Основне про сховища HPE MSA

Що таке HPE MSA?

MSA (з англ. Modular Storage Array, Модульний масив зберігання) – це сімейство систем зберігання даних SAN, розроблене компанією Hewlett Packard Enterprise та орієнтоване переважно на малий і середній бізнес та віддалені офіси. Ці рішення швидко набули популярності, пропонуючи просунуті функції корпоративного рівня в ціновому сегменті, прийнятному для невеликих організацій. Модульна архітектура SAN MSA також стала значною перевагою для підприємств, що розвиваються, дозволяючи їм почати з простіших конфігурацій і розширити сховище у міру зростання їхніх ІТ-потреб шляхом додавання більшої кількості корпусів для дисків.

Вперше ця лінійка продуктів була представлена ​​компанією Compaq на початку 2000-х років. Пізніше цього виробника придбала HP, яка продовжила інвестувати в розробку цього сімейства масивів для зберігання даних. Протягом багатьох років були випущені кілька поколінь цих систем, кожне з яких вирізнялося більшою ємністю, покращеною продуктивністю, надійністю та функціональністю:

• MSA серії 1000 – перші моделі MSA, представлені приблизно на початку - в середині 2000-х років. То були рішення для зберігання даних початкового рівня з підтримкою інтерфейсів SCSI та Fibre Channel. На відміну від майбутніх продуктів HPE MSA, технологія в основі MSA серії 1000 була власною розробкою компанієї Compaq.

  

  Мал. 1. HPE MSA серії 1000.

• MSA серії 2000 – моделі MSA, представлені наприкінці 2000-х років після придбання розробника компанією HP. Вони підтримували накопичувачі більшої ємності, пропонували RAID-конфігурації, а також мали розширені функції керування даними та підключення iSCSI, що полегшило їх інтеграцію в середовища з мережами на базі IP. Ця серія була першою, технологічна база якої була розробкою стороннього постачальника – DotHill Systems (з 2015 року входить до складу Seagate). Цей виробник обладнання також пропонував масиви для зберігання даних під власним брендом – AssuredSAN. Крім того, ця ж технологія була перейменована та інтегрована в деякі продукти інших провідних компаній, таких як Dell (серія PowerVault MD3/ME4).

  

  Мал. 2. HPE MSA серії 2000.

• MSA серії 2040 – моделі MSA, випущені близько 2013 року. Це покоління масивів так само було розроблене на базі технології від DotHill, але вирізнялося значними покращеннями у тому, що стосувалося продуктивності та ефективності, та мало такі функції, як тонке виділення, снепшоти тощо. У цьому ж поколінні були представлені гібридні системи, які об'єднували твердотільні накопичувачі та традиційні жорсткі диски з метою підвищення продуктивності.

  

  Мал. 3. HPE MSA серії 2040.

• MSA серій 2050/2052 – моделі MSA, доступні на ринку приблизно з 2017 року. Вони вирізнялися подальшими удосконаленнями у тому, що стосувалося продуктивності, захисту даних та масштабованості, а також пропонували сумісність з високошвидкісними інтерфейсами (Fibre Channel 16/32 Гбіт та iSCSI 10/25 Гбіт).

  

  Мал. 4. HPE MSA серії 2050/2052.

• MSA серії 2060 – останнє покоління лінійки продуктів MSA, представлене в 2020-х роках. Ці моделі оснащені численними просунутими функціями. Серед них – автоматичне багаторівневе зберігання (automated tiering), яке полягає в динамічному переміщенні даних між різними рівнями зберігання (SSD і HDD) відповідно до шаблонів використання. MSA-DP+ (Data Protection Plus) також дебютував у цьому поколінні, роблячи масиви MSA ще більш відмовостійкими та прискорюючи перебудову сховища.

  

  Мал. 5. HPE MSA серії 2060.

