vmug 2009-2 Starwind Software

Коллеги из Starwind Software подошли к вопросу онлайн публикации по итогам ответственно:
(кстати, они будут очень рады вопросам - если что пишите в комментарии)

1. Что такое iSCSI?

iSCSI (Internet-SCSI) – протокол, работающий поверх существующюх сетей передачи данных. Спецификация iSCSI обозначила протокол, который позволил енкапсулировать SCSI пакеты в пакеты TCP/IP, позволяя компьютерам получить доступ к устройствам храниния данных на блочном уровне через сети IP. Низкая цена на IP сети вослужила «хребтом» для соединения централихованных или распределенных СХД к серверам в любом месте, где есть IP соединение.

2. Как работает технология iSCSI в продуктах StarWind?

StarWind Server – программа, работающая на базе любого компьютера под управлением Microsoft Windows (XP и выше). Процедура создания так называемого iSCSI таргета, или объекта, подключаемого через сеть и распознаваемого клиентом как свое локальное хранилище данных – весьма проста. После установки и настройки перед нами появляется консоль управления StarWind Server. Консоль управления позволяет манипулировать как локальным StarWind Server, так и удаленными серверами с уже установленной StarWind Server.




При открытии консоли перед нами представлен список подключений (Connections), а также список таргетов для этих подключений. По умолчанию в консоле имеется только одно подключение к локальному компьютеру (Localhost). Используя логин и пароль по умолчанию (test, test) создается подключение к локальному серверу, после чего мы можем создавать таргеты. В версии StarWind Enterprise Server доступные следующие плагины виртуальных устройст, к которым можно будет подключаться с удаленных хостов (клиентов) и подключать эти таргеты локально:

1. Image File Device, или Файл-образ. Позволяет создать файл с расширением .img или .dat, любого размера, который по сути можно подключить к клиенту таким образом, чтобы клиент идентифицировал его как локальный жеский диск. Можно создать файл маленького объема, или выделить вод файл все свободное место на компьютере. Таким образом происходит «виртуализация» хранилища данных – файл-образ хранится на существующей файловой системе (FAT, NTFS), в то время как клиент может после подключения отформатировать этот файл образ под любую необходимую (и поддерживаемую клиентом) файловую систему – FAT, NTFS, EXT2, EXT3, VMFS, итд. После создания файла-образа, используя любой iSCSI-инициатор со стороны клиента можно указать IP адрес сервера, при необходимости указав логин и пароль, и подключиться к этому файлу-образу (либо другому типу таргетов), после чего операционная система клиента распознает этот таргет как локальное хранилище данных и позволит манипулировать с ним, как если бы это был локальный жесткий диск.





На снимке выше мы создали файл-образ размером 5 Гигабайт и подключили его с помощью iSCSI инициатора, к VMware ESX, после чего отформатировали под VMFS.


Другие типы таргетов, которые можно создать с помощью StarWind Server:

- RAM Drive device. Таргет, полностью располагающийся в оперативной памяти сервера. Позволяет добиться высокой скорости (продуктивности), но при этом все данные, находящиеся на таком таргете после перезагрузки системы стираются, поскольку находятся в оперативной памяти. Данный тип таргетов применим для тестов, либо для хранения временной информации.

- Virtual DVD device. Виртуальный оптический привод. Позволяет создавать программный эмулятор оптического привода с возможностью подключения его по сети к клиентам по протоколу iSCSI.

- Disk Bridge device. Дисковый мост. По аналогии с файлом-образом, позволяет создавать виртуальное хранилище данных, но в отличие от файла образа, дисковый мост экспортирует весь внутренний или внешний жесткий диск целиком, делая его доступным для клиентов или iSCSI-инициаторов.

- SPTI-device. SPTI – SCSI Pass-Through Interface. Позволяет экспортировать любое физическое устройство (жесткий диск, оптический привод, ленточный привод, и т.д.) через iSCSI.

- Virtual tape device. (доступно только в версии StarWind VTL). Виртуальный ленточный накопитель. Позволяет создать программный эмулятор ленточных приводов и подключения их к удаленным клиентам через iSCSI.

3. Решения Network RAID-1, Continuous Data Protection и High Availability IP SAN на базе продуктов StarWind.

- RAID-1, mirroring или зеркалирование – конфигурация хранилища данных, при котором данные, записываемые на 1 диск синхронно или асинхронно копируются на другой(ие) диски.



На схеме выше изображена классическая схема RAID-1. Данная схема применима тогда, когда надежность сохранности хранящихся на дисковых массивах данных важнее скорости чтения и записи.

Со временем появились технологии СХД, позволяющие строить RAID-1 по сети, то есть два и более дисков или массивов подключаются не к RAID-контроллеру на-прямую, а к сетевому адаптеру через шину PCI. Таким образом получается, что физически «зеркала» могут располагаться где угодно где есть IP-сеть.

