Наряду с крупными корпоративными клиентами — традиционными покупателями сетевых систем хранения (Network-Attached Storage, NAS) — к этим технологиям хранения данных давно проявляют интерес компании малого и среднего бизнеса (SMB), для которых такой тип СХД более предпочтителен в связи с приемлемой стоимостью и простотой использования. Это связано, с одной стороны, с быстрым ростом объемов данных и зависимостью бизнес-процессов от ИТ, а с другой — со снижением стоимости хранения и увеличением емкости жестких дисков. Небольшие предприятия зачастую не имеют в штате квалифицированных ИТ-специалистов, поэтому им нужны простые в эксплуатации «коробочные» решения.
С необходимостью решения задач консолидации данных и повышения эффективности управления ими, резервного копирования и восстановления сталкиваются компании любого размера. Сегодня малая СХД — это уже не просто внешний дисковый массив большой емкости. Современные СХД обладают развитыми интеллектуальными возможностями и предусматривают множество функций по управлению данными, что позволяет дублировать разделы, создавать «мгновенные снимки», оптимизировать работу с данными в зависимости от их типа, архивировать и шифровать информацию.
МАЛЫЕ СИСТЕМЫ, БОЛЬШОЙ РЫНОК
Рынок предлагает самые разнообразные устройства младшего класса — с разной производительностью, емкостью и отказоустойчивостью, с возможностями резервного копирования и увеличения емкости хранения в «горячем» режиме и т.д. Соответствующие продукты предлагают производители мощных СХД (EMC, Dell, IBM, HDS, HP), поставщики сетевого оборудования (Netgear, D-Link, ZyXEL, Linksys, TRENDnet и многие другие), а также те, кто специализируется на системах хранения для сегмента SOHO/SMB: Thecus, Synology и QNAP.
В прошлом году, несмотря на уже начавшийся экономический кризис, вендоры прогнозировали существенное увеличение мирового объема продаж NAS в 2009 г. — более чем на 2,2 млн устройств, и во второй половине года на мировом рынке действительно наблюдается оживление, возвращается оптимизм, растут затраты на ИТ. Если при покупках систем хранения старшего класса заказчики внимательно анализируют показатели ROI и TCO, то малые компании, как правило, ориентируются исключительно на цену и наличие необходимых функций.
По данным IDC, системы старшего класса составляют лишь половину рынка внешних СХД в России. Средние и малые компании все чаще внедряют не только системы хранения начального уровня, но и модели среднего класса, если позволяет бюджет.
Аналитики Gartner относят к классу оборудования NAS для SMB (см. Рисунок 1) системы стоимостью до 5 тыс. долларов. Обычно речь идет о системах с дисками Serial ATA (SATA) и возможностью создания дисковых массивов RAID. За рубежом средними компаниями считаются предприятия с числом сотрудников до 1,5 тыс. человек. В старших моделях СХД для таких заказчиков количество HDD может доходить до 24, то есть емкость «NAS для SMB» приближается к полусотне терабайт. В России к разряду SMB относятся куда более мелкие компании, и поэтому показатели СХД можно смело уменьшить втрое.
Как отмечает Павел Костюрин, менеджер по продукции QNAP в России, говорить о спросе на разные категории NAS нужно в применении к конкретной категории заказчиков. В соответствии с позиционированием сетевых накопителей, одно- и двухдисковые модели будут пользоваться спросом у домашних потребителей, четырехдисковые — в домашних офисах и малом бизнесе, а шести- и восьмидисковые — в малом/среднем бизнесе и на небольших предприятиях.
При оценке системы хранения, которая, в первую очередь, должна отвечать потребностям бизнеса, необходимо принимать во внимание производительность, надежность, функциональность, управляемость, экономичность, простоту и удобство эксплуатации, масштабируемость. Приоритеты зависят от характера деятельности компании: для одних наиболее важны стоимость хранения за гигабайт и емкость, для других — поддержка большого числа пользователей и скорость доступа к данным, для третьих — развитые функции (например, тиражирование на удаленную площадку для обеспечения непрерывности бизнес-процессов) или повышенная надежность (встроенная батарея, два блока питания и др.).
Как считает Роман Михневич, консультант D-Link, в новой экономической ситуации спрос на системы NAS останется на прежнем уровне, так как по сравнению с использованием автономных систем хранения данных предприятия получают возможность сократить расходы. По словам Дмитрия Танюхина, главы представительства Netgear в России, кризис практически не оказал отрицательного влияния на продвижение флагманской линейки продуктов компании — сетевых хранилищ Netgear ReadyNAS. За первые 9 месяцев 2009 г. продажи увеличились на 120% по сравнению с соответствующим периодом 2008 г. Как ожидается, и в IV квартале бизнес компании в России будет успешным: в сравнении с III рост составит 25-30%. Есть надежда, что рынок уже находится в своей нижней точке, и с конца года ситуация начнет постепенно улучшаться. По данным Gartner, на мировом рынке Netgear лидирует в сегменте NAS стоимостью до 5000 долларов и входит в шестерку ведущих игроков в сегменте «системы NAS для бизнеса».