Типова система MSA складається з наступних компонентів:

Апаратне забезпечення HPE MSA

Більшість моделей MSA мають конфігурацію з двома контролерами для забезпечення високої доступності системи. Кожен контролер MSA оснащений різноманітними портами для підключення до мережі та під'єднання корпусів для дисків. Серед портів підключення хоста зазвичай наявні Fibre Channel, iSCSI та SAS, тоді як порти SAS використовуються для підключення корпусів для дисків, які також називаються полицями для дисків.

SAN MSA дозволяють підключити багато дискових полиць, які можна додавати за потреби, щоб збільшити загальну ємність системи. Корпуси призначені для встановлення в стандартні стійки центру обробки даних і можуть займати 2 або 4 стійки. Корпус великого форм-фактора може вмістити до 12 3,5-дюймових дисків SAS або SSD, а кожен корпус малого форм-фактора – до 24 дисків.

Мал. 6. Полиця для дисків HPE MSA великого форм-фактора.

Мал. 7. Полиця для дисків HPE MSA малого форм-фактора.

Прошивка HPE MSA

Мікропрограмне забезпечення (прошивка) HPE MSA зазвичай зберігається в контролерах, корпусах для дисків та інших частинах апаратного забезпечення масиву та може суттєво відрізнятися залежно від покоління та моделі системи MSA. Варто зазначити, що оновлення прошивки також є модульними, тобто можна виконати оновлення окремих компонентів, не зачіпаючи всю систему.

Програмне забезпечення HPE MSA

HPE надає повний набір програмних інструментів, застосунків і утиліт, які дозволяють адміністраторам керувати, контролювати та оптимізувати роботу системи зберігання даних HPE MSA. Ключові складові цього програмного пакета наступні:

Storage Management Utility (SMU, Утиліта керування сховищем) – графічний інтерфейс користувача для централізованого керування, налаштування та моніторингу за системою HPE MSA. Ця утиліта надає інформацію в режимі реального часу про робочий стан масиву зберігання, збирає показники його продуктивності та сповіщає про події, які вимагають уваги адміністратора.

Command Line Interface (CLI, Інтерфейс командного рядка) – текстовий інтерфейс, який служить для виконання розширених завдань з конфігурації та керування поза тими, що доступні через графічний інтерфейс користувача.

Performance Auto-tiering (PAT, Автоматичне багаторівневе розподілення) – програмне забезпечення для автоматичного розподілення за рівнями, яке відстежує шаблони доступу до даних і переміщає дані між рівнями високої продуктивності (SSD) і високої ємності (HDD), щоб оптимізувати їх розміщення.

Remote Snap Software (Програмне забезпечення для віддалених знімків) – програмне забезпечення для створення миттєвих знімків та віддаленої реплікації для аварійного відновлення даних. Воно дозволяє створювати знімки томів у певний момент часу, які можна використовувати з метою резервного копіювання та відновлення.

HPE Smart SAN (Розумна SAN HPE) – утиліта, яка надає інструменти та помічники для спрощення керування SAN. Вона автоматизує багато адміністративних операцій, скорочуючи час та зусилля, потрібні для налаштування та обслуговування SAN.

Особливості організації даних

Як і будь-яке сховище такого класу, HPE MSA має досить складну організацію даних. Розглянемо докладніше особливості будови цього сховища:

Фізичні диски: на найнижчому рівні HPE MSA складається з фізичних дисків (жорстких дисків та/або твердотільних накопичувачів), які забезпечують 'сиру' (нерозподілену) ємність для зберігання даних. Система може підтримувати велику кількість корпусів для дисків – до десяти одиниць, залежно від моделі та покоління сховища.

Групи дисків: низка фізичних дисків одного типу (HDD або SSD) групуються разом, щоб забезпечити ємність для пулу зберігання. З метою захисту даних диски об'єднуються за допомогою визначеної схеми RAID. Серед підтримуваних рівнів захисту для груп дисків: RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10 і MSA-DP+. У разі RAID 10, група повинна мати принаймні дві підгрупи. Максимальна кількість дисків залежить від вибраного рівня RAID: два диски для RAID 1, шістнадцять дисків для RAID 5, RAID 6 або RAID 10 і більше шістнадцяти дисків для MSA-DP+.

Пули зберігання: групи дисків об'єднуються, щоб створити уніфікований контейнер для томів, який називається пулом зберігання. Один пул міститиме щонайменше одну та аж до 16 груп дисків.

Томи: томи є основними одиницями для зберігання даних у SAN MSA, які представляються певним серверам або хостам. Система може підтримувати як традиційні (лінійні), так і віртуальні томи. Лінійні томи створюються безпосередньо на базі груп фізичних дисків і мають фіксовану ємність, яка розподіляється заздалегідь. Віртуальні томи, у свою чергу, є логічними частинами пулу зберігання, які можуть поширюватися на всю фізичну ємність сховища, на базі якого вони створені, та споживати його ресурси відповідно до того, як записуються дані. У цьому випадку логічні блоки динамічно відображаються на фізичних блоках.

Багаторівневість і кешування: деякі моделі MSA SAN пропонують багаторівневість і кешування для забезпечення максимальної продуктивності сховища. Багаторівневість підлаштовує розміщення даних відповідно до шаблонів використання: дані, до яких часто звертаються, переміщуються на рівні високопродуктивних SSD, а решта даних зберігається на рівнях жорстких дисків меншої продуктивності та більшої ємності. Система також може використовувати SSD як високошвидкісний кеш для даних, до яких звертаються повсякчас.

Знімки (снепшоти): системи HPE MSA пропонують функцію знімків, яка дає змогу створювати точні копії тома у тому вигляді, у якому він існує у визначений момент часу, і виконувати його відновлення саме до цього стану. Коли робиться знімок, копіюються лише метадані, а потім лише змінені блоки записуються в область знімка, що дозволяє останньому займати мінімальний обсяг пам'яті.

Поширені проблеми втрати даних

Незважаючи на свою високу відмовостійкість, за деяких обставин, SAN MSA від HPE все ж можуть зіткнутися з проблемами втрати даних. Ось деякі з найтиповіших:

Помилки налаштування SAN: некоректні зміни конфігурації SAN часто призводять до порушення доступу до сховища, а у гіршому разі навіть можуть спричинити пошкодження даних або їх втрату.

Збої компонентів SAN: вихід з ладу апаратних компонентів інфраструктури SAN, включно з контролерами, світчами, кабелями тощо, можуть бути спричинені факторами навколишнього середовища, виробничими дефектами або навіть звичайним зносом і призвести до остаточної втрати даних або доступу до них.

Вихід з ладу одного чи кількох дисків: залежно від рівня RAID система може витримати збій одного чи двох дисків, однак вихід з ладу наступного диска до успішного завершення перебудови масиву призведе до миттєвої втрати даних.

Несправне програмне забезпечення: несподівані збої в програмному забезпеченні, що керує SAN, можуть призвести до пошкодження логічної структури RAID-масивів, томів або файлових систем та спричинити втрату даних або викликати проблеми з доступом до інформації, що зберігається у сховищі.

Невдало виконані оновлення: проблеми, що виникають через некоректні оновлення мікропрограмного/програмного забезпечення, можуть зробити систему зберігання даних нестабільною, а власне дані – недоступними, пошкодженими або втраченими, особливо якщо оновлення зачіпає критичні операції у сховищі.

Людська помилка: неправильні команди, виконані користувачами або адміністраторами, можуть призвести до ненавмисного видалення файлів, томів або налаштувань, спричиняючи негайну втрату даних.

Наступні програмні продукти дозволяють отримати доступ і відновити дані зі сховищ, у яких застосована вищезгадана технологія:

• UFS Explorer Technician з плагіном Data recovery plugin for HPE MSA Повна підтримка