Common Interface Model (CIM, модель общего интерфейса доступа к системам хранения данных) и Bluefin потенциально могут упростить управление сетями хранения. Тем не менее некоторые специалисты скептически относятся к попыткам адаптировать модель CIM, предложенную ассоциацией DMTF, к особенностям сетей хранения. Можно сказать, что данная задача, по меньшей мере, очень сложна. Она затрагивает множество продуктов и требует от производителей забыть на время о конкуренции и коллективными усилиями внести ощутимый вклад в дальнейшее развитие отрасли.

По словам представителя одной из компаний, занимающихся разработкой систем хранения и входящих в ассоциацию SNIA (Storage Networking Industry Association - ассоциация производителей систем хранения), «CIM - это наиболее важное из всех существующих на сегодняшний день направлений».

С точки зрения нынешних и потенциальных пользователей, стоимость сетей SAN все еще остается завышенной. Модель СIM призвана уменьшить расходы на развертывание и управление сетями хранения, что, в частности, будет способствовать притоку новых клиентов. Это первый по-настоящему серьезный шаг к программному обеспечению с открытым исходным кодом в области хранения данных с участием наиболее известных разработчиков отрасли.

Пользователям, столкнувшимся с адаптацией технологии CIM к системам хранения, следует помнить о следующем. Во-первых, эта модель - руководство по созданию систем из модулей, которые «стыкуются» друг с другом, обладают интероперабельностью, не зависящей от особенностей решения конкретного производителя. Для обмена информацией модули используют «язык» CIM и набор спецификаций, называемый схемой.

Во-вторых, модель CIM является объектно-ориентированной, то есть фактически все, что связано с хранением, начиная от сложных приложений управления устройствами и заканчивая плохими секторами на дисковых пластинах, можно определить в качестве объектов CIM. Объектная архитектура CIM позволяет расширять системы хранения и проводить модернизации, не разрушая модель и не начиная все заново.

В-третьих, модель CIM имеет командно-контрольную ориентацию. Этим она отличается от протокола SNMP (Simple Network Management Protocol), используемого обычно для интеграции приложений управления хранением на базовом уровне. Модель CIM является одновременно и пассивной (как SNMP) и активной, позволяя управляющим приложениям не только осуществлять контроль за функционированием устройств в пределах системы хранения, но и динамически настраивать и изменять конфигурацию оборудования. Модель помогает раскрыть еще не реализованные преимущества интеллектуальных систем хранения и решить задачи, которые SNMP оказываются не под силу.

Наконец, модель позволяет разработчикам представить SAN в виде единой абстрактной сущности.

Чем вызван интерес к CIM?

Наиболее важными для отрасли являются вопросы управляемости, безопасности и стоимости. Модель CIM позволяет решить все три указанные задачи.

Отсутствие управляемости сети хранения представляет собой самый серьезный барьер на пути дальнейшего распространения SAN. Но это не единственное препятствие. Безопасность данных в сети хранения, то есть защита информации от потерь вследствие ошибки администратора или внешнего вторжения, а также полная стоимость владения - вот два главных сдерживающих фактора.

В последнее время основные силы сторонников популяризации SAN стали концентрироваться вокруг инициативы CIM (Common Interface Model). Производители средств хранения, образовавшие ассоциацию Storage Networking Industry Association (SNIA), приняли предложенный группой Distributed Management Task Force (DMTF) подход для определения устройств сети хранения, таких как дисковые массивы и коммутаторы, в качестве объектов управления. Эта технология, имеющая открытый исходный код и использующая стандарты XML и HTTP, в настоящее время адаптируется к особенностям сетей хранения.

Сети по определению состоят из отдельных, связанных между собой устройств. Для работы в сетевой среде устройства должны выполнять ряд основных функций. В частности, передавать данные и коммуникационную информацию, позволяющую различным видам оборудования нормально сосуществовать и взаимодействовать в едином пространстве. Кроме того, системному администратору или приложению, используемому администратором, нужно иметь некоторое внутреннее представление каждого устройства, с помощью которого можно было бы управлять им. Модель CIM предоставляет такие возможности.