Дмитрий Танюхин считает, что в существующих условиях представители среднего бизнеса будут отказываться от излишнего функционала устройств хранения, но не в ущерб высокому уровню надежности и производительности. Это будет способствовать поддержанию спроса на системы хранения данных, предназначенные для SMB.
Как отмечает Александр Яковлев, менеджер по маркетингу серверов RISC/UNIX и СХД компании Fujitsu, сейчас можно говорить скорее не о снижении спроса, а о его смещении в сегмент более дешевых решений. Причины и предпосылки понятны: сокращение бюджетов ИТ при продолжающемся росте объемов хранимых данных. С другой стороны, в решениях начального уровня реализуется все более широкий функционал, который раньше можно было встретить исключительно в сегменте решений среднего и старшего класса. Например, недавно выпущенные Fujitsu дисковые массивы Ethernus предлагают широкий спектр аппаратных методов защиты хранимой информации, которые совсем недавно в решениях начального уровня были недоступны. К тенденциям сегодняшнего дня можно отнести возросшие требования заказчиков по надежности и производительности систем начального уровня.
РАЗНООБРАЗИЕ ВИДОВ
NAS оснащается несколькими дисковыми накопителями и контроллером RAID, может поддерживать «горячую» замену дисков, иметь несколько интерфейсов Gigabit Ethernet. Для сегмента SMB/SOHO система NAS считается лучшим выбором. Инфраструктура SAN — вариант для крупных корпоративных клиентов, поскольку ее реализация требует высокой технической квалификации и серьезных финансовых затрат, хотя внедрение SAN может понадобиться и для задач, которые приходится решать некоторым малым компаниям, а ряд вендоров предлагает решения класса «SAN для SMB».
Системы NAS просты в настройке и диагностике, для них не нужна выделенная сетевая инфраструктура. По мнению Романа Михневича, благодаря появлению относительно недорогих продуктов системы NAS начинают пользоваться большей популярностью среди предприятий SMB за счет вытеснения Direct Attached Storage (DAS) и обычных систем на базе ПК. Устойчивый спрос формируется и на решения SAN, но многие заказчики из сегмента SMB до сих пор их сторонятся, поскольку не осведомлены об основных преимуществах таких систем перед NAS. Как отмечает Дмитрий Танюхин, высокая востребованность систем NAS определяется как ценой самих устройств, так и необходимостью построения специальной или дополнительной сетевой инфраструктуры и сложностями ее обслуживания в случае использования SAN, а также низкой гибкостью решений DAS.
NAS представляет собой специализированный сервер в комбинации с СХД, адаптированный к задаче хранения данных и оптимизированный для файлового ввода/вывода. Его ОС хранится во флэш-памяти. Для обеспечения доступа к общим файлам может использоваться и обычный сервер, однако, если верить производителям, в среднем устройства NAS обходятся примерно на треть дешевле, хотя их стоимость и функциональность существенно различаются, равно как и конструктивное исполнение — от настольных систем до стоечных вариантов (см. Рисунок 2).
Павел Костюрин обращает внимание на то, что зачастую не учитывается гораздо более низкая TCO систем NAS в сравнении с классическими серверами хранения данных. NAS не требуют покупки ОС, пользовательских лицензий, а также ПО для поддержки необходимых сетевых сервисов. Для его обслуживания не нужны профессиональные знания в области сетевых технологий.
Пегги Чен, специалист по маркетингу компании Synology, относит к преимуществам NAS более низкое энерго-потребление (например, у Synology Disk Station оно составляет 10-70 Вт), тихую работу (устройства практически бесшумны), наличие специализированного ПО в комплекте поставки. Процессорная мощность NAS рассчитана исключительно на операции с файлами. Энергопотребление можно снизить, если настроить систему так, чтобы при длительном простое диски отключались. В некоторых NAS изменяется скорость вращения вентиляторов. Иногда вендоры используют диски 2,5” — по сравнению с HDD 3,5”, они отличаются большей энергоэффективностью, компактностью, работают надежно и тихо.
Если NAS рассматривать как законченное решение, включающее также последующее обслуживание, то оно обходится значительно дешевле стандартного ПК или сервера, отмечают в компании Netgear. Кроме того, настроить эту «систему из коробки» не составит труда даже неспециалисту. Если нужен только общий доступ к файлам и некий базовый набор функций, такой как развертывание сервиса FTP или HTTP, то покупка полноценного сервера вряд ли имеет смысл. Если же используются специфические приложения или службы, то без сервера, скорее всего, не обойтись.
Как отмечает Роман Михневич, превратить обычный ПК в эквивалентную по параметрам и стоимости систему NAS вряд ли получится. Кроме того, на ПК придется самостоятельно устанавливать необходимое ПО. В случае с NAS заказчик получает простой унифицированный интерфейс.
Стоимость самой недорогой системы NAS составляет примерно 5-6 тыс. руб. (Planet NAS-7201, Linksys NAS200 и множество других настольных двухдисковых систем без учета стоимости дисков). Целый ряд систем хранения для SMB одновременно позиционируется и как устройства для дома. Домашние серверы хранения оснащаются клиентами BitTorrent и встроенными медиасерверами UPnP/DLNA. Более развитые функции наподобие «снимков данных» для них излишни. Однако «границы» позиционирования размыты: вендоры предназначают свои устройства сразу для нескольких сегментов рынка.
