Наик Дайлип - Серверные технологии хранения данных в среде Windows® 2000 Windows® Server 2003
9.5 Сложности практической реализации
Использование массивов RAID является весьма привлекательным решением, поскольку позволяет избежать значительных потерь производительности и обеспечить отказоустойчивость. Было создано несколько схем массивов RAID, которые предназначены для реализации различных задач. На базе платформы Windows NT возможно создание программных массивов RAID. В частности, Windows 2000 и Windows Server 2003 поставляются вместе с драйвером LDM, который обеспечивает работу программных RAID. Программные массивы RAID могут задействовать немало ресурсов центрального процессора, так как каждая операция ввода-вывода должна транслироваться дважды. Первая трансляция выполняется на уровне файловой системы, когда смещение в пределах файла преобразуется в смещение в пределах тома. Следующее преобразование осуществляется на уровне массива RAID (если необходимый ввод-вывод выполняется на этом массиве), где смещение в пределах тома транслируется в смещение в пределах диска.
Компания Microsoft предоставила производителям инструментарий разработки МРIO, который предназначен для создания отказоустойчивых высокопроизводительных систем для группового ввода-вывода. Готовые системы предоставляются клиентам только производителями, а не самой Microsoft. Инструментарий МРIO позволяет системам нескольких производителей совместно работать на одном сервере под управлением Windows, что ранее было невозможно. В настоящий момент существует тенденция к снижению цен в этом секторе рынка. Более того, системы на основе инструментария МРIO позволяют потребителям не зависеть от одного производителя, так как возможно совместное применение систем нескольких поставщиков. Стоит проследить, не введет ли Microsoft аналог сертификации на соответствие логотипу, а также обратить внимание на строгость требований для такой сертификации.
Несколько производителей также создали схемы программного зеркального отражения и репликации. Рассматривая возможности этого программного обеспечения, не стоит забывать о новой архитектуре теневого копирования томов, которая рассматривается в главе 5. Иногда теневое копирование томов более подходит для решения задач зеркального отражения данных.
Кроме того, этот сегмент рынка внимательно наблюдает за развитием технологии IP Storage, так как весьма вероятно, что несколько производителей создадут соответствующие системы на базе протокола iSCSI.
9.6 Резюме
В главе описано несколько схем программных массивов RAID, отличающихся по стоимости, производительности и доступности. В Windows NT 4.0 для реализации программных массивов RAID использовался драйвер FtDisk. В свою очередь, в Windows 2000 для реализации программных массивов RAID применяется драйвер LDM, поставляемый в составе самой операционной системы.
Архитектура группового ввода-вывода от Microsoft предоставляет стандартизированный подход для реализации отказоустойчивых и высокопроизводительных систем для платформ Windows 2000 и Windows Server 2003. Эта архитектура поддерживает баланс между нагрузкой и сохранением целостности маршрутов ввода-вывода. Компания Microsoft предоставляет инструментарий для разработки законченных систем, лицензии на который передаются другим производителям. Конечные пользователи могут получить готовые системы только от независимых производителей, а не от самой Microsoft.
Разработкой программ зеркального отражения и репликации для платформы Windows NT занимается сразу несколько известных производителей.
Глава 10 Возможности подсистемы хранения данных в различных версиях Windows NT
В предыдущих главах рассматривалась архитектура Windows в рамках определенных возможностей подсистемы хранения данных. Эта глава предназначена для профессионалов, использующих подсистемы хранения в повседневной работе и желающих получить информацию об их функциях в разных версиях Windows.
Кроме того, в здесь приводятся некоторые прогнозы, которые могут оправдаться в ближайшем будущем. Предполагается, что обсуждаемые возможности будут включены в определенную версию Windows, однако нет никакой гарантии, что прогнозы совпадут с реальностью[22]. Читатель должен помнить об этом, когда будет принимать решения на основе информации, предоставленной в книге.
В этой главе обсуждаются возможности подсистемы хранения в контексте разных версий Windows, однако процесс выпуска новых версий делает такое обсуждение несколько запутанным. Зачастую ключевые функции разрабатываются для определенной версии Windows NT, однако после разработки становятся доступными и для более ранних версий. В таком случае функции рассматриваются в контексте именно новой версии Windows NT.
