А знали ли вы, что QSAN поставляет не только NAS системы , но и предлагает своим партнерам двухконтроллерные системы хранения SAN , предназначенные для построения сетей хранения данных, а также совсем недавно представила новую линейку унифицированных (Unified) хранилищ, совмещающих в себе черты обоих классов устройств.

В чем же заключаются различия между системами NAS и SAN? Для ответа на этот вопрос давайте рассмотрим эти классы устройств немного подробнее.

NAS (Network Attached Storage) или сетевое хранилище, представляющее собой сетевое устройство, которое уже довольно часто можно встретить в домах, а также в офисах небольших и средних компаний. Подключаются NAS по сети Ethernet, как обычный сетевой узел, наравне с компьютерами и прочими устройствами TCP/IP. Такие устройства, как правило, не дороги, но предоставляют широкий набор инструментов и файловых протоколов для доступа к сетевым папкам и ресурсам множеству пользователей одновременно. Ядром NAS систем обычно является один или несколько отказоустойчивых RAID массивов и файловая система, развернутая на них. В накопителях XCubeNAS от QSAN используется файловая система ZFS , на других прочих это могут быть EXT4, BTRFS, XFS и т.д. Но основная их цель остается неизменной – создание и поддержание структуры папок и файлов, к которым пользователи получают доступ по SMB/CIFS, FTP, NFS WebDav, а также прочим менее популярным протоколам. Устройства NAS обеспечивают легкий доступ к данным и хороший контроль доступа и безопасности, а также позволяют администрировать и управлять системой людям, имеющим базовые знания сетевых технологий.
Системы SAN (Storage Area Network), как следует из буквального перевода, предназначены для работы в выделенной сети хранения данных, которая изолированно связывает серверы и системы хранения. Конечные системы получают блочный доступ к дисковым ресурсам, что означает, что каждый хост-сервер распознает логический блочный ресурс, предоставляемый SAN системой как подключенный локально диск. Подход с блочным доступом к ресурсам имеет значительное преимущество в скорости и времени задержки, что часто востребовано при работе с большими объемами информации. Также SAN системы отличаются повышенной надежностью, поскольку не только резервируют диски при помощи RAID массивов, но используют надежные механизмы резервирования всех аппаратных компонентов, исключая выход из строя жизненно важных узлов или потерю данных при перебоях в передаче.
Основной протокол связи в сетях хранения данных – это Fibre Channel, обеспечивающий высочайшую скорость доступа и позволяющий избежать ограничения протоколов TCP/IP. Однако реализация сети Fibre Channel может потребовать значительных капиталовложений, в связи с чем, производители предлагают использовать другие протоколы, например iSCSI, как более медленную, но менее дорогую альтернативу Fibre Channel.

Системы SAN значительно сложнее и дороже, чем NAS, они обычно используются в крупных корпорациях и требуют квалифицированного IT-персонала для администрирования.

Познакомившись с обоими классами устройств, мы можем выделить различия между ними в таблицу:

Различия между NAS и SAN

Характеристики
NAS
ЕSAN
Сфера использования Обычно используется в домах и малых и средних компаниях для прямого доступа пользователей к файлам и хранения бекапов. Обычно используется в профессиональной и корпоративной среде, когда требуется высокая скорость и не допускаются простои и задержки в работе.
Стоимость Дешевле Более дорогие
Протоколы доступа Файловый доступ по протоколам SMB/CIFS, FTP, NFS, WebDAV. Блочный доступ Fibre Channel, iSCSI.
Производительность Обслуживает клиентов через общую сеть TCP/IP Ethernet. Как правило, более низкая пропускная способность и большая задержка из-за более медленного уровня файловой системы. Обслуживает серверы через выделенную высокоскоростную сеть Fibre Channel, обеспечивая минимальную задержку.
Отказоустойчивость Большинство систем часто имеют единую точку отказа, например, источник питания или управляющий контроллер. Отказоустойчивые системы с избыточной функциональностью и дублированием всех компонентов.
Администрирование Легкость управления и подключения, требующая базовых знаний сетевых технологий. Требуется штат квалифицированных IT-администраторов.

Как мы можем видеть, несмотря на общую цель предоставления дисковых ресурсов пользователям, сетевые хранилища (NAS) и системы для построения сети хранения данных (SAN) очень разные устройства. NAS подойдут для более простых задач, таких как хранение резервных копий и предоставление общего доступа пользователей к файлам, когда не требуется отказоустойчивость и высочайшая скорость доступа. Системы SAN находятся на вершине иерархии устройств хранения данных, предлагая все достижения индустрии для предоставления бескомпромиссной производительности и отказоустойчивости, требуя при этом квалифицированной поддержки и ощутимых капиталовложений для построения выделенной сети.