В то же время у D-Link есть планы более четкого разделения модельных рядов. В ближайшем будущем планируется выпуск новых устройств, которые будут отвечать требованиям SOHO/SMB наряду с NAS сугубо для домашнего использования. Пока же компания D-Link поставляет все устройства NAS с базовой функциональностью, которой достаточно для применения как в домашних условиях, так и в сетях SOHO/SMB. Большинство NAS, которые выпускает QNAP, позиционируются в двух смежных сегментах, поскольку «программная начинка» у ее сетевых накопителей имеет максимально полную для данной аппаратной платформы функциональность.
Однако определенная сегментация в линейках все же прослеживается. Например, продвинутым домашним пользователям и владельцам небольших офисов Netgear предлагает ReadyNAS Duo, ReadyNAS NV+, ReadyNAS NVX или ReadyNAS Pro Pioneer Edition, а более крупным компаниям из сегмента SMB — ReadyNAS Pro, ReadyNAS 2100 или ReadyNAS 3200. В октябре в продаже появилось новое бюджетное (по цене 5600 руб. без дисков) сетевое хранилище Netgear на два диска — домашний медиасервер Stora. Компания Depo Computers готовит к выпуску новую модель DEPO Storage NAS 1304 с четырьмя дисками (общей емкостью до 8 Тбайт).
Четырехдисковые системы хранения относятся, скорее, к офисным системам. Самая простая модель стоит 9 тыс. руб. (например, Intel Entry Storage System SS4200-E). Как отмечает Роман Михневич, малому и среднему бизнесу обычно требуются устройства с невысокими вычислительными мощностями, поскольку таким предприятиям не приходится работать с массивными базами данных. Емкости 3-6 Тбайт, то есть двух-четырех дисков по 1,5-2 Тбайта, в большинстве случаев вполне достаточно. Четырехдисковые системы позволяют реализовать RAID5, что значительно повышает отказоустойчивость. Эти СХД предусматривают и дополнительные возможности, повышающие надежность работы. Например, D-Link DNS-343 позволяет контролировать состояние ИБП.
Сотрудники Netgear флагманом линейки настольных систем называют 6-дисковое хранилище ReadyNAS Pro — компактное устройство, отличающееся высокой производительностью и емкостью до 12 Тбайт. В него включены различные функции, используемые в высокопроизводительных серверах, в том числе RAID 0, 1, 5, 6 и автоматически расширяемый X-RAID2, системный мониторинг и встроенная функция резервного копирования. Наличие двух портов Gigabit Ethernet позволяет реализовать их резервирование или распределение нагрузки.
В старших моделях производители стараются повысить надежность системы, что увеличивает ее стоимость. Например, D-Link DSN-3200 имеет резервный блок питания, двойную BIOS, два модуля для ПО. QNAP для дополнительной защиты ОС и приложений использует модули Disk-On-Module емкостью 128 Мбайт с интерфейсом IDE44 для хранения двух зеркалированных загрузочных копий прошивки.
Между тем контроллер RAID в сис-темах данного класса не дублируется. Как поясняет Иван Дудоров, инженер Netgear, отсутствие полного дублирования для достижения надежности в 99,99% и выше позволяет держать ценовую планку на приемлемом для SMB уровне. QNAP в качестве мер для повышения надежности рекомендует тиражировать данные на другое хранилище.
По словам Сергея Сенько, ведущего менеджера по серверной продукции DEPO Computers, высокой надежности можно добиться с помощью кластеризации, например, подключить пару систем Depo Storage 3116 или 3124 таким образом, чтобы каждая СХД «видела» по протоколу SAS дисковую подсистему соседнего дискового массива, и полностью зеркалировать их друг на друга на аппаратном уровне.
Как поясняет Александр Яковлев, существенно увеличить уровень надежности дисковой системы в целом и в большинстве случаев избежать ресурсоемкой процедуры перестроения дисковой группы при выходе из строя одного из дисков RAID позволяет технология Redundant Copy. При классической реализации RAID после сбоя на одном из жестких дисков активизируется процедура перестроения (rebuild), в ходе которой данные сбойного диска восстанавливаются на диске горячей замены. Для этой процедуры используются данные со всех дисков дисковой группы, что существенно загружает ресурсы системы. Процесс может длиться десятки часов. Кроме того, например, при использовании RAID5, отказ второго диска группы во время перестроения может вызвать потерю всех данных дисковой группы. Redundant Copy позволяет с очень большой долей вероятности предсказать сбой на жестком диске и превентивно начать процесс реконфигурирования дисковой группы. В большинстве случаев Redundant Copy успевает вывести и заменить диск до его выхода из строя, таким образом существенно сокращается ресурсоемкий процесс восстановления данных с использованием блоков четности. В результате время восстановления данных и риск безвозвратной потери данных сводятся к минимуму.
По мнению Романа Михневича, сейчас многие компании вынуждены присматриваться к более дешевым моделям, которые, впрочем, зачастую не уступают признанным брендам по набору функциональных возможностей и надежности. В результате удешевления технологий функции, относящиеся к старшему классу, со временем станут поддерживаться и в моделях для SMB, а оборудование, которое сегодня стоит тысячи долларов, через несколько лет можно будет приобрести за несколько сотен. Кроме того, новые технологии значительно упрощают процесс настройки и поддержания работоспособности подобных систем.
Встроенное ПО NAS содержит необходимые файловые протоколы для одновременного доступа к системе пользователей ПК с разными ОС. Например, дисковый массив Iomega StorCenter ix4-200d NAS для работы с системами Windows, Linux и Mac поддерживает протоколы CIFS/SMB/Rally, NFS и AFP/Bonjour, а также HTTP, FTP и SNMP. Тем самым обеспечивается удобная коллективная работа подразделений компании, где используется разнородное оборудование.
NAS может поддерживать Windows Active Directory (AD), LDAP, аутентификацию Kerberos, назначение квот, групповые политики. При поддержке доменов Windows и AD пользователи домена могут получать доступ к данным NAS в соответствии с доменными правилами доступа, а системному администратору не придется заново вводить список пользователей и соответствующих прав. Если доступ к NAS будет осуществляться из разных клиентских ОС, нужно обратить внимание на поддержку кодировок (UTF-8, Unicode и др.), чтобы имена файлов, написанные на разных языках, не вызывали проблем.
Для того чтобы обеспечить простую настройку конфигурации, в состав ПО NAS обычно включают утилиту с интерфейсом браузера. Очень часто системы NAS поставляются без дисков – пользователь сам может приобрести и установить дисковые накопители нужной емкости.
ОДНА КОРОБКА — МНОГО ФУНКЦИЙ
Системы NAS можно использовать для разнообразных задач коллективного доступа и записи информации с нескольких источников: в качестве серверов печати, серверов FTP, серверов видеонаблюдения, серверов Web, станций USB. Встречаются и более экзотические варианты. Например, в прошлом году LG выпустила систему N4B1 с пишущим оптическим приводом Blu-ray. В арсенале TRENDnet есть однодисковый беспроводной файловый сервер TS-I300W (802.11b/g), оснащенный портом Fast Ethernet. Ряд NAS поддерживают подключение беспроводных адаптеров USB. Однако обычно разработчики стараются не перегружать устройства встроенными функциями.
Роман Михневич относит к обязательным функциям NAS для SMB поддержку RAID и автоматизированного резервного копирования. Чем больше функционала заложено в устройстве, тем оно требовательнее к собственным вычислительным мощностям, что является основным фактором повышения цены, поэтому, чтобы правильно подобрать решение, заказчик должен четко представлять себе, какие функции ему действительно необходимы. Кроме того, в устройствах для SMB вендоры намеренно не реализуют сложные функции, стремясь максимально упростить настройку систем. Основными направлениями расширения функционала являются реализация в NAS дополнительных механизмов защиты информации и возможностей RAID. Кроме того, оборудование NAS получает все больше функций, доступных обычным ПК. И конечно, основной задачей остается увеличение производительности систем.
По мнению Дмитрия Танюхина, первоочередными требованиями к системам NAS для SMB являются надежность и защита данных, а среди необходимых функций он выделяет возможность расширения дискового пространства, простого и безопасного удаленного доступа к данным по сети и поддержку средств резервного копирования. Не стоит сбрасывать со счетов простоту управления, поддержку русского языка и сроки гарантийного обслуживания оборудования. Многим может потребоваться дополнительный функционал, например, серверы FTP или HTTP, iSCSI. Он отмечает, что в системы для SMB переносится все больше функций из систем корпоративного класса: iSCSI, отказоустойчивость компонентов, возможность интеграции в домен. Сюда же можно добавить технологию RSync over SSH, которая позволяет безопасно синхронизировать данные с сервером RSync, находящимся вне сети клиента.
В числе обязательных свойств NAS для бизнеса Павел Костюрин называет наличие сетевых интерфейсов Gigabit Ethernet с различными режимами работы, включая резервирование, агрегирование и балансирование нагрузки, поддержку основных конфигураций RAID, протоколов SMB/CIFS/SAMBA, русского языка в именах файлов и путях, наличие сервера печати и развитых средств копирования информации с ПК. Востребованность остальных функций, таких как Web-сервер, iSCSI Тarget/Initiator, менеджер загрузки и т.д., во многом определяется спецификой деятельности компании и квалификацией персонала. При выборе NAS для решения конкретной задачи приходится учитывать следующие факторы: характер информации, частоту обращений, распределение нагрузки во времени, требования по минимальной скорости доступа и т.д. Зная все эти параметры, можно говорить о потенциально узких местах и правильном выборе модели, которая обеспечит решение поставленных задач.
Некоторые модели систем NAS предусматривают функциональное расширение. Например, программная платформа QPKG компании QNAP позволяет установить специально разработанные программные пакеты для увеличения функциональных возможностей встроенного ПО, причем делается это в два приема, по принципу «скачать и установить». Версии предлагаемых вендорами программ иногда зависят от версии прошивки NAS, поэтому обновление микропрограммы может потребовать и обновления дополнительно установленного ПО.
