Технология объектного хранения избавляет приложения от заботы о деталях низкоуровневого хранения данных.

Технологии хранения на базе объектов избавляют приложение или операционную систему от обработки особенностей, касающихся управления хранением файлов на низком уровне. При таком подходе устройство хранения наделяется интеллектуальными возможностями, позволяющими освободить операционную систему от традиционно выполняемых ею задач низкоуровневого управления хранением, таких как отображение файлов на реальные блоки памяти на жестком диске и управление атрибутами файлов и другими связанными с ними метаданными.

Хотя до повсеместного перехода к объектному хранению пока еще далеко, эта технология может привести к появлению более масштабируемых, надежных, защищенных и управляемых систем хранения.

Комитет T10 Technical Committee, входящий в состав International Committee for Information Technology Standards, и ассоциация Storage Networking Industry Association (SNIA) работают над спецификацией объектного хранения, получившей название Object-Based Storage Devices (OSD). Данная спецификация предполагает, что файлы, каталоги и связанные с хранением элементы превращаются в объекты, к которым программное обеспечение управления хранением обращается с помощью расширенного набора команд SCSI-3.

«Но SCSI — лишь один из множества технологических компонентов, над которыми мы работаем, — подчеркнул Майкл Месниер, специалист по разработке систем хранения корпорации Intel и сопредседатель технической рабочей группы SNIA OSD Technical Work Group. — Мы стремимся сформулировать более общее определение объектного хранения, которое не зависит от транспортировки данных, то есть для передачи информации можно использовать SCSI, Fibre Channel, TCP/IP и так далее. С моей точки зрения, это значительно более серьезная задача».

За счет реализации таких интеллектуальных возможностей доступа к объектам в массиве хранения, а не на сервере приложений сети можно масштабировать бесконечно, поскольку серверы больше не будут расходовать полосу пропускания на поиск и обращение к файлам или блокам данных. «Точно так же, как вы устанавливаете другой жесткий диск в свой ПК, вы можете добавить другой сервер к системе хранения», — заметил Скотт Брэндт, доцент Центра исследований систем хранения Университета Санта-Круз (шт. Калифорния).

Специалисты этого университета проектируют высокопроизводительную сеть хранения на базе массовых аппаратных компонентов, которая сможет хранить данные объемом до 2 Пбайт благодаря использованию предлагаемой модели OSD.

«Мы по-прежнему работаем с блоками, просто они скрыты от файловой системы, — сказал Брандт. — При увеличении емкости хранения она становится более интеллектуальной. Если раньше при наращивании емкости сложность управления становилась непреодолимой, то теперь этим занимается само устройство хранения».

Брандт также отметил, что удаление метаданных и атрибутов объектов из файловой системы снижает риск того, что файловый сервер станет узким местом при наращивании системы.

Рост эффективности

Марк Бредли, специалист по технологическим стратегиям подразделения BrightStor корпорации Computer Associates, считает, что OSD предлагает значительно более эффективную конфигурацию ввода/вывода.

«Больше не нужно выполнять все эти низкоуровневые операции чтения и записи блоков между файловой системой и устройством», — сказал он.

Например, файловая система может заявить, что ей необходим объект foo.bar, и foo.bar будет передан. Таким образом взаимодействие через интерфейс, вне зависимости от того, сетевой это интерфейс или нет, становится намного проще, требует меньшей полосы пропускания, тем самым сокращая число потенциальных ошибок.

В апреле прошлого года компания EMC представила так называемую «информационно-адресуемую память», установленную на новом сервере хранения, получившем название Centera. Эксперты считают, что Centera — это один из первых примеров «истинно» объектного хранения.

Centera представляет собой массив, который также решает все вопросы, связанные с управлением памятью, присваивая каждому хранимому файлу уникальный идентификатор файлового объекта, который передается обратно приложению. Приложение затем передает этот идентификатор, чтобы получить файл, и устройство само заботится о том, где и как реально хранится этот файл.

Месниер подчеркивает, что предлагаемый стандарт не является абсолютно новой идеей.

«Это в некотором смысле всего лишь применение концепции сетевой файловой системы Network File System к тому, что мы привыкли рассматривать как периферийные неинтеллектуальные устройства, — объяснил он. — Представьте себе мир, в котором две различные файловые системы ?договорились? о данных, а затем обращаются к одному и тому же устройству хранения и обмениваются одними и теми же данными».

Он также отметил, что самым большим преимуществом объектного хранения станет возможность обеспечить более надежную и детальную защиту и поддерживать разделение данных.

«На современных блочных устройствах защитить отдельный блок данных сейчас невозможно, — подчеркнул Месниер. — Как только вы получаете доступ к устройству, вы можете прочитать и записать на него любой блок данных. Вы даже можете отформатировать устройство, если захотите. В случае объектного хранения можно назначить домен защиты всем объектам в целом и каждому из них по отдельности».

Архитектура OSD-систем
Предлагаемая спецификация объектного хранения Object-Based Storage Devices (OSD) наделяет устройство хранения интеллектуальными возможностями, позволяющими освободить операционную систему от традиционно выполняемых ею задач низкоуровневого управления хранением. В данном примере OSD используется для разбиения системы хранения на базе структуры памяти iSCSI. Администратор памяти по-прежнему работает с логическими устройствами хранения, но теперь он может сосредоточиться на поддержке метаданных, описывающих, как система памяти отображается на устройства хранения на базе объектов. Клиенты памяти обращаются к администратору и получают эти метаданные, а вместе с ними и прямой доступ к устройству хранения.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями