доступом к данным и ресурсами хранения.
- Накопители. Жесткие диски (HDD) или твердотельные накопители (SSD), на которых хранится информация. Они размещаются в основном корпусе СХД или дополнительных дисковых полках, если система поддерживает такое расширение.
- Соединения между контроллерами. Нужны для обмена сведениями о состоянии системы и согласования их работы. Способ организации связи зависит от оборудования.
- Порты подключения серверов. Через них серверы получают доступ к хранилищу. Для подключения могут использоваться разные интерфейсы, например Fibre Channel или Ethernet, если их поддерживает выбранная модель.
В некоторых СХД оба контроллера и накопители находятся в одном корпусе. Например, так устроены системы Dell PowerVault ME5. Контроллеры устанавливаются с задней стороны корпуса, а диски размещаются в отсеках спереди. При необходимости к поддерживаемым моделям можно подключить дополнительные полки для увеличения емкости.
Как организовано пространство хранения
У каждого контроллера есть собственные вычислительные ресурсы, но информация хранится на общих накопителях. Поэтому установка второго контроллера не требует создания отдельной копии всех данных.
Программное обеспечение СХД организует дисковое пространство и предоставляет его подключенным серверам.
Например, в системах с блочным доступом администратор может создать логический том — выделенную область хранения, которую сервер использует как диск.
В результате сервер получает доступ к выделенному пространству, а СХД управляет его размещением на физических накопителях. Конкретный способ организации данных зависит от возможностей системы хранения.
Как работают контроллеры в СХД
При обычной работе серверы отправляют запросы на чтение и запись данных, а контроллеры СХД выполняют необходимые операции. В зависимости от устройства хранилища оба модуля могут работать одновременно либо один из них обслуживает определенные ресурсы, пока второй находится в резерве.
Основные режимы работы называют Active-Active и Active-Passive. Разница между ними связана с тем, как контроллеры обрабатывают запросы и получают доступ к отдельным томам.
Режим Active-Active
В режиме Active-Active оба контроллера одновременно участвуют в обработке запросов. Однако возможности их совместной работы зависят от архитектуры СХД.
Например, в IBM Storage FlashSystem оба узла могут самостоятельно выполнять операции чтения одного и того же тома. При записи система согласует действия контроллеров, чтобы сохранить целостность данных.
Встречается и другая организация работы: оба модуля активны, но каждый управляет своими дисковыми массивами. Такой принцип предусмотрен в RAIDIX 5.3. Администратор может распределить массивы между контроллерами, чтобы оба участвовали в обработке запросов. При этом каждый отдельный массив обслуживает назначенный ему управляющий модуль.
Таким образом, два одновременно работающих контроллера не обязательно выполняют операции с одним и тем же томом. Возможности параллельной обработки зависят от реализации производителя.
Режим Active-Passive
В режиме Active-Passive один контроллер обрабатывает запросы к определенным данным, а второй выполняет резервную роль.
Резервный модуль остается включенным и поддерживает взаимодействие с основным. В зависимости от архитектуры он может получать служебную информацию или передавать поступившие запросы управляющему контроллеру.
Здесь важно различать два варианта:
- На уровне всей СХД. Один контроллер выполняет основную работу с пользовательскими данными, второй находится в резерве.
- На уровне отдельного тома или массива. Для каждого ресурса назначается свой управляющий контроллер. При этом оба модуля могут одновременно обслуживать разные части хранилища.
Поэтому обозначение Active-Passive требует уточнения: производитель может использовать его для описания всей системы или порядка обслуживания отдельных ресурсов.
Как распределяется нагрузка между контроллерами
Даже когда оба контроллера активно работают, количество операций у них может различаться. На это влияют распределение томов, интенсивность обращений к данным и особенности программного обеспечения СХД.
Например, один контроллер обслуживает том с корпоративной базой данных, а второй работает с файловым архивом. База может постоянно выполнять множество небольших операций чтения и записи, тогда как сотрудники обращаются к архиву значительно реже. В результате первый модуль получает больше работы.
В системах, где массивы закреплены за определенными контроллерами, распределение ресурсов можно менять, если производитель поддерживает такую возможность.
Например, RAIDIX 5.3 позволяет перенести управление массивом с одного контроллера на другой.
При этом установка двух контроллеров сама по себе не гарантирует удвоения производительности. Итоговая скорость зависит от того, как СХД обрабатывает запросы, какие ресурсы использует каждый модуль и какую нагрузку создают приложения.
Что происходит при отказе одного контроллера
Если один контроллер выходит из строя, двухконтроллерная СХД с поддержкой автоматического переключения может передать его задачи исправному модулю. Серверы при этом сохраняют возможность обращаться к данным через оставшиеся соединения.
Однако переключение не всегда проходит незаметно. Возможны кратковременные задержки или прерывание доступа. Поведение приложений зависит от устройства СХД, настроек подключения и времени, которое программы готовы ждать ответа от хранилища.
Как происходит переключение на второй контроллер
СХД следит за состоянием своих управляющих модулей. Например, в RAIDIX 5.3 контроллеры регулярно обмениваются служебными сигналами, которые помогают обнаружить потерю связи. Система также учитывает состояние аппаратных компонентов.
Рассмотрим ситуацию, когда оба контроллера работают с разными дисковыми массивами, а один из них выходит из строя.
- Первый контроллер перестает работать из-за неисправности.
- Система обнаруживает отказ и запускает передачу управления.
- Исправный модуль принимает на себя обслуживание массивов, которыми раньше управлял первый.
- СХД продолжает обрабатывать запросы через оставшийся контроллер.
Именно такой механизм предусмотрен в RAIDIX 5.3 при поддерживаемых сценариях отказа. Другие производители могут использовать собственные способы обнаружения неисправностей и передачи управления.
Почему сервер может потерять доступ к данным
Даже если второй контроллер работает исправно, серверу необходимо действующее соединение с хранилищем.
Для этого в системах с блочным доступом обычно используют несколько путей передачи данных. Например, сервер подключают к обоим контроллерам. Если один путь становится недоступен, операционная система при соответствующей настройке может продолжить обмен через другой.
При подключении только через один контроллер неисправность этого модуля может привести к потере доступа к хранилищу, несмотря на наличие исправного второго.
Важно также различать отказ контроллера и обрыв соединения с сервером. Например, RAIDIX 5.3 не запускает автоматическую передачу управления, если сервер потерял все пути доступа к одному из контроллеров, но сам модуль продолжает работать.
Поэтому при переключении значение имеет состояние соединений с серверами и способность операционной системы использовать альтернативный путь.
Как СХД работает с одним контроллером
После переключения исправный модуль может принять всю нагрузку, которую раньше обслуживали два контроллера. Хранилище продолжает работать, но резервирование управляющих модулей временно отсутствует.
В такой ситуации производительность может измениться.
Например, если оба контроллера раньше обрабатывали интенсивные запросы, теперь с ними должен справляться один. Однако снижение скорости зависит от характера нагрузки и возможностей оборудования. Универсального значения для всех СХД нет.
Некоторые системы также меняют порядок записи данных, чтобы снизить риск их потери.
Например, Dell PowerVault ME5 при переходе на один контроллер включает режим сквозной записи. СХД сообщает серверу об успешном выполнении операции только после сохранения данных на накопителях.
Такой порядок уменьшает риск потери подтвержденных записей, которые иначе могли бы остаться во временной памяти. При этом выполнение операций записи может занимать больше времени.
Как восстанавливается работа двух контроллеров
После обнаружения неисправности администратор проверяет состояние оборудования и выясняет причину отказа. Если система допускает замену управляющего модуля без выключения СХД, восстановление можно провести во время ее работы.
Например, Dell PowerVault ME5 позволяет заменить неисправный контроллер без полной остановки хранилища. Порядок действий определен в технической документации производителя.
Когда оба модуля снова исправны, необходимо восстановить штатное распределение ресурсов. В RAIDIX 5.3 администратор вручную возвращает управление дисковыми массивами на первоначальные контроллеры.
При восстановлении также возможны кратковременные перерывы в обслуживании отдельных запросов. В частности, RAIDIX предупреждает о возможном прерывании доступа к общим сетевым папкам по протоколу NFS при передаче и возврате управления.
После завершения восстановления система снова получает резервирование на уровне двух исправных контроллеров.
Одноконтроллерная и двухконтроллерная СХД: сравнение
Количество контроллеров влияет на возможности резервирования, подключения серверов и обслуживания хранилища. При этом системы с одним и двумя управляющими модулями могут использовать одинаковые накопители и выполнять одни и те же задачи.
Чтобы оценить различия, нужно сравнивать конфигурации со схожими характеристиками. Иначе результат будет зависеть от возможностей конкретных моделей, а не только от числа контроллеров.
Основные различия
| Параметр | Одноконтроллерная СХД | Двухконтроллерная СХД |
|---|---|---|
| Резервирование управления | Отсутствует второй контроллер, который мог бы принять обслуживание данных | Предусмотрено при поддержке соответствующего механизма |
| Доступность данных | Отказ единственного контроллера прерывает доступ через него | При отказе одного модуля доступ может сохраниться через второй. Возможны кратковременные прерывания |
| Обслуживание | Для замены единственного контроллера обычно требуется остановка работы хранилища | В поддерживаемых системах один модуль можно заменить во время работы второго |
| Подключение серверов | Все соединения проходят через один управляющий модуль | Можно организовать независимые пути подключения к обоим контроллерам |
| Производительность | Запросы обрабатывает один контроллер | Ресурсы двух модулей могут использоваться одновременно. Результат зависит от архитектуры |
| Стоимость конфигурации | При прочих равных требуется меньше управляющих компонентов | Дополнительный контроллер и средства подключения могут увеличить затраты |
Как различаются возможности подключения и обслуживания
Одноконтроллерная СХД может иметь несколько портов для подключения серверов. Это позволяет использовать разные соединения, но все они зависят от одного управляющего модуля.
В двухконтроллерной системе сервер можно подключить к каждому контроллеру отдельно. При поддержке нескольких путей доступа такая схема обеспечивает резервирование соединений на уровне управляющих модулей.
Есть различия и при плановом обслуживании. В одноконтроллерных системах замена управляющего модуля обычно требует остановки доступа к хранилищу. Двухконтроллерная архитектура в ряде моделей позволяет выполнить такую операцию во время работы второго контроллера. Конкретный порядок определяет производитель.
При этом наличие двух контроллеров не гарантирует проведение любых работ без остановки приложений. Некоторые операции, включая отдельные обновления программного обеспечения, могут потребовать перерыва в обслуживании.
Как различаются затраты и возможности расширения
Если производитель предлагает одну платформу в двух исполнениях, конфигурация с дополнительным контроллером обычно требует больших первоначальных затрат. Кроме самого модуля могут понадобиться дополнительные кабели, сетевые порты и другое оборудование для организации резервных соединений.
Однако сравнивать стоимость разных моделей только по количеству контроллеров нельзя. СХД отличаются вычислительными ресурсами, поддерживаемыми накопителями, возможностями программного обеспечения и условиями лицензирования.
Возможность последующей модернизации тоже зависит от конструкции. Некоторые системы позволяют установить второй контроллер после первоначальной покупки. Другие изначально рассчитаны на двухконтроллерную конфигурацию и не поддерживают работу с единственным модулем в обычном режиме.
Поэтому два исполнения одной СХД могут различаться преимущественно составом управляющего оборудования, а две системы разных производителей — значительно шире.
Главное различие между архитектурами связано с резервированием управления и возможностями обслуживания. Насколько эти особенности важны, зависит от требований приложений к доступности данных.
Для каких задач нужна двухконтроллерная СХД
Двухконтроллерные СХД востребованы там, где несколько серверов или важных приложений используют общее пространство хранения. В таких условиях неисправность одного управляющего модуля может затронуть сразу множество рабочих процессов.
Однако потребность в резервировании зависит от конкретной задачи. Рассмотрим, в каких случаях установка двух контроллеров оправданна, а когда можно обойтись одним.
СХД для виртуализации
В инфраструктуре виртуализации несколько физических серверов могут использовать общее хранилище для размещения виртуальных машин. На них работают базы данных, корпоративные программы, файловые службы и другие приложения.
Такую схему часто применяют в кластерах виртуализации. Общая СХД позволяет разным физическим узлам обращаться к необходимому дисковому пространству. В зависимости от возможностей программного обеспечения это также дает возможность переносить виртуальные машины между серверами.
Но появляется общая зависимость: если хранилище становится недоступным, проблема может одновременно затронуть приложения на нескольких физических узлах.
Например, компания разместила виртуальные машины с 1С, внутренним документооборотом и другими рабочими системами на общей СХД. Если организация требует сохранять доступ к этим приложениям при неисправности одного контроллера, двухконтроллерная конфигурация будет обоснованным вариантом.
При этом резервирование контроллеров решает только часть задачи. Для обеспечения доступности виртуальной среды также имеют значение исправность физических серверов и возможности программного обеспечения виртуализации.
СХД для баз данных
Базы данных требуют постоянного обращения к информации. Сотрудники проводят документы, оформляют заказы, изменяют записи и формируют отчеты. Перерыв в работе СУБД может остановить связанные с ней процессы.
Двухконтроллерная СХД особенно уместна для баз, которые размещаются на общем хранилище и должны оставаться доступными при неисправности одного управляющего модуля.
Например, Microsoft SQL Server поддерживает кластерные экземпляры. В такой конфигурации несколько серверов могут поочередно обслуживать одну базу данных, размещенную на общем дисковом пространстве. Если рабочий сервер выходит из строя, другой узел может принять его функции. Поэтому для подобной архитектуры важна доступность самой СХД.
Однако существуют и другие способы организации баз данных. В частности, группы доступности SQL Server могут хранить отдельные копии информации на разных серверах. Для них общее дисковое пространство не требуется.
Таким образом, потребность в двухконтроллерной СХД зависит от выбранной архитектуры базы данных и требований к ее работе.
Также важно учитывать, что резервирование контроллеров само по себе не гарантирует ускорения SQL-запросов. Производительность определяется характеристиками оборудования, организацией хранения и характером нагрузки.
СХД для корпоративных приложений
Системы электронного документооборота, файловые службы и другие корпоративные приложения могут использовать централизованное хранилище. Оно позволяет нескольким подразделениям работать с общей информацией.
Например, предприятие использует систему документооборота, которая сохраняет файлы на общей СХД. Сотрудники разных отделов открывают документы, вносят изменения и согласовывают новые версии. Если файловое хранилище становится недоступным, эти операции могут прерваться.
Для компании, где такие программы участвуют в ежедневных рабочих процессах, возможность продолжать обслуживание данных при неисправности одного контроллера может быть важным требованием.
Другой пример — централизованное хранение конструкторской документации. Инженеры работают с чертежами и проектными файлами, а смежные подразделения используют результаты их работы. Если общая СХД обслуживает сразу несколько таких процессов, ее доступность влияет на работу разных отделов.
В подобных случаях двухконтроллерная архитектура помогает уменьшить зависимость корпоративных служб от одного управляющего модуля. При этом необходимость резервирования определяется допустимым временем перерыва и устройством самих приложений.
Когда достаточно одного контроллера
Не каждой системе хранения требуется резервный управляющий модуль. Если компания допускает перерывы в работе отдельных служб, одноконтроллерная СХД может соответствовать ее задачам.
Рассмотрим несколько примеров:
- Архивное хранение. Компания сохраняет документы и другие материалы, к которым сотрудники обращаются редко. Если временное отсутствие доступа допустимо, дополнительный контроллер может оказаться избыточным.
- Испытательные среды. Разработчики проверяют программы и изменения на отдельном оборудовании. Если испытания можно приостановить на время обслуживания, высокие требования к непрерывной работе хранилища могут быть необязательными.