Сегодня в продуктах для сетей хранения нет недостатка. На рынке в большом ассортименте представлены дисковые массивы, коммутаторы, концентраторы и другие специализированные устройства, причем список их постоянно расширяется. Радует то, что пользователи могут выбрать наиболее подходящие им архитектурные решения. Плохо, что продукты поставляются на рынок со своим собственным управляющим интерфейсом. Некоторые из них оказываются чересчур сложными, другие обладают какими-то уникальными чертами и не полностью совместимы с оборудованием других разработчиков. Управление осуществляется через интерфейсы, которые не всегда дают исчерпывающее представление о внутреннем функционировании устройства. Довольно часто пользовательская оценка устройств сетевого хранения зависит от того, насколько тесно производители готовы сотрудничать друг с другом. Неприятности нередко возникают в следующих случаях.

  1. Приложениям управления системами хранения, контролирующим работу широкого спектра устройств, требуется слишком много времени для того, чтобы вывести необходимую информацию на консоль администратора. Это происходит потому, что разработчики вынуждены писать интерфейсы прикладных программ (API) для множества различных устройств, каждому из которых присущи свои уникальные особенности. Получение этих интерфейсов сопряжено с установлением определенных соглашений, требующих привлечения других подразделений предприятия-разработчика, например юридического отдела. Кроме того, API-интерфейс необходимо поддерживать на протяжении всего жизненного цикла продукта, то есть разработчику каждый раз надо отслеживать все индивидуальные особенности и изменения.
  2. Стоимость решений управления хранением (и особенно управления сетями SAN) растет пропорционально увеличению количества API-устройств, являющихся объектами управления. Как правило, стоимость продукта соответствует его функциональности. Функциональность же определяется не только имеющимися возможностями и числом управляемых устройств, но и тем, насколько глубоко управляющее приложение способно проанализировать внутреннее состояние устройства. Чем больше устройств оно охватывает, тем шире функциональность продукта. Наличие дополнительных API-интерфейсов непосредственно отражается на стоимости разработки.
  3. Процедура разработки управляющих приложений, аккумулирующих различные варианты API-интерфейсов, гарантирует выживание сильнейших производителей. Естественно, в первую очередь разработчики пишут общие интерфейсы для производителей, контролирующих самую большую часть рынка. Таким образом сложившаяся система искусственно поддерживает выживание сильнейших, но не обязательно самых лучших, с точки зрения пользователей, разработчиков.

Ситуация, помогающая выживать только сильнейшим игрокам, оказывает негативное влияние как на пользователей, так и на производителей средств хранения. Небольшие компании, которые нередко предлагают наиболее удачные решения, не могут справиться с постоянно растущими затратами на разработку продуктов. Они увядают и постепенно умирают. По иронии судьбы иногда от полного уничтожения их спасают более сильные конкуренты, поглощающие соперника. В результате производители, крепко стоящие на ногах, предпочитают снижать темпы новых разработок ради сохранения своих позиций на рынке.

Наконец, необходимость приобретения, управления и технической поддержки множества API-интерфейсов устройств способствует искусственному удержанию высокой стоимости средств администрирования SAN. Это влечет за собой последствия, в равной степени отрицательные как для пользователей, так и для производителей, поскольку замедляет темпы внедрения новых, более эффективных решений.

Вариант решения проблемы

Один из путей изменения сложившейся ситуации - создание общего набора тиражируемых интерфейсов, которые будут доступны любому разработчику. Доступ к механизму с открытым исходным кодом позволит создавать прикладные программы для управления сетями хранения, соответствующие утвержденному набору спецификаций API.