Резервное копирование. Обычно NAS используют не только как основной или дополнительный файловый сервер, но и как сервер резервного копирования. С этой целью практически все производители систем NAS для SMB/SOHO поставляют их с программным обеспечением резервного копирования и восстановления. Например, утилита QNAP NetBak Replicator позволяет синхронизировать данные и создавать расписание для копирования данных. NAS поддерживают и ПО сторонних производителей: вендоры тестируют свои устройства в рамках программ резервного копирования данных — Acronis True Image, CA BrightStor ARCserve Backup, EMC Retrospect, Symantec Backup Exec, LaCie Silverkeeper и др.
С октября этого года линейка систем хранения Netgear ReadyNAS для SMB поддерживает программного агента Remote Agent for Linux and UNIX Servers (RALUS) из пакета Symantec Backup Exec for Windows Servers. Агент Backup Exec устанавливается на систему ReadyNAS (платформы х86) и взаимодействует с Symantec Backup Exec. Ранее такая функциональность была характерна для более дорогих систем.
По словам Сергея Сенько, в малом и среднем бизнесе выдвигаются те же требования к СХД, что и в других компаниях, с поправкой на меньшее количество пользователей, поэтому очень большая производительность не требуется. Степень отказоустойчивости тоже может быть меньше. Обязательная функциональность — горячая замена дисков, поддержка RAID 1, 5 и выше (в системах Depo поддерживается RAID до 6-го уровня), возможность интеграции со службами AD.
Многие NAS оснащены целым спектром функций резервного копирования, из которых пользователь может выбрать оптимальные: сохранение содержимого NAS на другой СХД или совместимый с RSync сервер хранения, копирование на внешний накопитель USB, автоматическое сохранение данных ПК и серверов с помощью специальных утилит. Возможности тиражирования данных предусмотрены, например, в новой системе Iomega StorCenter ix4-200d NAS (см. Рисунок 3), причем копирование данных может осуществляться на старшие модели систем хранения ЕМС CLARiiON. Как и система QNAP, эта NAS совместима с технологией резервного копирования Apple Time Machine.
Подключаемые к системе флэш-накопители можно зачастую скопировать на диск NAS нажатием одной кнопки на передней панели устройства, такая функция имеется в QNAP 219P, TRENDnet TS-S402 и Synology Disk Station. Некоторые производители идут еще дальше: при помощи одной кнопки обеспечивается копирование выбранных файлов. Это средство под названием QuikTransfer предлагает, в частности, новая система Iomega StorCenter.
FTP-сервер предприятия. Данная возможность позволяет открыть доступ к файлам накопителя для пользователей Internet (например, клиентов компании). Система может предусматривать передачу данных в режиме SSL/TLS, настройку диапазона портов для пассивного режима FTP, управление правами доступа и шифрование, режим доступа к FTP «только для записи», защищенное подключение по протоколам SSH и SSL (HTTPS).
Web-сервер. Еще одна распространенная функция NAS. Например, система Synology RS409 Web Station поддерживает до 30 Web-сайтов с PHP и MySQL, что позволяет организовать на одном устройстве хостинг разных версий корпоративного сайта, форумов и других дополнительных Web-страниц. Встроенный Web-сервер Apache и поддержка PHP/MySQL дают возможность публикации на одном сервере Synology динамических сайтов со средствами СУБД, с использованием уникального имени домена или различных имен (опция Virtual Host).
Сервер печати. Очень полезная функция, предоставляющая общий доступ к принтерам и многофункциональным устройствам, подключенным к NAS по USB. Процесс настройки печати упрощают специальные утилиты. Обычные принтеры с интерфейсом USB превращаются в сетевые устройства печати.
Видеонаблюдение. Приобретая некоторые модели сетевых накопителей, пользователь получает не только хранилище файлов, но и сервер видеонаблюдения. Подключив IP-видеокамеры в одну сеть с NAS, можно записывать с них видео на диск хранилища, осуществлять наблюдение и управлять архивом видеозаписей. QNAP предлагает для этой цели не только специальную серию сетевых видеорегистраторов (NVR) VS-8000 (VioStor), но и некоторые модели из линейки «обычных» NAS, способные функционировать в качестве «станции видеонаблюдения».
Новая функция Thecus N2200 — поддержка двух типов камер — позволяет подключать одновременно IP- и USB-камеры для создания небольшого сервера видеонаблюдения. Еще одна новинка, работающая с IP-видеокамерами, — система Iomega StorCenter ix4-200d NAS.
По словам Павла Костюрина, сетевую систему видеонаблюдения по IP нельзя назвать обязательной функцией NAS, но в обеспечении физической безопасности в помещениях заинтересованы практически все заказчики, что является дополнительным стимулом к приобретению таких систем. D-Link считает важной инновацией добавление в NAS функций NVR. Компания готовит к выпуску устройства DNS-722-4 и DNS-726-4 с такими возможностями.
Как сообщила Пегги Чен, компания Synology выпустила встроенное приложение для видеонаблюдения Surveillance Station в 2008 г. Текущая версия ПО Surveillance Station 3 содержит ряд усовершенствований, превращая Synology Disk Station в сетевую систему видеозаписи. Следующим шагом станет система Visual Station VS60, позволяющая выводить изображения с IP-видеокамер на экран монитора или телевизора (без ПК) и управлять ими. Поставки продукта начнутся в IV квартале текущего года.
Управление дисковым пространством. Эти функции охватывают не только управление квотами для пользователей и групп. Современные модели NAS предусматривают возможности наращивания емкости дискового массива, причем без остановки работы накопителя — достаточно последовательно заменить старые жесткие диски на новые большей емкости. Такую возможность предоставляют, например, Synology DS409+ и QNAP TS-410. Да и покупать всю емкость сразу не обязательно — можно начать с одного диска, а остальные докупить потом, сделав из них RAID, наращиваемый без потери данных. Емкость дискового массива DS409+ или NAS компании QNAP расширяется, кроме прочего, и путем подключения внешнего жесткого диска по USB. Технология Netgear X-RAID обеспечивает автоматическое расширение RAID, позволяя наращивать число дисков от одного до четырех и более или заменять их на более емкие без опасения потерять свои данные (даже при отключении питания).
NAS со встроенной поддержкой iSCSI допускает создание логических или, как их называют некоторые вендоры, «виртуальных» дисков. Например, на сетевых накопителях QNAP (см. Рисунок 4) можно создавать до восьми виртуальных дисков, форматировать их в требуемой файловой системе и использовать как обычные жесткие диски компьютера. QNAP предлагает также функцию Thin Provisioning: пользователям или приложениям можно выделить емкость, суммарно превышающую физическую емкость накопителя (в расчете на то, что полностью они ее не задействуют). Когда имеющаяся емкость хранилища будет почти исчерпана, ее можно увеличить, не останавливая систему, при помощи средств Online RAID Capacity Expansion. Благодаря Thin Provisioning системный администратор обеспечит гибкое распределение емкости хранения на устройстве iSCSI target и ее расширение для клиентских ПК (iSCSI initiator), работающих под управлением разных ОС.
По словам Павла Костюрина, в настоящий момент поддержка iSCSI реализована в самом простом виде, однако QNAP не собирается на этом останавливаться. В ближайших планах — реализация функций LUN Mapping, увеличение емкости LUN в «горячем режиме», Multi-LUNs для iSCSI target, ACL на уровне iSCSI target, поддержка iSCSI SPC-3, MC/S и MPIO.
Как поясняет Иван Дудоров, использование iSCSI подразумевает возможность выделения определенного дискового подпространства в качестве «локально подключенного» к серверу диска. Такие функции поддерживают системы Netgear ReadyNAS 2100, 3200 и ReadyNAS NVX. Если установленные в компании серверы используют возможности виртуализации (или такое использование планируется), то необходимо пространство для размещения образов и данных виртуальных машин (ВМ). Его можно предоставить посредством iSCSI и выделения для каждой ВМ собственной изолированной среды («песочницы») из общего дискового пространства. Netgear сертифицировала NAS на совместную работу с ПО VMware.
Установка и администрирование. Основное кредо производителей систем хранения для SOHO/SMB — простота использования. Например, первоначальная настройка таких систем, как Thecus N2200 (см. Рисунок 5) или QNAP, осуществляется автоматически при помощи специальных утилит. Нередко мониторинг состояния системы упрощается благодаря ЖК-дисплею, где отображается информация об обращении к дискам, сетевом соединении, статусе копирования USB. Многие серверы NAS предусматривают возможность настройки уведомления администратора о заданном событии по электронной почте.
Впечатляет и интерфейс современных NAS. Как рассказывает Пегги Чен, разработчики Synology поставили перед собой задачу дифференцировать свою продукцию среди конкурентных решений именно за счет пользовательского интерфейса. Synology одна из первых применила в NAS Web-технологию AJAX. Тем же путем пошла компания QNAP. Однако работать с NAS совсем не так просто, как с обычным мультимедийным плейером. Выполняя настройку, надо понимать, что такое IP-адреса, имена пользователей и групп, права доступа, дисковые квоты, то есть обладать элементарными знаниями системного администратора.
Информационная безопасность. Большинство NAS наделены достаточно широкими возможностями обеспечения безопасности. Например, при доступе к системе по FTP поток передаваемых данных можно защищать шифрованием по методу FTP over SSL или FTP over TLS, поддержка протокола HTTPS позволяет защищать соединения с помощью SSL. Иногда поддерживается шифрование данных резервного копирования. QNAP TS-509 Pro Turbo предлагает шифрование AES (256 бит) для каждого тома, автоматическое блокирование IP в соответствии с политикой, мгновенное извещение по SMS. Безопасность удаленного управления через Web также обеспечивается за счет специализированных средств.
Что касается антивирусов, то, по общему мнению вендоров, системам NAS они не нужны. Прежде всего, в них используются специально доработанные версии Linux, поэтому даже немногочисленные вирусы, нацеленные на ОС Linux, вряд ли нанесут какой-либо вред хранилищу или содержащейся в нем информации. Антивирусное сканирование хранимых на NAS файлов можно осуществлять с ПК. Как считает Павел Костюрин, разумным компромиссом будет использование корпоративного шлюза Unified Security Gateway (USG), защищающего локальную сеть от внешних угроз и фильтрующего трафик Internet.
УЗКОЕ МЕСТО?
Низкая скорость чтения/записи файлов является, пожалуй, самым серьезным недостатком NAS по сравнению с системами блочного доступа DAS и SAN. Даже при прямом подключении к гигабитному порту компьютера (125 Мбайт/с) в конфигурации NAS RAID 0 типичная скорость записи составляет 20 Мбайт/с, чтения — 30 Мбайт/с, а при работе с файлами небольшого размера она не превышает 10 Мбайт/с. Причем такие результаты показывают «скоростные» системы, например, Synology DS-107+ или CS407. У четырехдисковой модели Synology DS409+ заявленная скорость чтения/записи данных для RAID 5 — 57/41 Мбайт/с. По данным независимого тестирования, на чтении/записи крупных (1,7 Гбайт) и средних (257 Мбайт) файлов система показывает, соответственно, 58/32 и 38/24 Мбайт/c. Немногим уступает ей HP MediaSmart Server LX195, однако большинство NAS работают значительно медленнее.
Например, двухдисковая QNAP 219P (RAID 0) в гигабитной сети записывает файл размером 1,5 Гбайта со скоростью 12,5 Мбайт/с, однако при отключении на ПК антивирусной проверки файлов скорость увеличивается до 20,2 Мбит/с. По словам Павла Костюрина, эта модель способна записывать информацию очень быстро — до 27 Мбайт/с, что подтверждается тестированием, проведенным самой QNAP, и данными независимых тестовых лабораторий. Замедление записи отмечалось у пользователей Synology DS207+, однако позднее Synology обновила прошивку системы, так что не стоит забывать и о такой возможности.
Как утверждает Пегги Чен, в условиях лабораторного тестирования системы NAS, выпускаемые Synology, демонстрируют скорость записи 85 Мбайт/с в конфигурациях RAID 1 и RAID 5. Опубликованные результаты тестирования системы Intel Entry Storage System SS4200-E показывают, что скорость чтения/записи для RAID 5 и RAID 10 (для файлов размером 1 Гбайт и более) составляет 61/29 и 69/34 Мбайт/c, соответственно. У Netgear ReadyNAS Pro, которую производитель называет самой быстрой системой в своем сегменте, заявленная скорость превышает 100 Мбайт/с на операциях чтения и записи. Независимое сравнительное тестирование подтверждает высокие показатели этой системы.
Скорость чтения/записи зависит от уровня RAID (у RAID 5 она ниже, чем у RAID 0), размера файлов, протокола (см. Рисунок 6), при записи небольших файлов она может снижаться до 1,5 раз. Но возможны исключения из правил, когда скорость записи оказывается выше, чем при чтении, а SAMBA работает быстрее FTP, и разобраться в причинах таких аномалий подчас непросто.
Незначительно увеличить скорость можно с помощью режима Jumbo Frames. Настройка протоколов и опций (Fast CIFS Writes, ведение журнала файловой системы и др.) ускоряет процесс, однако кардинально проблемы быстродействия не решает. Главными факторами остаются особенности файловых протоколов и производительность оборудования NAS.
Архитектура NAS позволяет организовать совместную работу с файлами и их хранение, но из-за относительно небольшой скорости доступа ее не рекомендуют применять для приложений, активно работающих с данными, например, для СУБД или систем обработки транзакций. Такие приложения, как производство аудио/видео и полиграфической продукции, эффективнее функционируют при прямом подключении СХД к серверу (DAS) либо в случае использования SAN с протоколами блочного обмена данными, однако последний вариант намного сложнее технически и обойдется он значительно дороже.
Многие модели NAS поддерживают доступ к данным по протоколу iSCSI. Скорость работы с диском iSCSI в локальной сети Gigabit Ethernet достигает 70-90 Мбайт/с. iSCSI поддерживается на программном уровне в ОС Windows XP/Vista/7 и Mac OS X. В этом случае со стороны NAS работает iSCSI Тarget — программа или контроллер, осуществляющие эмуляцию диска и выполняющие запросы iSCSI, а со стороны ПК — программа клиентского доступа iSCSI Initiator (см. Рисунок 7).
Между тем программные реализации iSCSI возлагают значительную нагрузку на сетевой адаптер и процессор, поскольку блочный протокол SCSI требуется инкапсулировать в пакеты. Для производительных сред iSCSI вендоры рекомендуют аппаратные варианты, например, сетевой адаптер Adaptec ASA-7211C, который использует шину PCI-X, реализует механизмы TCP/IP и iSCSI на уровне оборудования. Кроме того, к одному тому iSCSI не рекомендуется подключать двух разных клиентов (iSCSI Initiator), поскольку такое действие может привести к порче данных. В настоящее время вендоры только готовятся представить iSCSI с поддержкой множественных подключений.
Лет пять назад был предложен протокол ATA over Ethernet (AoE), позднее модернизированный для устройств SATA. AoE использует адресацию физического уровня и инкапсулирует данные протокола ATA в кадры Еthernet, но, в отличие от iSCSI, не предусматривает маршрутизации и ограничивается применением в локальной сети. Его поддержка важна для систем более высокого класса, но уже применяемых в SMB и позволяющих увеличивать производительность СХД.