10.1 Windows NT 4.0
Операционная система Windows NT 4.0 используется в основном как файловый сервер и сервер печати, а также в качестве платформы для приложений. Кроме того, эта версия Windows обладает рядом возможностей, позволяющих работать в сетях хранения данных. Тем не менее по сравнению с Windows NT 4.0 в Windows 2000 были существенно улучшены подсистемы хранения данных.
Возможности Windows NT 4.0 и их взаимосвязь с подсистемой хранения рассматриваются в разделах 10.1.1–10.1.4.
10.1.1 Расширенные возможности доступа к единицам хранения
В Windows NT 4.0 Service Pack 5 стала доступна поддержка функции Large LUNs, позволяющей использовать до 255 LUN на одно устройство SCSI. До пакета обновлений Service Pack 5 в Windows NT поддерживалось только восемь LUN на одной целевое устройство.
10.1.2 Поддержка клиентов CIFS, NFS, NetWare и Macintosh
Операционная система Windows NT 4.0 отлично справлялась с управлением хранилищами, подключенными к сети, так как могла выступать в роли файлового сервера и сервера печати для различных клиентов. К ним относятся клиенты Windows, использующие протокол совместного доступа к сетевым ресурсам SMB или CIFS, клиенты UNIX, применяющие протокол NFS, клиенты NetWare и Macintosh.
10.1.3 Программные интерфейсы приложений для дефрагментации
В Windows NT 4.0 были предоставлены API для дефрагментации, которые позволяли независимым производителям программного обеспечения создавать приложения дефрагментации для современных и будущих версий Windows NT. Эти интерфейсы создавались Microsoft в тесном сотрудничестве с самими производителями, что позволило удовлетворить практически все требования последних.
10.1.4 Распределенная файловая система
Распределенная файловая система (DFS) позволяет администраторам создавать иерархию именования, отражающую корпоративную организационную структуру, благодаря чему пользователям не нужно отслеживать имена серверов и расположение файлов. Кроме того, распределенная файловая система поддерживает гетерогенную операционную среду, в которой могут участвовать серверы, работающие под управлением операционных систем, отличных от Windows. Другими словами, DFS предоставляет возможность организации и управления сетевыми ресурсами, подобно тому как файловая система позволяет организовывать файлы и управлять ими.
Клиенты, работающие под управлением Windows, обращаются к распределенной файловой системе по протоколу CIFS, но как только клиент получает ссылку на сервер, где фактически хранится необходимый файл, он может подключаться к серверу по любому другому протоколу, например NFS или NCP (Network Control Protocol). Это означает, что единственный сервер под управлением Windows NT, исполняющий роль сервера DFS, может расширить преимущества распределенной файловой системы и на другие гетерогенные серверы. Распределенная файловая система использует функции службы репликации файлов. Данные о связывании физического расположения с логическим путем к файлу обрабатываются клиентом и сохраняются в системном реестре.
Распределенная файловая система обладает следующими преимуществами:
обеспечение эффективного администрирования, так как ресурсы сервера могут быть перенесены без нарушения пользовательского доступа; пользователи могут получать доступ к ресурсу, перенаправленному администратором на другой сервер или на другой ресурс сервера;
пользователям предоставляется уровень абстракции, в котором не требуется отслеживать физическое расположение необходимых файлов.
10.2 Windows 2000
Наиболее заметное улучшение Windows 2000 связано с возможностью использования платформы Windows NT в среде SAN и NAS. В разделах 10.2.1–10.2.13 рассматриваются улучшенные возможности подсистемы хранения в Windows 2000.
10.2.1 Расширенный доступ к единицам хранения
Операционная система Windows 2000 оптимизирует доступ к единицам хранения, а именно:
значительно уменьшает количество ситуаций, в которых после изменения конфигурации единицы хранения требуется перезагрузка операционной системы, например при добавлении, удалении, увеличении или уменьшении томов;