Системы QSAN представлены в широком ряде различных форм-факторов: шасси для дисков 3,5” LFF на 24 (4U), 16(3U) и 12 (2U) дисков и шасси для дисков 2,5” SFF на 26 дисков (2U). Заказчики и партнеры могут выбрать решение в соответствии со своим бюджетом и наличием места в стойке.

Системы хранения данных, как правило, являются ядром IT-инфраструктуры использующих их компаний, надежно сохраняя и предоставляя доступ к хранящимся ресурсам. Перебои в работе такого важного узла способны полностью остановить работу предприятия и принести потенциальные убытки. Особая роль СХД в центрах обработки данных предъявляет повышенные требования к ее отказоустойчивости. Ниже мы постараемся разобраться какие механизмы отказоустойчивости используются в системах хранения на примере СХД QSAN.

При построении отказоустойчивости сетей в IT индустрии используется метод дублирования нескольких устройств одного типа. Резервные коммутаторы и серверы в кластерах могут работать параллельно друг с другом, а в случае выхода из строя одного из звеньев распределяют нагрузку между оставшимися в строю узлами до их замены, обеспечивая, таким образом бесперебойную работу. В случае систем хранения полное резервирование всей дисковой инфраструктуры можно назвать крайней мерой необходимой только при построении катастрофоустойчивой конфигурации, кроме того реализация таких проектов может обернуться удвоением стоимости всего оборудования. К счастью, стандартный дизайн современных СХД, используемый также в системах QSAN, обеспечивает полную отказоустойчивость устройства на уровне отдельных компонентов. Такие системы хранения данных, не содержат узлов, отказ которых остановил бы передачу данных, благодаря чему характеризуются как, не содержащие единой точки отказа.


Резервные блоки питания и модули вентиляторов имеют бескабельную конструкцию и поддерживают горячую замену, благодаря чему могут быть заменены или обслужены в любое время без прерывания работы СХД. Управляющие системой контроллеры, разумеется, также продублированы и совершенно безболезненно для системы могут быть извлечены “на горячую”. Контроллеры не просто страхуют систему от выхода их строя одно из них, они синхронно работают по технологии Active/Active. Механизм автоматического переключения нагрузки между контроллерами обеспечивает высочайший уровень доступности, а также позволяет производить обслуживание, например обновление прошивок контроллеров, без прерывания доступа к данным. Благодаря такой архитектуре, СХД QSAN могут применяться в самых требовательных к отказоустойчивости проектах, где на первый план ставится скорость и бесперебойность работы.

Узнайте больше об особенностях СХД-систем QSAN в разделе
"В чем заключаются различия между системами NAS и SAN?"
Одной из отличительных черт, выделяющих системы QSAN среди прочих производителей, является официальная поддержка сторонних дисков и JBOD полок. Подавляющее большинство вендоров СХД в свою очередь придерживаются противоположной позиции, разрешая использовать компоненты только своего собственного бренда. Сегодня мы попробуем разобраться в теме использования компонентов сторонних производителей, взглянув на нее глазами обычных пользователей.

Приобретая систему хранения данных, пользователи, прежде всего, сталкиваются с задачей комплектации ее необходимым количеством дисков, и многие производители СХД предлагают комплект брендированных HDD. Однако стоимость таких фирменных дисков, как правило, в несколько раз превышает стоимость аналогичных по характеристикам стандартных накопителей, доступных в свободной продаже. Многие пользователи не готовы платить дополнительные деньги, но большинство вендоров СХД блокируют использование не «своих» дисков, вплоть до полного отказа в поддержке устройства, так как это их заработок. Однако немногочисленные лояльные производители систем хранения данных, к которым относится и компания QSAN, позволяют своим клиентам самим принимать решения при выборе накопителей, разрешая использовать диски известных марок на рынке, но для полной уверенности в надежности, диски рекомендуется брать из списка совместимых и проверенных . Такой подход является огромным плюсом, и значительно снижает стоимость владения системой СХД, а также позволяет более оперативно менять HDD, при выходе из строя, либо при переходе на диски большего объема.