В данном контексте интерфейсы прикладных программ можно сравнить с вилкой и розеткой. Представьте, что вы - разработчик программного обеспечения, которому поручено написать приложение, позволяющее системному администратору получить информацию о состоянии поставляемого вашей компанией дискового массива, проанализировать его внутренние параметры и внести необходимые изменения в конфигурацию. Неотъемлемой составной частью такого приложения является «розетка», вставив в нее «вилку», администратор получит необходимую информацию.

Решение может быть как очень простым, например в виде кода, вводимого в режиме командной строки, так и сложным, с использованием управляющих приложений предприятия. Если «розетка» имеет необычную форму, то для получения доступа к дисковому массиву придется делать специальные «вилки». Если же взять стандартную «розетку», к которой подходит любая стандартная «вилка», организация взаимодействия с массивом заметно упростится.

Вместо того чтобы изобретать велосипед, представители SNIA обратились за помощью к группе Distributed Management Task Force (DMTF), которая решала аналогичную задачу для более широкой предметной области. В тесном сотрудничестве с DMTF производители, входящие в состав SNIA, занялись адаптацией двух уже существующих стандартов DMTF - CIM и Web-Based Enterprise Management (WBEM) - к особенностям управления сетями хранения. Этот проект, реализацию которого осуществляет группа из 16 производителей, входящих в SNIA, получил кодовое наименование Bluefin.

Введение в Bluefin

Этот проект SNIA предусматривает разработку прикладных программных интерфейсов и независимых от решений конкретных производителей спецификаций, которые будут использоваться при проектировании устройств и управляющих приложений для сетей хранения. Создание Bluefin базируется на уже существующем, утвержденном и опубликованном наборе стандартов DMTF WBEM, который описывает порядок управления множеством независимых устройств сети предприятия. В основу «пирамиды» WBEM положены три открытых стандарта:

  • CIM;
  • xmlCIM - спецификации кода XML, разработанные специально для CIM;
  • HTTP - транспортный механизм, соответствующий спецификациям CIM и предназначенный для организации открытого взаимодействия между управляющими приложениями и управляемыми устройствами.

Создатели Bluefin адаптировали архитектуру WBEM к особенностям среды сетевого хранения. В первой версии Bluefin будет поддерживать целый ряд важных функций управления SAN с помощью открытых, не привязанных к конкретным устройствам средств.

  • Обнаружение. Автоматическая идентификация и регистрация устройств (коммутаторов, дисковых массивов, ленточных накопителей и т. д.), подключенных к SAN как на этапе первоначального развертывания сети, так и в процессе ее последующего расширения.
  • Мониторинг. Непрерывный контроль управляющими приложениями за состоянием структуры SAN и операциями, выполняемыми каждым устройством сети.
  • Безопасность. Предотвращение потерь и разрушения данных в SAN.
  • Управление устройствами. Активное управление, настройка и изменение конфигурации устройств, подключенных к SAN.

Сейчас управление отдельными устройствами осуществляется по большей части вручную администратором информационной системы. Поэтому одна из целей проекта Bluefin заключается в организации автоматического управления неоднородной структурой SAN, состоящей из устройств разных производителей, соединенных различными способами при помощи специализированных приложений. Другая цель состоит в том, чтобы избавить администратора от управления отдельными устройствами посредством различных интерфейсов и определить на базе Web-технологий единый интерфейс.

Протокол SNMP по-прежнему используется для организации взаимодействия неоднородного набора устройств SAN с управляющим приложением. SNMP обычно применяется для обнаружения устройств и контроля их состояния. Однако он не поддерживает такие критически важные функции управления, как динамический контроль и настройка конфигурации.

Анатомия Bluefin

На упрощенном уровне все объекты Bluefin можно разделить на две основные категории - потребителей и производителей. К категории потребителей относят управляющие приложения, которые можно встретить в сети фактически повсюду. Они поддерживают физическую связь с объектами категории производителей как в пределах, так и за пределами маршрута распространения данных. В категорию потребителей входят серверные управляющие приложения (SRM), корпоративные управляющие приложения (структуры) и управляющие приложения SAN (механизмы виртуализации).