- Хранение резервных копий. Одноконтроллерную СХД можно использовать, если допустимое время восстановления учитывает возможную недоступность такого хранилища. При этом организация должна заранее определить, как восстановить информацию, если основной источник данных выйдет из строя одновременно с хранилищем копий.
- Вспомогательные файловые службы. Отдельные подразделения могут использовать хранилище для материалов, которые не требуются постоянно. Если остановка такой службы не мешает основным процессам, установка второго контроллера необязательна.
Основной вопрос заключается в том, насколько долго компания может обходиться без конкретных данных или приложений.
Например, архивную систему можно остановить для технического обслуживания, если сотрудники не используют ее постоянно. Для централизованной базы, через которую проходят ежедневные операции предприятия, допустимый перерыв может быть значительно короче.
Поэтому двухконтроллерную СХД имеет смысл рассматривать для систем с повышенными требованиями к доступности. Если временная остановка допустима, стоит также оценить одноконтроллерную конфигурацию.
На что обратить внимание при выборе двухконтроллерной СХД
Две СХД с одинаковым количеством контроллеров могут существенно различаться по возможностям. Одна поддерживает нужные серверу подключения, но ограничена в расширении. Другая позволяет увеличить емкость, однако для некоторых операций обслуживания потребуется остановка системы.
Поэтому при сравнении оборудования важно учитывать устройство резервирования, совместимость с действующей инфраструктурой, производительность и условия дальнейшей эксплуатации.
Возможности контроллеров и резервирования
При выборе стоит выяснить, какие ресурсы резервирует СХД и как защищает информацию во время записи.
Контроллер может временно сохранять поступающие данные в собственной памяти. Такую область называют кэшем. Если система сообщает серверу об успешной записи до переноса информации на накопители, она должна предусматривать защиту содержимого кэша при неисправности оборудования.
Например, Dell PowerVault ME5 поддерживает зеркалирование памяти записи между двумя контроллерами. Система также использует средства защиты сохраненных в ней данных при отключении питания.
При сравнении моделей стоит обратить внимание на следующие возможности:
- Защита кэша. Как СХД сохраняет еще не записанные на накопители данные при отказе контроллера или отключении питания.
- Резервирование питания. Есть ли независимые блоки питания и как организовано их подключение.
- Охлаждение. Какие вентиляторы можно заменить во время работы и сохраняет ли система работоспособность при неисправности одного из них.
- Соединения с дисковыми полками. Предусмотрены ли резервные каналы между контроллерами и дополнительными корпусами с накопителями.
Наличие двух управляющих модулей решает только часть вопросов резервирования. Для оценки всей системы необходимо учитывать и остальные компоненты, от которых зависит доступ к информации.
Подключение серверов и резервные пути доступа
Способ подключения зависит от интерфейсов СХД и оборудования, которое уже используется в компании.
В корпоративных системах хранения встречаются три основных варианта:
- Fibre Channel (FC) — технология подключения серверов к хранилищам через специализированную сеть.
- iSCSI — протокол, который позволяет передавать команды обращения к дисковому пространству по сети Ethernet.
- SAS — интерфейс, который в поддерживаемых конфигурациях используют для прямого подключения сервера к СХД.
Конкретная модель может поддерживать один или несколько вариантов. Например, HPE MSA 2060 выпускается в исполнениях с интерфейсами Fibre Channel, iSCSI и SAS. Их доступность зависит от конфигурации контроллеров.
При выборе оборудования следует учитывать количество и скорость портов на каждом модуле, а также возможности серверных адаптеров.
Для работы с несколькими соединениями важна поддержка многопутевого доступа. Эта функция позволяет операционной системе использовать несколько путей к одному дисковому тому. При этом настройки должны соответствовать требованиям производителя хранилища.
Например, Dell PowerVault ME5 передает серверу сведения о предпочтительных путях обращения к данным. Чтобы система правильно использовала такие соединения, на сервере необходимо настроить многопутевой доступ.
Стоит учитывать и устройство сети. Два соединения, проходящие через один коммутатор, по-прежнему зависят от его исправности. Для резервирования сетевой части могут потребоваться независимые коммутаторы и соответствующие подключения.
Производительность при работе на одном контроллере
При сравнении СХД необходимо учитывать нагрузку, которую оборудование сможет обслуживать с одним исправным контроллером.
Заявленные характеристики системы могут отражать работу обоих модулей. Если один перестанет участвовать в обработке запросов, оставшемуся придется обслуживать больше операций.
Поэтому полезно сравнивать производительность в двух состояниях: при штатной работе и при использовании одного контроллера.
Основные показатели:
- IOPS. Количество операций чтения и записи за секунду. Особенно важно при большом числе небольших запросов.
- Пропускная способность. Объем информации, который система способна передать за секунду. Имеет значение при работе с крупными файлами и последовательной передаче данных.
- Задержка. Время, которое проходит до завершения операции чтения или записи. Помогает оценить скорость отклика хранилища.
При этом показатели нужно сравнивать при сопоставимых условиях испытаний. Например, высокая скорость последовательного чтения крупных блоков не показывает, как СХД справится с множеством небольших операций записи.
Для двухконтроллерных систем также важно выяснить, как изменяется производительность записи при работе одного модуля. Некоторые СХД в таком состоянии используют другой порядок сохранения информации, который может увеличить время обработки операций.
Если производитель не публикует необходимые результаты, возможности оборудования можно проверить на испытательной нагрузке, близкой к рабочей. Это особенно полезно, когда хранилище должно одновременно обслуживать несколько приложений с разными требованиями к скорости.
Замена компонентов и обслуживание системы
При выборе СХД стоит проверить, какие работы можно проводить без отключения оборудования.
В технической документации производители отдельно описывают замену контроллеров, накопителей, блоков питания и вентиляторов. Для каждого компонента могут действовать собственные ограничения.
Особого внимания требуют обновления программного обеспечения контроллеров. Некоторые системы позволяют обновлять модули последовательно, сохраняя обслуживание данных. Однако возможность такого обновления зависит от состояния оборудования, настроек серверов и версии программного обеспечения.
Например, Dell рекомендует обновлять PowerVault ME5 в период низкой нагрузки. При интенсивной обработке запросов серверы могут потерять соединение с хранилищем из-за превышения допустимого времени ожидания.
Поэтому при сравнении систем стоит проверить, какие обновления производитель разрешает выполнять во время работы и какие условия необходимо соблюдать.
Для дальнейшей эксплуатации важны и средства диагностики. Полезно выяснить, какие сведения СХД предоставляет администратору:
- Состояние контроллеров и других компонентов.
- Предупреждения о неисправностях.
- Журнал событий с указанием времени и причины сообщения.
- Сведения о состоянии дисковых массивов и подключений.
Такие возможности помогают выявлять проблемы, определять неисправные компоненты и проверять состояние системы после обслуживания.
Совместимость и возможности расширения
СХД должна поддерживать серверы и программное обеспечение, с которыми ей предстоит работать.
Совпадения интерфейсов подключения недостаточно. Важно проверить совместимость операционных систем, серверных адаптеров, их драйверов и встроенного программного обеспечения.
Например, Dell публикует для PowerVault ME5 отдельную таблицу совместимости. В ней перечислены проверенные сочетания оборудования и программ. При этом производитель предупреждает, что присутствие адаптера в таблице еще не означает его совместимости с любой серверной платформой.
Если компания использует виртуализацию, необходимо дополнительно проверить поддержку выбранной версии программного обеспечения виртуализации и предусмотренных для нее способов подключения.
Следующий вопрос — расширение дискового пространства.
При сравнении СХД учитывают:
- Количество накопителей. Сколько дисков можно установить в основной корпус и какие типы поддерживает система.
- Дополнительные полки. Можно ли подключить внешние корпуса с накопителями и сколько таких устройств допускает производитель.
- Увеличение полезной емкости. Позволяет ли система расширять существующие дисковые группы и тома.
- Условия расширения. Какие операции требуют остановки оборудования или изменения его конфигурации.
Здесь есть важное различие. Установка дополнительных дисков в существующую систему, расширение логического тома и подключение новой дисковой полки могут выполняться по разным правилам.
Например, руководство Dell PowerVault ME5 требует выключить корпус с контроллерами перед подключением дополнительных дисковых полок к уже действующей системе. Поэтому возможность увеличивать емкость сама по себе не означает, что все операции расширения проходят без остановки.
Стоит также проверить программные ограничения. Доступность отдельных функций управления данными, создания копий и расширения может зависеть от версии программного обеспечения и условий лицензирования.
Все эти сведения позволяют определить, насколько СХД подходит для существующей инфраструктуры и какие возможности останутся для ее дальнейшего развития.
При сравнении двухконтроллерных СХД особое внимание стоит уделить защищенности данных при записи, совместимости подключений и производительности при работе одного контроллера. Отдельно следует проверить условия обслуживания и расширения: они могут существенно различаться даже у систем одного класса.
Примеры двухконтроллерных СХД
В каталоге CRABBIT представлены системы хранения с разными возможностями. Среди них есть модели для размещения емких дисковых массивов, решения с большим количеством отсеков под SSD и оборудование, которое поддерживает одновременно файловый и блочный доступ.
Рассмотрим четыре СХД, их характеристики и основные отличия.
Dell PowerVault ME5012
Dell PowerVault ME5012 — блочная СХД в корпусе высотой 2U. На передней панели расположены 12 отсеков формата 3,5 дюйма. Модель поддерживает установку одного или двух контроллеров. Для инфраструктуры с резервированием управления используют двухконтроллерную конфигурацию.
Система поддерживает подключение серверов через Fibre Channel, iSCSI или SAS. Конкретные порты и их скорость зависят от выбранного исполнения управляющих модулей. Для увеличения емкости можно использовать совместимые дисковые полки серии ME5.
Главная особенность ME5012 — возможность разместить 12 накопителей крупного формата в сравнительно компактном корпусе. Такая конструкция подходит для систем, где важна высокая емкость хранения. Например, предприятие может использовать массив жестких дисков для корпоративных файлов, архивов и других данных, к которым не требуется постоянно обращаться с высокой интенсивностью.
При необходимости платформа допускает использование совместимых SSD. Однако состав накопителей следует определять с учетом характера нагрузки и требований к полезной емкости.
Dell PowerVault ME5024
Dell PowerVault ME5024 относится к той же серии ME5, но рассчитана на другой формат накопителей. В корпусе высотой 2U предусмотрены 24 отсека размером 2,5 дюйма. Система поддерживает совместимые SAS HDD и SAS SSD.
Как и ME5012, модель может работать с одним или двумя контроллерами. Для подключения серверов доступны исполнения с Fibre Channel, iSCSI и SAS.
Основное отличие ME5024 — возможность разместить в одном корпусе до 24 накопителей малого формата. Это позволяет собрать массив из большого количества SSD без установки дополнительных дисковых полок.
Например, при использовании твердотельных дисков ME5024 можно рассматривать для виртуальных машин, баз данных и приложений с интенсивными операциями чтения и записи. Для более умеренных нагрузок доступны конфигурации с жесткими дисками.
ME5012 и ME5024 используют общую программную платформу и поддерживают похожие варианты подключения. Поэтому различие между ними прежде всего связано с конструкцией дисковой подсистемы и доступными вариантами ее комплектации.
QNAP ES2486dc
QNAP ES2486dc — система с двумя активными контроллерами, которая предоставляет файловый и блочный доступ к данным.
В корпусе высотой 2U расположены 24 отсека формата 2,5 дюйма. Каждый контроллер оснащен восьмиядерным процессором Intel Xeon D-2142IT и четырьмя сетевыми портами 10GbE SFP+.
Система рассчитана на SAS-накопители, включая SSD. Производитель также допускает установку совместимых SATA-дисков с адаптером QDA-SA3.
ES2486dc работает под управлением QES на основе файловой системы ZFS. Программное обеспечение поддерживает создание снимков состояния данных, сжатие и устранение повторяющихся блоков информации. Последняя функция позволяет не хранить несколько одинаковых блоков, если они встречаются в разных файлах или томах.
Главная особенность модели — сочетание двухконтроллерной архитектуры с файловыми службами и блочным доступом по iSCSI.
Например, компания может организовать на ES2486dc общие сетевые папки для сотрудников и выделить отдельные тома для серверов виртуализации. Для файлового обмена используются протоколы SMB и NFS, а для предоставления дискового пространства серверам — iSCSI.
Такое исполнение стоит рассматривать, когда несколько типов корпоративных приложений должны использовать общую систему хранения с резервированием контроллеров.
Dell Unity XT 480F
Dell Unity XT 480F — корпоративная СХД, которая использует только твердотельные накопители. В основном корпусе высотой 2U предусмотрены 25 отсеков формата 2,5 дюйма.
Система оснащена двумя процессорными модулями хранения. Они участвуют в обработке запросов и обеспечивают резервирование управления.
В отличие от PowerVault ME5, Unity XT 480F поддерживает не только блочный доступ через Fibre Channel и iSCSI, но и файловые службы SMB и NFS.
Модель позволяет подключать совместимые дополнительные дисковые полки для увеличения емкости. Программная платформа также поддерживает создание снимков состояния данных, репликацию и функции сокращения занимаемого пространства.
Unity XT 480F можно рассматривать для инфраструктуры, где несколько корпоративных приложений используют общее твердотельное хранилище. Например, часть дискового пространства может обслуживать виртуальные машины и базы данных, а другая — файловые ресурсы предприятия.
По сравнению с QNAP ES2486dc эта модель изначально рассчитана на работу с SSD. Кроме того, Dell предусматривает подключение серверов по Fibre Channel, что имеет значение для инфраструктуры, где уже используется такая сеть хранения.
Сравнение моделей
| Модель | Накопители в основном корпусе | Доступ к данным | Основное отличие |
|---|---|---|---|
| Dell ME5012 | 12 × 3,5 дюйма | Блочный | Корпус для емких дисковых массивов |
| Dell ME5024 | 24 × 2,5 дюйма | Блочный | Больше отсеков под накопители малого формата |
| QNAP ES2486dc | 24 × 2,5 дюйма | Блочный и файловый | Два активных контроллера, ZFS, сетевые файловые службы |
| Dell Unity XT 480F | 25 × 2,5 дюйма, SSD | Блочный и файловый | Полностью твердотельная система с поддержкой Fibre Channel |
Таким образом, даже среди двухконтроллерных СХД встречаются заметные различия. Dell PowerVault ME5 предлагает варианты блочного хранения с разными форматами накопителей. QNAP ES2486dc объединяет файловые и блочные службы, а Unity XT 480F ориентирована на использование твердотельных дисков в корпоративной инфраструктуре.
Посмотреть характеристики оборудования и запросить расчет нужной конфигурации можно вкаталоге СХД CRABBIT.
Вопросы и ответы
Нет. Контроллеры резервируют управление СХД, а RAID защищает данные при отказе накопителей. Для защиты от обоих типов неисправностей используют оба механизма.
Да. Два контроллера не защищают от удаления файлов, повреждения информации или вирусов. Для восстановления данных необходимы отдельные резервные копии.
Зависит от требований к доступности. Два контроллера используют общие ресурсы одного хранилища. Вторая независимая СХД позволяет организовать дополнительное резервирование на уровне всей системы.
Нет. К двухконтроллерной СХД можно подключить один сервер или несколько независимых машин. Кластер нужен для определенных сценариев совместной работы серверов.
Да, при наличии соответствующего программного обеспечения. Без согласования одновременной записи несколько серверов могут повредить файловую систему.
Только если производитель допускает такое сочетание. Перед заменой нужно проверить совместимость моделей и версий встроенного программного обеспечения.