Поддержка сторонних дисков, хоть и встречается редко, но в целом не является уникальным предложением QSAN, чего нельзя сказать о поддержке полок JBOD сторонних производителей. В этом плане QSAN можно сказать ломает привычное на рынке положение дел, предоставляя своим клиентам возможность использовать совместимые полки:

  • Seagate Exos E 4U106 – 106 дисков LFF в корпусе 4U
  • Western Digital Ultrastar Data60 – 60 дисков LFF в корпусе 4U
  • Western Digital Ultrastar Data102 – 102 диска LFF в корпусе 4U
Как можно заметить, все поддерживаемые полки относятся к классу высокой плотности и не создают прямую конкуренцию собственным JBOD серии XCubeDAS, однако могут быть задействованы в случаях, когда требуется большое количество дисков.
Выбор системы хранения данных, как инструмента для бизнеса, является ответственным шагом для любой компании. Попытки сэкономить на несовместимых комплектующих могут привести к печальным последствиям и даже отказу от поддержки со стороны некоторых вендоров. Гораздо разумнее выбрать решение, не имеющее подобных ограничений. QSAN предлагает своим клиентам гибкость в принятии решений, позволяя самим выбирать какие компоненты использовать и где их приобретать.

Ознакомьтесь с деталями отказоустойчивостb СХД-систем в разделе
"Отказоустойчивость СХД-систем"
Методы объединения независимых дисков в отказоустойчивые RAID массивы уже давно являются стандартом в сфере хранения данных, обеспечивая высокую надежность и скорость доступа. Системы хранения XCubeSAN от QSAN поддерживают, как наиболее часто используемые уровни 1, 5 и 6, а также их комбинации с 0 уровнем 10, 50, 60, так и менее популярные 0, 0+1, 3, 30 и N-way Mirror. Клиенты могут выбирать наиболее подходящие уровни RAID, которые будут наилучшим образом соответствовать их конкретным задачам.


Начиная разговор о реализации RAID массивов в системах XCubeSAN нельзя не упомянуть о смежных технологиях используемых QSAN. Так, например технология интеллектуального перемещения дисков (Disk Roaming) позволяет физически переносить диски в другие слоты или даже в другое устройство XCubeSAN, не задумываясь об их расположении в корпусе СХД. Система автоматически распознает диски, входящие в состав RAID группы и соберет массив на новом месте.

Полная картина дисковой архитектуры используемой SANOS 4.0 выглядит намного сложнее одного RAID массива и представляет собой систему пулов (подробности - в руководстве ПО "XCubeSAN SANOS 4.0"). Пулы могут включать в себя до 32 дисковых групп, объединяя их в единое пространство хранения. Полученный объем уже может распределяться между виртуальными томами, называемыми LUN'ами, которые в свою очередь и будут предоставлены в распоряжение одному или нескольким серверам через интерфейсы iSCSI или Fibre Channel.

Разработанная QSAN система дисковых пулов, используется клиентами компании по всему миру уже более 10 лет, что подтверждает высокое доверие конечных заказчиков представляющих различные сегменты бизнеса. Основой любой СХД является надежность хранения данных, и от того, как реализованы механизмы отказоустойчивости - зависит многое.

Технология объединения дисков в отказоустойчивые RAID массивы имеет множество достоинств, благодаря которым она получила всеобщее признание и статус стандарта в сфере хранения данных. Однако среди всех достоинств RAID массивов нашлось место одному недостатку – долгое время восстановления (ребилд/rebuild) после аварийного выхода из строя диска-участника отказоустойчивой группы.

Во время выполнения задачи восстановления дисковой группы система копирует блоки данных на резервный диск, установленный на смену поврежденному накопителю. Сложность заключается в том, что дисковая группа во время копирования данных на новый диск не прекращает свою основную работу и продолжает обслуживать клиентов системы, предоставляя им доступ к дисковому массиву. Продолжительность данного процесса напрямую зависит от скорости и емкости накопителя, а также от нагрузки на СХД. В результате ребилд легко может растянуться на дни и даже недели. При этом следует помнить, что из-за повышенной нагрузки на оставшиеся в строю накопители, значительно повышается вероятность их отказа, что в свою очередь может привести к фатальным последствиям и потере данных.

Разумеется, компания QSAN не могла остаться в стороне от этой проблемы, предлагая пользователям своих систем использовать технологию Fast Rebuild, позволяющую ускорить процесс восстановления дисковой группы, сокращая, насколько это возможно, период уязвимости системы. После активации данной опции при создании тома, система будет анализировать его структуру с целью выявления используемых для записи блоков, а в случае отказа одного из дисков, и начала процесса восстановления, будет копировать на новый накопитель только их, пропуская пустые, не занятые данными участки.


Сразу же стоит оговориться, что применение опции Fast Rebuild нельзя рекомендовать абсолютно всем и при любом сценарии использования СХД. Отслеживание всех записываемых блоков влияет на производительность системы, особенно при операциях случайной записи, поэтому технология Fast Rebuild не подойдет для высоконагруженных томов и баз данных. Также не рекомендуется использовать Fast Rebuild для томов, которые планируется использовать на 100%, как например, в системах видеонаблюдения, так как при полном использовании тома вы просто не получите никаких преимуществ в скорости восстановления RAID.

Технология Fast Rebuild от компании QSAN может значительно сократить время восстановления дисковой группы, в случае выхода из строя одного из дисков массива, однако из-за особенностей реализации, в некоторых задачах ее использование может быть не всегда оправдано.

Рассматривая технологии построения отказоустойчивых RAID массивов, мы затронули проблему, с которой рано или поздно сталкиваются абсолютно все владельцы систем хранения данных, а именно выход из строя одного из дисков. При проектировании своих решений, компания QSAN позаботилась о своих клиентах, предложив инструменты и технологии, позволяющие сократить время нахождения системы в уязвимом и перегруженном состоянии, и технология Fast Rebuild не единственный способ добиться этого.

Решение предлагается на самом фундаментальном уровне, а именно при создании отказоустойчивой дисковой группы. Помимо стандартных, всем привычных уровней RAID, системы хранения данных QSAN предлагают своим пользователям создавать массивы нового поколения – RAID EE. Сама технология представляет собой развитие идеи массивов с контролем четности (5,6, 50, 60) и именно для этих уровней доступны варианты с использованием алгоритма RAID EE.

Ключевая идея алгоритма RAID EE заключается в том, что диски горячего резерва сразу же включаются в состав RAID группы как равноправные участники, а не ждут своей очереди до выхода из строя одного из дисков. При этом дисковое пространство, суммарно составляющее емкость всех резервных дисков распределяется по всем дискам дисковой группы, подобно блокам четности.


Подобный подход позволяет существенно сократить время ребилда массива, поскольку резервные блоки расположены сразу на всех дисках, и запись в них может вестись параллельно. Ускоренное восстановление в свою очередь снижает риски выхода из строя других дисков группы вследствие длительных увеличенных нагрузок. Кроме того использование резервных дисков в составе группы позволит ускорить работу с данными, поскольку диски резерва не простаивают в ожидании своей очереди вступить в работу, а активно участвуют в операциях чтения/записи.

Подробное описание технологии RAID EE используемой в СХД QSAN вы можете изучить перейдя по ссылке.

Одной из важнейших задач стоящих перед любой СХД является обеспечение безопасности хранимых на ней данных. Системы XCubeSAN предлагают множество функций и технологий, нацеленных именно на сохранность и защиту информации и одна из самых эффективных – технология мгновенных снимков файловой системы, которая в системах QSAN представлена под названием QSnap. Мгновенные снимки или снапшоты, представляют собой сохраненные на блочном уровне копии тома в определенные моменты времени и позволяют восстановить данные случайно или преднамеренно поврежденные.

Технология QSnap основана на механизме копирования при записи (copy-on-write), при котором операции изменения данных никогда не удаляют старые блоки, а просто перезаписывают их в резервное пространство. Подобный подход гарантирует невозможность повреждения файловой структуры в результате нештатных ситуаций или полного отказа системы, так как в случае сбоев во время записи старая информация будет фиксирована и данные не будут повреждены. Также технология снапшотов является наиболее простой и эффективной защитой против так называемых вирусов шифровальщиков.


Помимо функции возврата к предыдущему состоянию, QSnap поддерживает прямой доступ к содержимому мгновенного снимка с правами на чтение или на чтение/запись. Эта особенность дает огромные преимущества для некоторых сфер применения, в которых требуется доступ к разным версиям одних и тех же файлов, например при разработке программного обеспечения, когда программистам нужно протестировать предыдущие версии их работы. Старые версии не занимают много места, так как при модификации записываются только инкрементальные изменения.

Технология QSnap полностью совместима с Windows VSS (Volume Shadow Copy Service), обеспечивая связь между операционной системой СХД и службой теневого копирования Windows для синхронизации их действий. Благодаря тесной интеграции систем, создавать и получать доступ к снимкам можно прямо из ОС Windows, что обеспечивает максимальное удобство при работе и полную консистентность данных.

Использование технологии снапшотов является отличной альтернативой классическим бекапам, в случаях, когда нужно иметь под рукой сразу несколько версий исходных данных, при этом не требуется время для копирования и выделение места под полноценную копию. Вся история изменения сохраняется, а неизменяемые участки данных могут быть использованы для всех версий снимков. Однако полной заменой бекапам снапшоты никак назвать нельзя, поскольку никакой защиты в случае аварии не будет, и данные о версиях и изменениях могут быть потеряны так же легко как и вся остальная информация на дисках.

Одной из важных характеристик систем хранения данных является тип и количество поддерживаемых хост интерфейсов. Каждый контроллер систем QSAN XCubeSAN и XCubeNXT, оснащен 2 встроенными портами 10GBASE-T iSCSI. Два активных контроллера системы суммарно имеют 4 порта 10GBASE-T iSCSI в базовой комплектации, что обеспечивает общую пропускную способность 40Gb. Даже такая конфигурация может применяться для широкого спектра различных задач, таких как обеспечение общего доступа, резервного копирования, а также использоваться системами виртуализации VMware, Citrix и Hyper-V.