К категории производителей относят устройства, управляемые системой хранения, то есть дисковые массивы, адаптеры главной шины, коммутаторы, ленточные накопители и т. д.

Объекты, относящиеся к категории производителей, взаимодействуют с объектами-потребителями через агентов, которые:

  • выполняют роль хранилища информации о конкретном устройстве;
  • обеспечивают обнаружение устройств управляющими приложениями;
  • контролируют состояние выполнения операций и события, связанные со взаимодействием;
  • отвечают за интероперабельность конфигурации и управляющих элементов.

Кроме того, модель Bluefin описывает два класса дополнительных сущностей: Object Managers и Lock Managers. Object Managers могут использоваться в качестве агентов с расширяемой областью действия. Это осуществляется путем постановки сразу нескольких устройств под контроль одного агента. Помимо этого, Object Managers можно применять в качестве постоянного хранилища информации о различных устройствах.

Lock Managers позволяют нескольким потребителям одновременно обмениваться информацией с одним производителем. В определенный момент времени Lock Manager резервирует агента, связанного с производителем, предоставляя потребителю возможность выполнить нужную операцию (запрос или команда). Затем Lock Manager освобождает агента для другого потребителя.

Для того чтобы воспользоваться преимуществами Bluefin, администраторам информационных систем не придется полностью перестраивать всю инфраструктуру хранения. Создатели Bluefin предоставили разработчикам средства определения полномочных агентов, которые могут оказать существенную помощь клиентам и поставщикам, не располагающим механизмами Bluefin.Несомненная ценность Bluefin

На сегодняшний день главная задача Bluefin заключается в ускорении распространения SAN. Опросы пользователей систем хранения предприятий показывают, что дальнейшей популяризации сетей SAN мешают три основных препятствия.

  • Невозможность управления структурой SAN как единой сущностью. Сети SAN многими воспринимаются сегодня в качестве набора устройств, которые выполняют определенные функции и связаны физически в некую структуру, но не имеют приложений, с помощью которых можно было бы организовать управление сетью как единой системой. Вместо этого пользователи, считающие удобство управления наиболее важным условием, в реализации проектов SAN видят набор разнородных управляющих средств, которые адаптированы к особенностям конкретных устройств и решений конкретных производителей и очень слабо связаны между собой.
  • Серьезный риск нарушения безопасности данных в среде SAN. Пользователи обеспокоены недостаточной устойчивостью данных к внешним воздействиям и возможностью их разрушения вследствие ошибки администратора или атаки злоумышленника.
  • Дороговизна решений SAN. Вопреки активной рекламе, отзывам ряда пользователей и исследованиям экономической рентабельности, инвестиции в сети SAN по-прежнему зачастую считаются неоправданными. Чересчур высокая стоимость SAN является одной из причин, объясняющих высокие темпы распространения альтернативной технологии NAS (network-attached storage) в среде клиентов, отказавшихся от устройств хранения, подключаемых напрямую (DAS). Развертывание и поддержка сетей SAN требует специального обучения персонала, что увеличивает затраты на управление.

Управление SAN как коммутирующей структурой

Bluefin обеспечивает интеллектуальность системы хранения. Сегодняшнее состояние отрасли таково, что мы можем получить интеллектуальные, самоуправляемые устройства, интегрированные в архитектуру SAN, но при этом будет отсутствовать системный подход, при котором управление любыми устройствами осуществляется согласованно. Использование производителями спецификаций Bluefin многое может изменить.

