Przestrzeń dyskowa to jeden z kluczowych aspektów środowiska wirtualnych serwerów i desktopów. Większość firmy korzysta ze współdzielonych systemów pamięci masowych do obsługi platform wirtualizacyjnych. Co jednak sprawdzi się lepiej: NAS czy SAN?

Współdzielona przestrzeń dyskowa to wymóg, aby móc korzystać z zaawansowanych funkcji wirtualizacji serwerów, np. możliwości przenoszenia działających maszyn wirtualnych pomiędzy serwerami. Przez lata oznaczało to konieczność inwestycji w drogie rozwiązania SAN. Jednak obecnie wszystkie platformy do wirtualizacji serwerów współpracują również z macierzami NAS, które są znacznie tańsze. Kolejną opcją jest przesyłanie iSCSI przez standardową sieć Ethernet. Jednak iSCSI, podobnie jak Fibre Channel (FC), operuje na blokach danych i z reguły jest droższym rozwiązaniem niż NAS.

Serwer fizyczny z NFS, wirtualny SAN lub macierz NAS

Macierze NAS w większości obsługują protokoły umożliwiające współdzielenie plików NFS i CIFS. Producenci oprogramowania do wirtualizacji preferują NFS. Rolę serwera NFS może pełnić macierz NAS, jak również standardowy serwer z odpowiednim oprogramowaniem. NFS jest coraz chętniej stosowany w środowiskach wirtualnych, a dzięki temu, że jest powszechnie obsługiwany, można go wdrażać w różnych wariantach. Może to być standardowy, fizyczny serwer z oprogramowaniem realizującym funkcje serwera NFS, oprogramowanie typu wirtualny SAN czy też dedykowana macierz NAS. Poszczególne opcje znacznie różnią się między sobą kosztami oraz charakterystyką wydajności.

Najbardziej wydajne, ale jednocześnie najdroższe są dedykowane macierze NAS. Niedrogi serwer NFS można zbudować, podpinając do standardowego serwera tuzin dysków, a następnie instalując w nim systemem operacyjny z obsługą NFS (Windows, Linux) lub dedykowane oprogramowanie, np. Openfiler. Wiele macierzy dyskowych obsługuje zarówno iSCSI, jak i NFS. Jednak zastosowanie iSCSI powoduje, że od razu zostaje zaalokowana cała dostępna przestrzeń dyskowa. Z kolei system NFS rozrasta się wraz z przybywaniem zapisanych w nim danych.

NFS działa na poziomie plików, więc jego konfiguracja jest inna niż w przypadku rozwiązań operujących na blokach. W przypadku tych drugich potrzebna jest karta rozszerzeń (SCSI lub Fibre Channel), realizująca operacje wejścia/wyjścia w serwerach w celu komunikacji z macierzą. W przypadku NFS można używać oprogramowania klienckiego wbudowanego w hypervisor, który może korzystać z interfejsu Ethernet do komunikacji z serwerem NFS. Aby uzyskać dostęp do plików, wystarczy podać nazwę serwera NFS i ścieżkę dostępu do katalogu podczas dodawania przestrzeni dyskowej w platformie wirtualizacyjnej. Mając skonfigurowany NFS, tworzy się w nim maszyny wirtualne analogicznie jak w przypadku rozwiązań operujących na blokach.

Zalety i wady macierzy typu NAS

NAS w środowisku wirtualnym funkcjonuje w znacznej części podobnie jak rozwiązania blokowe. Trzeba jednak liczyć się z pewnymi ograniczeniami, wynikającymi z ich architektury.

Jeśli serwer fizyczny nie ma podłączonych lokalnie dysków, a uruchamianie hypervisora ma się odbywać bezpośrednio ze współdzielonej pamięci masowej, potrzebna będzie przestrzeń dyskowa inna niż NAS. W przypadku FC i iSCSI start hypervisora może się odbywać bezpośrednio z macierzy dyskowej bez używania dysków lokalnych.

NFS korzysta z oprogramowania klienckiego wbudowanego w hypervisor zamiast sprzętowej karty wejścia/wyjścia. To powoduje dodatkowe obciążenie procesora, ponieważ hypervisor musi korzystać z tego oprogramowania do komunikacji z serwerem NFS. Na serwerach, które są mocno obciążone, może to prowadzić do problemów z wydajnością. Niektórzy producenci nie polecają także korzystania z NFS w przypadku aplikacji transakcyjnych (np. Exchange lub Domino) w związku z opóźnieniami, jakie mogą się pojawić. Jednakże na opóźnienia wpływ ma wiele czynników. W przypadku poprawnie skonfigurowanego NFS opóźnienia nie powinny stanowić problemu.

NFS nie obsługuje wielościeżkowości pomiędzy serwerem a pamięcią masową. Otwierana jest tylko jedna sesja TCP, co może ograniczać wydajność. Problem można obejść, tworząc wiele mniejszych magazynów danych lub korzystać z sieci Ethernet o dużej przepustowości, np. 10 GbE, w której dostępna dla jednej sesji przepustowość będzie wystarczająca. Brak wielościeżkowości nie ma wpływu na wysoką dostępność, ponieważ w wirtualnym przełączniku można używać wielu kart sieciowych.

Oprócz tych ograniczeń jest też kilka powodów, aby używać macierzy NAS zamiast SAN. Wiele urządzeń obsługujących NFS ma fabrycznie włączoną funkcję thin provisioning, dzięki czemu dyski maszyn wirtualnych nie zajmują całej przestrzeni dyskowej, która została im przydzielona. Blokowanie i kolejkowanie plików jest realizowane przez urządzenie NFS, co skutkuje poprawną wydajnością w porównaniu z iSCSI i FC, gdzie te operacje przeprowadza serwer uzyskujący dostęp do plików. NFS nie ma również pojedynczej kolejki operacji wejścia/wyjścia jak ma to miejsce w przypadku rozwiązań blokowych, co również powinno poprawić wydajność. Wydajność NFS zależy zaś przede wszystkim od przepustowości sieci i parametrów macierzy dyskowej.

Jednocześnie wdrożenie NAS jest znacznie tańsze niż sieci SAN. NAS wymaga jedynie standardowych kart sieciowych zamiast drogich kart HBA i korzysta z infrastruktury sieciowej Ethernet, zamiast kosztownych przełączników i okablowania FC. Ponieważ NAS jest znacznie prostszy w zarządzaniu, w większości przypadków nie ma też potrzeby zatrudniania doświadczonego administratora macierzy. Zarządzanie plikami na serwerze NFS jest dużo łatwiejsze niż zarządzanie LUN’ami na macierzach SAN. Wirtualne magazyny danych można łatwo powiększać poprzez dołożenie dodatkowych dysków do serwera NFS. Nie ma potrzeby modyfikowania wielkości magazynów danych, ponieważ to dzieje się automatycznie. Z kolei takie operacje, jak tworzenie migawek i klonowanie, są realizowane na poziomie systemu plików, a nie LUN’ów, co przekłada się na większą elastyczność.

Podziel się na:
  • Facebook
  • Google Bookmarks
  • LinkedIn