Как отмечает Роман Михневич, кроме протоколов передачи узким местом зачастую являются вычислительные мощности NAS, которые не всегда позволяют полностью использовать потенциал жестких дисков и возможности сетевого интерфейса системы. Высокопроизводительные HDD (скорость интерфейса SATA II равна 300 Мбайт/с) на 7200 оборотов/мин с буфером большой емкости существенно увеличивают скорость чтения/записи в самой системе, что может быть важным для поддержки большого числа пользователей. Многое зависит от процессора. Например, модель QNAP TS-809U-RP в корпусе 2U с восемью отсеками для дисков оснащается процессором Intel Core 2 Duo и оперативной памятью емкостью 2 Гбайт. Компания QNAP заявляет о ней как об одной из лучших в своем классе по производительности.
Иван Дудоров поясняет, что системе NAS для обработки и передачи информации на удаленный узел через TCP/IP требуются большие вычислительные ресурсы, поэтому основная нагрузка ложится на процессор: чем он быстрее, тем выше скорость работы всей системы. Например, Netgear ReadyNAS Pro поставляется с двухъядерным процессором Intel, а ReadyNAS NVX — с процессором на базе ядра Intel Tolopai. В системах Netgear предыдущего поколения использовались процессоры RISC. Важная роль отводится оперативной памяти, особенно при работе с большим количеством мелких файлов, например, в случае использования базы данных «1С». Поэтому производительность можно повысить путем замены существующих или установки дополнительных модулей памяти.
Системы NAS с несколькими портами Ethernet могут поддерживать агрегирование портов (IEEE 802.3ad Link Aggregate Groups, LAG). Например, в четырехпортовой системе D-Link DSN-1100 (см. Рисунок 8) заявленная скорость канала — 425 Мбайт/с. Производитель позиционирует эту систему в качестве относительно недорогой альтернативы SAN. В систему D-Link DSN-3200 встроен восьмипортовый гигабитный коммутатор, что позволяет подключать к ней сразу несколько серверов. Depo Storage NAS 1000 также имеет встроенный пятипортовый коммутатор Ethernet.
ТАМ, ЗА ОБЛАКАМИ…
В Internet можно найти немало сервисов онлайнового хранения данных. Некоторые производители NAS предлагают своим покупателям услуги онлайнового хранения данных в собственных ЦОД. Например, встроенная опция ReadyNAS Vault позволяет автоматически архивировать данные через Internet и восстанавливать их с помощью обычного браузера. Как отмечают в компании, на мировом рынке спрос на подобные услуги растет, но в России пользователи и организации еще не привыкли к подобным технологиям, да и не каждый доверит хранение ценных данных стороннему поставщику услуг. В любом случае, советуют специалисты Netgear, онлайновое хранение данных лучше использовать в качестве дополнительной опции.
Между тем технологии не стоят на месте. Набирают популярность сервисы «облачного хранения» (Cloud Storage). По мнению Романа Михневича, «облака» в сегменте SMB пока не востребованы — вендоры предпочитают наращивать производительность и емкость отдельных устройств хранения. Необходимость в них может возникнуть через пару лет, не раньше. Несмотря на многочисленные примеры «облачных» сервисов, таких как Amazon S3 (Simple Storage Service) и Planet Cloud Storage Service, а также разработки вендоров (Sun Cloud Storage Service, EMC Atmos Online, IBM Smart Business Storage Cloud и др.), по оценкам Ovum, эти предложения опережают время. После ряда масштабных сбоев в ЦОД и сетях компаний, предлагающих такие услуги, предприятиям стоит подумать о целесообразности переноса своей инфраструктуры ИТ на удаленные мощности.
Тем не менее подобные сервисы особенно актуальны в сложных экономических условиях, они позволяют заказчикам сократить капитальные затраты и издержки на управление. По прогнозам IDC, к 2012 г. расходы на «облачные» сервисы вырастут до 42 млрд долларов: около 10% всех затрат на ИТ будут приходиться на SaaS и Cloud Storage. В IDC отмечают, что они особенно привлекательны для SMB, и ожидают их быстрого продвижения на развивающихся рынках, включая российский.
Сергей Орлов — ведущий редактор «Журнала сетевых решений/LAN». С ним можно связаться по адресу: sorlov@lanmag.ru.
Рисунок 1. NAS — выделенная система хранения с собственной ОС и программным обеспечением, предназначенная для централизованного хранения и совместного использования файлов в локальной сети. Устройства NAS подключаются к компьютерам по сети Ethernet или TCP/IP и используют протоколы работы с файлами.
Рисунок 6. Заявленная скорость чтения/записи для системы QNAP TS-410 на разных протоколах.
Рисунок 7. Благодаря клиенту iSCSI, ресурсы хранилища представлены на ПК подобно локальному диску, однако их производительность несколько меньше, чем у локальных систем SCSI, поскольку сеть вносит свои задержки. Такой способ расширяет возможности управления дисковым пространством, но требует использования специального ПО или аппаратных контроллеров.