  • Появится возможность организовать управление всеми устройствами SAN через единый, унифицированный пользовательский интерфейс, базирующийся на Web-технологиях.
  • Можно будет подключать к сети SAN дополнительные устройства в режиме plug-and-play, что обеспечит масштабируемость инфраструктуры хранения без нарушения налаженной и четко функционирующей структуры управления.
  • На смену механизмам пассивного контроля SAN придет среда, в которой активное управление и настройка конфигурации устройств будут осуществляться при помощи автоматических управляющих агентов.
  • Дальнейшая интеграция функций управления SAN с управляющими приложениями предприятия (например, CA Unicenter, HP OpenView и Tivoli) позволит выйти за рамки ограничений SNMP.
  • Произойдет адаптация существующей инфраструктуры SAN к устройствам и приложениям, соответствующим спецификациям Bluefin.
  • Появится возможность организации управления SAN на базе Fibre Channel и IP при помощи одних и тех же приложений.Решение финансовой головоломки

Технология Bluefin позволит как прямо, так и косвенно сократить расходы на SAN. Внедрение модели открытых стандартов API уменьшит затраты на разработку приложений. Производители управляющего программного обеспечения избавятся от финансового бремени, обусловленного необходимостью написания, адаптации и поддержки целого набора нестандартных API.

Авторы проекта Bluefin обещают заметно снизить нагрузку, которая ложится на администраторов информационных систем предприятия. Она изменяется с каждым днем, поскольку растут объемы баз данных, увеличивается поток электронной почты, расширяется спектр интерактивных приложений, имеющих Web-интерфейс.

Принятие технологии Bluefin всей отраслью систем хранения приведет к «цепной реакции» падения цен на SAN. Не секрет, что производители заинтересованы в более широком распространении SAN среди корпоративных пользователей. Если крупные компании уже влились в ряды их клиентов, то рынок небольших и средних фирм остался еще практически неохваченным и сулит очень хорошие перспективы.

Чем шире распространенность SAN, тем больше объемы производства отдельных компонентов, а следовательно, ниже цены на них. Bluefin поможет сетям SAN стать по-настоящему массовыми.

Будущее систем хранения Bluefin

К настоящему моменту ассоциация SNIA представила первую версию спецификаций Bluefin. Кроме того, рабочие группы адаптировали спецификации к определенным наборам продуктов.

Ассоциация SNIA уже разработала общие интерфейсы Bluefin, получившие название профилей объектной модели для дисковых массивов, коммутаторов Fibre Channel, адаптеров HBA, управляющих приложений, ленточных накопителей и средств виртуализации. Теперь производители соответствующих продуктов могут встраивать имеющиеся интерфейсы в свои изделия. Но письменное оформление спецификаций - лишь первый шаг. Производители должны перенести их на свои собственные продукты. Затем необходимо провести тестирование устройств и управляющих приложений, гарантировав интероперабельность.

Если тестирование, запланированное в этом году, принесет положительные результаты, то первые совместимые с Bluefin устройства и управляющие приложения SAN появятся на рынке в начале 2003 года. Следующим этапом станет перенос спецификаций Bluefin на средства формирования политики управления, решения NAS и iSCSI.

Большие перспективы, по мнению сторонников Bluefin, сулит концепция предоставления пользовательским приложениям полной информации о состоянии системы хранения. Администраторы информационных систем получат огромные преимущества от средств управления системой хранения, встроенных как в приложения пользователей, так и в управляющие приложения. Каждая прикладная программа будет поставляться с собственными средствами администрирования хранения. Технология Bluefin, например, позволит разработчикам приложений баз данных проникать в область хранения и просматривать открытый набор управляющих интерфейсов, который используется системой для перехвата определенных событий.

Безусловно, представители отрасли имеют основания для скептического отношения к попыткам адаптации модели WBEM/CIM к технологии сетевого хранения. В то же время среди производителей бытует мнение, что именно сейчас наступает время WBEM/CIM. Темпы распространения сетей SAN замедлились, поэтому надо что-то менять. Если производителям средств хранения удастся объединиться, соответствующие продукты появятся на рынке уже в начале следующего года.

Сегодня 16 производителей средств хранения объединили свои финансовые и интеллектуальные усилия в рамках проекта Bluefin. Прогресс продолжает брать одну вершину за другой, причем происходит это гораздо быстрее, чем могли бы предположить скептики.

John Webster. // CIM for Storage: Why It's Important to You // Computerworld Custom Publishing, August 12, 2002.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями