Статьи спонсоров

Программно-определяемые СХД: Гибкая архитектура для эпохи данных

08 декабря 2023

Архитектура программно-определяемых СХД отделяет управление хранилищем от физического оборудования, обеспечивая гибкость, масштабируемость и снижение затрат на масштабируемые пулы данных

В стремлении эффективно управлять экспоненциально растущими объемами данных компании переходят от традиционных аппаратных массивов к более гибким моделям. Ключевой парадигмой этого перехода становится виртуализация функций хранения, где логическое управление полностью отделяется от физической аппаратной платформы. Этот подход, известный как программно-определяемые СХД, коренным образом меняет принципы построения и эксплуатации инфраструктуры хранения, переводя акцент с дорогостоящего специализированного оборудования на интеллектуальное программное обеспечение, работающее на стандартных серверах.

Архитектурные принципы и ключевые отличия от традиционных СХД

В основе концепции лежит фундаментальное разделение (абстракция) плоскости управления и плоскости данных от базового оборудования. Программный слой берет на себя все интеллектуальные функции: создание томов, репликацию, дедупликацию, снапшоты, управление производительностью и отработку отказов. Аппаратный же уровень сводится к пулу стандартизированных ресурсов — серверов x86-архитектуры с накопителями, которые представляют собой "сырую" емкость.

Это отличает SDS от классических аппаратных СХД, где специализированное ПО жестко привязано к конкретным моделям контроллеров и дисковых полок. Пользователь получает принципиально иную модель:

• Гибкость и свобода выбора: Возможность развертывания ПО на оборудовании различных вендоров и построения инфраструктуры, оптимальной для конкретных задач, минимизируя риски привязки к одному поставщику (vendor lock-in).
• Горизонтальная масштабируемость: Емкость и производительность наращиваются инкрементно путем простого добавления новых серверных узлов в кластер, в отличие от традиционных систем, где часто требуется приобретение новой дорогостоящей системы целиком.
• Экономическая эффективность: Снижение капитальных затрат за счет использования стандартного, а не специализированного оборудования, и операционных расходов благодаря централизованной автоматизации управления.

Ключевые функциональные возможности SDS-платформ:

• Поддержка нескольких протоколов доступа (блочный iSCSI/FC, файловый NFS/SMB, объектный S3) к единому пулу данных.
• Продвинутые функции защиты данных: репликация, моментальные снимки (snapshots), шифрование.
• Автоматизация на основе политик: управление жизненным циклом данных, многоуровневое хранение (tiering), контроль качества обслуживания (QoS).
• Высокая доступность и отказоустойчивость, обеспечиваемые на уровне программного кластера.

Практическое применение и выбор платформы

SDS не является абстрактной концепцией, а представляет собой практическую основу для современных ИТ-архитектур. Особенно ярко ее преимущества раскрываются в нескольких сценариях:

• Гиперконвергентные инфраструктуры (HCI): Здесь SDS является обязательным компонентом, тесно интегрированным с гипервизором на одном аппаратном узле, создавая простые в развертывании и масштабировании модули "вычисления + хранение".
• Создание масштабируемых частных облаков: SDS позволяют построить гибкое, подобное облачному, хранилище в собственном дата-центре с возможностью самообслуживания для пользователей.
• Оптимизация под специфические рабочие нагрузки: Например, для СУБД, виртуальных рабочих столов (VDI), систем видеонаблюдения или обработки больших данных можно подобрать оптимальное сочетание типов накопителей (NVMe, SSD, HDD) и настроить ПО для максимальной производительности.

На рынке представлен широкий спектр решений, от коммерческих до опенсорсных. При выборе платформы важно оценивать не только функции, но и экосистему. Основные модели можно разделить на коммерческие решения, такие как VMware vSAN или Microsoft S2D, и опенсорс-платформы, к которым относятся Ceph и GlusterFS.

Коммерческие решения, как правило, предлагают глубокую интеграцию с собственной экосистемой вендора (гипервизоры, облака). Они часто проще в развертывании и повседневном управлении, что может снизить операционные расходы. Однако их гибкость может ограничиваться политикой поддержки оборудования, а модель лицензирования влечет за собой постоянные отчисления.

Опенсорс-платформы обеспечивают максимальную аппаратную и платформенную нейтральность, давая полную свободу в выборе оборудования. Лицензионные затраты здесь нулевые или низкие. Ключевым отличием и одновременно вызовом является высокая сложность настройки и поддержки, что требует наличия в команде специальной экспертизы, что может существенно повлиять на общую стоимость владения.

Выбор между аппаратной СХД и SDS не должен быть догматичным. Аппаратные массивы остаются предпочтительными для консервативных, высокопроизводительных и предсказуемых рабочих нагрузок, где критична максимальная надежность "из коробки" и единая точка поддержки. SDS же блестяще решает задачи, связанные с динамичным ростом, разнообразием типов данных и необходимостью быстрой адаптации к меняющимся бизнес-требованиям.

Внедрение программно-определяемого хранилища — это стратегический шаг к созданию гибкой, эффективной и готовой к будущему росту ИТ-инфраструктуры. Успех зависит от четкого понимания бизнес-потребностей, тщательной оценки доступных платформ и наличия необходимых компетенций для управления новой, программно-центричной средой.

Дата публикации: 31/08/2023