StarWind Server позволяет создавать виртуальное зеркало RAID-1 и «расшаривать» его через iSCSI. Создаваемый файл с расширением .mir выступает в роли RAID-контроллера, который распределяет информацию между зеркалами. При создании кофигурации iSCSI зеркалирования можно указать локальные или удаленные iSCSI таргеты любого типа:



В качестве таргета для зеркалирования могут выступать локальные или удаленные файлы-образы, физические устройства, или любые другие объекты iSCSI, включая аналогичные файлы-зеркала с расширением .mir.

Для защиты данных или внедрения сценария защиты от потери информации можно использовать несколько вариантов размещения объектов-зеркал:

- Оба объекта хранятся локально (в одном и том же сегменте ЛАН),

- Один объекта находится локально, другой удаленно,

- Оба файла находятся удаленно.

Для кеширования передаваемых данных для всех сценариев и для каждого объекта можно указать метод кеширования:





- Normal (no caching) режим подходит для зеркалирования в сегменте ЛАН, где доступ к зеркалам обеспечивается одинаковой шириной канала.

- Write through (slow shannel) режим подходит для зеркалирования через каналы со слабой пропускной способностью, либо через большие расстаяния.

- Write back caching режим подходит для зеркалирование объектов со слабой пропускной способностью. При этом кеширование работает быстрее чем write-through, но данный метод менее надежен.

Для второго (пассивного) зеркала помимо вышеперечисленных методов кеширования доступен еще один – Replication (write caching, no reading). При использовании этого метода кешируются только запросы на запись.


При использовании сценария удаленного зеркалирования репликация данных получается асинхронная, то есть утверждение о том, что в любой момент времени сегмент данных на первом зеркале равно сегменту данных на втором зеркале верно не всегда. Это значит, что в этом случае данные зеркалируются асинхронно.



Данный метод позволяет создавать резервные копии объектов, на которых расположена важная информация, и сохранять копии на удаленных компьютерах.



4. Snapshots & Continuous Data Protection (CDP).

Снепшоты, или «слепки» или резервные копии позволяют иметь несколько «состояний» данных, записанных на тот или иной носитель информации.

StarWind поддерживает создание iSCSI объектов с функцией создания снепшотов, которые сохранят «состояния» объекта в разные промежутки времени.

При создании такого образа на жестком диске появится файл, который, по аналогии с файлом образа, будет подключаться к клиентам. Снепшоты, созданные в ручном или автоматическом режиме буту содаржать лишь изменения, которые произошли в структуре фалов со времени создания оригинального образа (если это первый снепшот), либо последнего снепшота (если снепшот – не первый).



Во время создания объекта с функцией создания снепшотов можно указать 4 режима:



Growing Image or Thin Provisioning (Растущий образ, или тонкий образ. Применяется для улучшения утилизации физического хранилища данных. Данный типа образа будет занимать физически на диске лишь столько места, сколько нужно в данный момент для сохраниеия информации, скопированной на образ. Предположим, мы создали образ с размером 2 Террабайта, подключили его клиентом и скапировали 100 мегабайт информации на этот образ. В случае с thin provisioning физически этот файл будет занимать ровно 100 мегабайт, тоесть столько, сколько нужно для хранения информации.

- Auto-Restored snapshot – файл образ, всегда восстанавливающий данные в исходное положение после перезагрузки сервера.

- Snapshots and CDP – позволяет указать временные промежутки, после которых слепки будут делаться автоматически. Он также позволяет указать максимальное количество слепков, которые нужно хранить. После создания каждого нового слепка каждый последний в цепочке слепок будет автоматически удаляться, переписывая предварительно всю информацию в предыдущий слепок.

- Read-only Snapshot – позволяет подключать слепки в режиме только для чтения.

High Availability IP SAN.

Функция, позволяющая создать высокодоступные синхроннозеркалированные объекты iSCSI с автоматическим переключением (без отключения от клиентов и простоя) на резервный объект в случае неполадок с первым.



Принцип работы высокодоступного объекта iSCSI похож на работу зеркалирования, с той разницей, что переключение между двумя сегментами высокодоступного объекта происходит автоматически без простоя или потери соединения с одним из сегментов.

Для создания высокодоступного объекта разумно установить 2 сервера StarWind. При этом при создании такого объекта, необходимо указать адрес сервера-партнера, на котором будет располагаться второй объект высокодоступной конфигурации СХД на базе StarWind. Также необходимо указать сетевой интерфейс, по которому будет осуществляться heartbeat. При этом желательно, чтобы сетевой интерфейс для хартбита отличался от интерфейса, по которому будут передаваться данные.

Продукт все еще находится в стадии разработки, по сему все подробности об интерфейсе, а также пошаговые инструкции по настройке высокодоступного объекта появятся после релиза, который ожидается 20-го октября 2009 года.