Помимо встроенных портов, каждый контроллер систем хранения QSAN имеет два слота расширения для установки модульных карт интерфейсов ввода/вывода. Это могут быть карты с портами iSCSI, Fibre Channel или их комбинация. Доступно несколько типов карт расширения:

Карты расширения

Интерфейс
Количество разъемов
Модель карты
1GbE RJ45 x4 iSCSI HQ-01G4T
10GbE RJ45 x2 iSCSI Q-10G2T
10GbE SFP+ x4 iSCSI HQ-10G4S2
25GbE SFP28 x2 iSCSI RHCE25P2
16Gb SFP+ Fibre Channel x4 FCP HQ-16F4S2
x2 FCP HQ-16F2S2
32Gb SFP28 Fibre Channel x2 FCP RHCF32P2

Можно выбрать тот интерфейс, который необходим сейчас и добавить дополнительные порты по мере роста бизнеса.

В двухконтроллерной системе в итоге общее количество портов может достигать 20 для 10GbE iSCSI или 12 для подключений 16Gb Fibre Channel. Медные и оптические порты 10GbE iSCSI могут работать одновременно, предоставляя максимальную гибкость и производительность. Используя такое большое количество портов, можно напрямую подключить к XCubeSAN множество серверов без необходимости использовать дорогостоящие FC и Ethernet коммутаторы.

При распределении дискового пространства на СХД между несколькими конечными потребителями, перед администраторами встает вопрос – сколько места потребуется каждому из них. Классическое предоставление места или «толстая настройка» (Thick Provisioning) позволяет закрепить за определенным томом фиксированное значение емкости, сразу же блокируя данный объем на общем пуле. Однако часто бывает, что заранее предугадать необходимый объем дискового пространства довольно сложно, и в этом случае на помощь может прийти технология Thin Provisioning. Технология тонкого размещения (Thin Provisioning) позволяет создавать тома с виртуальной емкостью, при этом физическое пространство предоставляется томам динамически в соответствии с реально использованным ресурсом. Разберем немного подробнее каждый из подходов выделения пространства.


Thick Provisioning

«Толстая» подготовка как было сказано выше, предоставляет полное выделение места на пуле, это означает, что создание тома объемом 100 ГБ фактически займет 100 ГБ физического дискового пространства, даже если запись не ведется, при этом занятый объем хранилища не может быть использован ни для чего другого. Очень часто оказывается так, что много свободного места выделено, но не используется. Подобный нерациональный подход приводит избыточным затратам на оборудование и энергию, а в конечном счете к общей неэффективности.

Thin Provisioning

«Тонкое» выделение ресурсов предоставляет пространство томам только по запросу, увеличивая его по мере того, как на диск записывается больше данных, при этом суммарный виртуальный объем все «тонких» томов может быть даже больше доступного на данный момент физически. Другими словами, тонкое предоставление выделяет дисковое пространство, которое может существовать, а может и не существовать. Механизм виртуализации пространства, лежащий в основе «тонкого» выделения ресурсов Thin Provisioning обеспечивает более эффективное использование дисковых активов. Свободная емкость пула хранения доступна для всех тонких томов, что обеспечивает эффективную оптимизацию использования доступного пространства, лишь немного увеличивая административные расходы. Организации могут приобретать хранилища меньшей емкости, проводя расширение инфраструктуры только в случае фактического роста бизнеса, что позволит сэкономить на эксплуатационных расходах (электричество и площадь помещений), связанных с поддержанием неиспользуемой дисковой емкости.

Однако при всех преимуществах Thin Provisioning, тонкое выделение ресурсов - не лишено недостатков. ИТ-администраторам необходимо обратить внимание на следующее:

  • Тонкая подготовка требует более тщательного контроля за СХД и количеством используемого пространства, так как очень легко непреднамеренно превысить выделенный лимит.
  • Необходимость резервирования места и готовность предоставить его в любое время любому из томов сказывается на производительности, если производительность находится в приоритете, следует использовать толстую подготовку.
Эффективность метода выделения дисковых ресурсов зависит от варианта использования, а не от технологии. Толстые тома обычно более эффективны, когда количество используемых ресурсов очень близко приближается к количеству выделенных. Тонкое выделение больше подходит, когда количество томов относительно высоко, а фактическое использование ресурсов намного меньше, чем выделено для них виртуально. ИТ-администраторам необходимо понимать плюсы и минусы толстого и тонкого выделения ресурсов, а затем тщательно оценивать распределение пространства при планировании хранилища.
Быстрые SSD диски уже давно повсеместно используются, существенно повышая производительность дисковой подсистемы в персональных компьютерах, рабочих станциях и серверах. Разумеется, широкое распространение данный вид накопителей получил и в системах хранения данных. Специально предназначенные для работы с SSD системы All-Flash обеспечивают феноменальную производительность и эффективность, однако стоимость подобных решений по-прежнему все еще высока. Поэтому были разработаны технологии для комбинированного использования разных типов дисков и создания гибридных систем, в которых скоростные SSD используются только для наиболее востребованных «горячих» данных. В системах хранения данных QSAN реализовано 2 технологии эффективного использования твердотельных дисков – это SSD кэширование (QCache) и многоуровневого хранения (QTiering). Сегодня мы рассмотрим первую из них – реализацию SSD кэширования в системах QSAN XCubeSAN.


Основная идея SSD кэшировния заключается в использовании SSD дисков в качестве промежуточного уровня между оперативной памятью контроллера и жесткими дисками. Объем SSD дисков намного выше, чем объем собственного КЭШа контроллера, а производительность выше, чем у жестких дисков, что делает их эффективным переходным звеном, позволяя повысить общую производительность системы в некоторых сценариях использования.

Для создания кэша SSD диски объединяются в отдельный пул, состоящий из одного или нескольких дисков (до 8), всего в системе таких пулов можно создать четыре. Все SSD в пуле используются совместно, а система автоматически распараллеливает нагрузку между ними, для достижения максимальной производительности. После создания SSD КЭШа его можно включать и отключать для каждого отдельного тома в любое время без остановки ввода/вывода.

Одной из отличительных особенностей СХД QSAN является возможность настроить кэш не только для чтения, но и для чтения+записи. В этом случае количество дисков должно быть кратно двум, для объединения в отказоустойчивую зеркалированную структуру. Такая защита необходима, так как на дисках КЭШа могут оказаться данные, которые еще не были записаны на основной массив системы.

СХД XCubeSAN предлагают гибкие возможности по настройке SSD КЭШа в зависимости от типа предполагаемой нагрузки. При создании предлагается выбрать один из трех предустановленных шаблонов: база данных, файловая система, web сервис. Кроме того администраторы могут сами создавать собственные профили, задавая необходимые значения параметров:

  • Размер блока (Cache Block Size) – 1/2/4 МБ
  • Число запросов на чтение блока, чтобы он был скопирован в кэш (Populate-on-Read Threshold) – 1..4
  • Число запросов на запись блока, чтобы он был скопирован в кэш (Populate-on-Write Threshold) – 0..4

Использование SSD КЭШа в XCubeSAN позволит заметно повысить эффективность хранения без необходимости вкладываться в дорогостоящие системы All-Flash, а гибкие настройки и поддержка режима КЭШа для чтения+записи существенно расширяют спектр возможных применений. Для оценки технологии SSD кэширования на системах хранения XCubeSAN можно активировать 30-ти дневный пробный период перейдя по ссылке, а для пожизненной активации функционала QCache на СХД QSAN необходимо приобрести электронную лицензию QCache.


Рассматривая технологию SSD кэширования используемую в системах XCubeSAN мы упомянули также другую популярную опцию, применяемую при гибридной компоновке СХД, а именно многоуровневое хранение или Auto-Tiering. И если SSD кэширование больше рассчитано на краткосрочное использование, то тиринг отлично подходит для долговременного использования “горячих” данных. Сегодня мы познакомимся с реализацией данной технологии в системах хранения XCubeSAN.

Принцип работы многоуровневого хранения строится на разделении всех хранящихся данных на несколько групп, в зависимости от частоты обращения к ним. Наиболее востребованные «горячие» данные нужно обрабатывать максимально быстро, а доступ к менее популярным – «холодным» – данным можно организовать с более низким приоритетом. Для реализации подобной схемы дисковые накопители разделяются системой на уровни хранения (tier – англ. ярус). Алгоритм управления автоматически перемещает данные между уровнями в соответствии с настроенными политиками и таким образом регулирует скорость доступа к определенным участкам информации.

СХД QSAN поддерживают до трех уровней хранения:

  • Tier 1: SSD, максимальная производительность
  • Tier 2: HDD SAS 10K/15K, высокая производительность
  • Tier 3: HDD NL-SAS 7.2K, максимальная емкость
После создания томов на Auto-Tiering пуле, система начинает фоновый сбор статистики, фиксируя частоту обращений к блокам данных. На основе собранной статистики, алгоритмами автоматического перемещения генерируется решение о перемещении данных между уровнями. Политики перемещения позволяют настроить каждый отдельный том, регулируя начальное расположение данных и направления их дальнейшего перемещения. Кроме того администраторы могут изменить частоту и скорость для миграции данных между уровнями, а также, в случае необходимости, запустить ее в любой момент вручную.

Технология Auto-Tiering позволит с минимальными затратами повысить производительность системы за счет более эффективного использования скоростных накопителей. Лицензия на использование функционала многоуровневого хранения приобретается единоразово, позволяя пожизненно использовать данную опцию без каких-либо ограничений (в системах XCubeNAS и XCubeNXT функции Auto-Tiering и SSD кэширование доступны без дополнительного лицензирования). Кроме того, для оценки функционала доступен триальный период на 30 дней, который позволит в полной мере оценить все возможности технологии QTiering.


Защита данных - важное требование для любой системы хранения. Однако не менее важным является поддержание высокой производительности для системы хранения, поскольку она должна предоставлять доступ к данным как можно скорее. Процессоры могут работать в тысячи раз быстрее, чем диски, поэтому система хранения использует небольшой объем кэш-памяти, называемый DRAM. Данные, в быстрой RAM памяти, хранятся до тех пор, пока диск не будет готов, и они не будут на него записаны. Этот процесс называется «запись кэша».

Техника кэширования данных может значительно повысить производительность системы, однако данные, хранящиеся в энергозависимой памяти DRAM, подвержены риску. Если произойдет нештатная ситуация связанная с отключением электроэнергии, данные в кэш-памяти могут быть безвозвратно потеряны. Поэтому для корпоративных систем, в которых любая потеря недопустима, необходима защита. В системах хранения QSAN используется технология защиты Cache-to-Flash она помогает сохранить данные кэш-памяти при неожиданном отключении электроэнергии.
Модуль Cache-to-Flash состоит из M.2 SSD-накопителя и элемента питания (батарея или конденсатор), который сможет обеспечить питание системы на некоторое время, достаточное для копирования данных из кэш-памяти в энергонезависимое флэш-устройство. Функция защиты памяти Cache-to-Flash безопасно копирует данные КЭШа, сначала перенося кэш процессора в оперативную память, а затем ее содержимое сохраняет на М.2 флэш-модуль. Для обеспечения максимальной скорости сохранения и снижения энергопотребления используется SSD диск с интерфейсом M.2 PCI-Express. При каждом включении система проверяет наличие флага C2F, который сигнализирует о наличии данных на аварийном модуле. Если данные в нем есть, они автоматически переносятся в оперативную память, после чего загрузка продолжается в обычном режиме.


Реализация Cache-to-Flash обеспечивает безопасный и надежный способ защиты данных КЭШа соответствующий современной системе хранения. Продукты QSAN серии XCubeNXT предлагают функцию Cache-to-Flash в базовой комплектации, а на СХД серии XCubeSAN модуль защиты доступен опционально.


При использовании системы хранения данных, нагрузка, как правило, распределяется между несколькими хостами. При этом некоторые приложения могут требовать большего приоритета во время доступа к хранилищу, в то время как прочие не самые критичные задачи вполне можно ограничить в максимальной пропускной способности. Для обеспечения такого контроля применяются алгоритмы QoS (Quality of Service).
Равноправный доступ к ресурсам может хорошо работать до тех пор, пока спрос не превышает предложения, а вот всплески активности даже одного из хостов могут привести к торможению остальных. Поэтому в коммутируемых сетях прочно закрепилась функция контроля качества обслуживания QoS (Quality of Service). Исключением не стали и системы хранения QSAN, предлагая своим пользователям возможность настроить политики пропускной способности QoS.

Настройка параметров QoS на системах хранения XCubeSAN сводится к выбору одного из режимов работы алгоритма:
  • Задание максимальных значений скорости и IOPS
  • Настройка приоритетов
Настройка общая для всей системы, но режим можно легко переключить в любое время. После активации функции настройка параметров QoS доступна для каждого отдельного тома на СХД.


При выборе режима ограничения «сверху» доступны значения IOPS и максимальная скорость, установив которые вы сможете ограничить максимальную пропускную способность данного тома. По умолчанию у всех томов установлен вариант «неограниченный», что соответственно никак не регулирует их производительность.


Настроив систему на режим выставления приоритетов, томам необходимо будет задать приоритеты доступа к ресурсам: нижний, средний или высокий. При выборе высокого значения, разблокируется также возможность установки минимального желаемого времени отклика, хотя на практике, достигнуть установленного значения не всегда может быть возможно.

Функционал QoS в СХД Qsan является одним из ключевых средств по увеличению производительности за счет балансировки и задания приоритетов. Обеспечивая эффективный контроль пропускной способности, системы QSAN позволяют гибко настраивать распределение ресурсов хранилища.


Быстрый рост различных вирусных угроз ставит перед IT компаниями вопрос о защите важных информационных активов бизнеса. Злоумышленники используют различные уязвимости в системах для получения доступа к конфиденциальным данным, а также распространяют программы-вымогатели, шифрующие информацию. Унифицированные хранилища QSAN предлагают три простых и эффективных шага для защиты данных от любых злонамеренных кибератак.

Шаг 1 – Внешняя защита

Контроль доступа и сетевой брандмауэр в СХД QSAN позволяют обеспечивать защиту, блокируя доступ при попытке подбора паролей или ограничивая доступ с определенных IP адресов. Также не лишним будет использование защищенных протоколов SSH/SSL для безопасной передачи данных.

Шаг 2 – Основная защита данных

Хакеры часто используют вирусы-шифровальщики, блокирующие данные в вашей системе, для того чтобы затем вымогать деньги за расшифровку. QSAN поддерживает несколько технологий защиты данных, позволяющих предотвратить попадание троянов или шифровальщиков при лобовой атаке, а также выполняет поиск вредоносных программ для предотвращения вторжения через бэкдор.

Шаг 3 – Резервное копирование

Резервное копирование – это основной способ защиты данных от внезапной потери. QSAN предоставляет следующие методы резервного копирования для обеспечения целостности данных и их гарантированного восстановления в любое время.

Кроме того, вы можете использовать решения сторонних компаний, например, воспользовавшись профессиональным программным обеспечением Veeam, вы можете одновременно выполнить два или даже три этапа (резервное копирование, создание снапшота, копирование в папку WORM). QSAN сотрудничает с Veeam и поддерживает тесную интеграцию, используя простой и быстрый в настройке Restful API, вы легко сможете настроить обмен данными между СХД QSAN и софтом Veeam. После создания резервной копии, унифицированное хранилище QSAN может автоматически делать снимок файловой системы, а следующим этапом скопировать содержимое бекапа в защищенную папку WORM. Подобная многоступенчатая защита не только надежно защитит данные, но и позволит сэкономить дисковое пространство. Защита данных предложенным способом никак не повлияет на производительность бизнес-процессов, но при этом обеспечивает тройную защиту данных.


Подробное руководство по настройке резервного копирования Veeam с тройной защитой от QSAN вы можете изучить по ссылке.

Цифровые данные зачастую являются одним из самых ценных активов современных компаний, поэтому обеспечение целостности информации на предприятии всегда является высшим приоритетом. Самым надежным способом обезопасить данные является построение катастрофоустойчивых систем (Disaster Recovery), в которых гарантируется сохранность и максимально быстрое восстановление работоспособности (RTO, Recovery Time Objective) после стихийных бедствий или катастроф, вызванных деятельностью человека. Для обеспечения такой комплексной защиты, компания QSAN предлагает своим клиентам использовать технологию QReplica 3.0, поддерживающую асинхронную и синхронную репликацию. Как синхронная, так и асинхронная репликация имеют свои преимущества и недостатки. Прежде чем выбрать метод резервного копирования, вы должны понимать все возможности и риски. Ниже мы кратко рассмотрим, в чем заключаются различия между двумя типами репликации.

Асинхронная репликация

При асинхронной репликации записанные данные фиксируются в СХД-источнике, отправляя подтверждение об успешной записи приложениям на хосте. Накопленная информация, зафиксированная на исходном хранилище, будет скопирована на целевую СХД через запланированные интервалы времени. Асинхронная репликация в основном используется для репликации данных на большие расстояния, и никак не влияет на задержку ввода-вывода хоста. Поскольку данные копируются на целевую СХД с некоторой заданной задержкой, в случае аварийной ситуации они могут быть утеряны. Объем допустимых потерь обозначается как RPO (Recovery Point Objective).

Синхронная репликация

При синхронной репликации данные одновременно записываются на основную и резервную СХД, таким образом данные на всех СХД всегда идентичны. Синхронная репликация гарантирует, что все данные, записанные в хранилище, сохраняются как локально, так и удаленно. Это означает нулевую потерю данных (RPO) в случае аварии. Однако, любые проблемы, влияющие на одно из хранилищ или связь между ними, будут влиять на выполняемые, на хосте задачи с точки зрения задержки и доступности. Синхронная репликация в основном используется для критически важных приложений, которым требуется мгновенное восстановление доступности данных. Для использования функции синхронной репликации необходимо приобрести соответствующую лицензию.

Для построении катастрофоустойчивых конфигураций доступно множество вариантов топологий.


Получить развернутую информацию обо всех возможностях технологии QReplica 3.0 вы можете перейдя по ссылке.