Рост рынка NAS

Одной из наиболее интересных тенденций рынка в завершающемся году явилось возрождение интереса к NAS — Network Attached Storages — сетевым системам хранения, обеспечивающим «высокоуровневый», файловый доступ. Длительное время решения NAS обживали самый низший сегмент рынка в области «коробок для хранения вордовских и экселевских файлов в домашнем офисе», лишь изредка встречаясь в кластерных вычислительных системах или, например, серверных фермах визуализации в киностудиях, научных вычислительных кластерах и прочих нишевых областях. Сухая победа SAN — Storage Area Networks — сетей хранения данных, устройств для блочного доступа к raw («сырым», неподготовленным, «нефайловым») данным — объяснялась прежде всего более высокой производительностью таких систем при меньшей цене.

Однако ряд задач обработки и хранения данных зачастую значительно удобнее решается в рамках парадигмы NAS, и, как только технологическое развитие и вычислительная мощь дали возможность создавать доступные, функциональные и производительные NAS системы промышленного (enterprise) класса, то тотчас же рынок отреагировал на это положительно.

Сегодня NAS-системы представлены во всех ценовых сегментах и в решении большинства задач хранения данных. По данным IDC для 2007 года, рынок NAS вырос на 7,8% до 639 млн долл. (при общем росте NAS+SAN в 12,8%). Основные лидеры данного сегмента — EMC и Network Appliance, суммарно в денежном выражении занимающие более 65% рынка NAS. По оценке TheInfoPro, в компаниях списка Fortune1000 емкость NAS-систем растет сегодня в среднем на 41% в год (в сравнении с 37% для FC SAN и 39% для IP SAN (iSCSI) систем).

iSCSI как новый игрок в сегменте SAN

Однако настоящим «хитом» 2007 года стала технология iSCSI, нового игрока в мире SAN. Существующая с момента своей официальной ратификации комитетом IETF в начале 2003 года уже более 4 лет, она, наконец, нашла путь к сердцу и кошельку потребителей.

iSCSI — это технология, позволяющая передавать команды SCSI-протокола инкапсулированными внутри IP-пакетов по любой среде, разрешающей передачу IP — от локальной сети до интернета. Хотя, конечно, использование интернета как среды передачи данных для систем хранения есть дело некоторого отдаленного будущего, но использовать для доступа оборудование Gigabit Ethernet, которое, по последним данным, дешевеет со скоростью 30% в месяц, вполне доступно уже сегодня.

В отличие от традиционной, но все еще дорогостоящей технологии SAN FibreChannel, технология iSCSI позволяет создавать сеть хранения данных с помощью доступной и недорогой инфраструктуры Ethernet, позволяя подключать к системе хранения любые нужные сервера без затрат на построение отдельной дорогостоящей FC-сети. Подключение серверов к системам хранения, поддерживающим протокол iSCSI, осуществляется либо с помощью специальных аппаратных адаптеров (HBA — Host Bus Adapters), аналогично тому, как это делается в случае FibreChannel. Либо — и это одна из важных технологических новинок решения — через обычный адаптер Ethernet (сетевую плату), которыми оснащаются сегодня все серверные системы, с помощью бесплатного программного модуля под все распространенные операционные системы.

Хотя на сегодня сеть iSCSI, как правило, строится на базе Gigabit Ethernet, имеющего скорость передачи 1Gb/s (против 4Gb/s для оборудования FibreChannel), в реальной жизни эта разница все еще остается довольно теоретической. Ведь быстродействие ИТ-системы в целом далеко не всегда определяется быстродействием канала передачи данных от системы хранения к серверу.

Однако совсем не теоретической является разница в стоимости ИT-системы, использующей iSCSI, по сравнению с FC — более чем в три-четыре раза. Так, по исследованию компании Dell, на стенде из 16 серверов, имитирующих типовую ИT-инфраструктуру предприятия, использование iSCSI вместо FC привело к суммарному снижению производительности ИT-системы всего в 3%, тогда как стоимость решения с использованием iSCSI была ниже на 80%.

Такая экономическая эффективность решения привела к тому, что в 2007 году сегмент iSCSI (так называемый IP-SAN) растет с динамикой, превышающей, по данным IDC, в денежном выражении более чем 57% и составившей в этом году сумму в 191 млн долл. Главные игроки на рынке систем iSCSI — все те же NetApp (23,1% в «денежном» выражении и 30,9% в «терабайтах дискового объема», данные IDC)  и EMC (16,8% в «денежном» выражении), занимающие суммарно около 40% рынка. Однако настоящий рост этого рынка, по всем ощущениям, еще впереди. Все больше производителей оснащают возможностью работы по iSCSI свои традиционные FC-системы.

Компания Dell анонсировала в сентябре этого года систему начального уровня MD3000i. Нынешний лидер рынка iSCSI — компания Network Appliance — выпустила в сентябре новую линейку продуктов для сегмента low-enterprise — FAS2000. А самыми продаваемыми системами Dell-EMC на американском рынке в 2007 году, по сведениям Dell, продающих их как OEM-партнер, являются системы CLARiiON CX3-20С — как раз с поддержкой iSCSI. Без сомнения все эти новинки еще более подстегнут рынок «сетевых хранилищ», понизив «порог вхождения» на него для небольших компаний, которые ранее не могли позволить себе воспользоваться всеми преимуществами Storage Area Network по причине дороговизны развертывания такого решения.

Очевидно, что гораздо более дорогое оборудование и системы хранения, использующие протокол FC, будут вытеснены из его нынешнего, почти монопольного присутствия в SAN в область высокопроизводительных и дорогих High-End систем.

Виртуализация «всего и вся»

Еще одной технологией, которая, наконец, «заиграла» в enterprise, является виртуализация. Технология серверной виртуализации (на базе решений VMware) и виртуализации систем хранения созрела в последние годы для массового внедрения. Практически каждый производитель систем хранения «первого эшелона» предлагает системы виртуализации, позволяющие объединять разнородные системы хранения в единый «сервис хранения данных». Такие решения, как IBM SVC (SAN Volume Controller), EMC Invista, NetApp V-Series или HDS USP (Universal Storage Platform) и USP-V, широко внедряются в промышленных масштабах, помогая преодолевать разнородность и «разобщенность» систем хранения данных, соединяя их в единый «виртуальный пул данных» с общим и единообразным управлением и доступом.

Широко развивающееся сейчас объединение виртуализованных хранилищ с виртуализованными серверными системами, такими как VMware Virtual Infrastructure с его уникальным VMotion (средством, позволяющим мигрировать «виртуальную машину» с одного «физического» сервера в «ферме»; на другой без прерывания ее работы) или Microsoft Virtual Server, позволяет перевести ИT-задачи компании в полностью «виртуализованную» среду решения задач.

Ирония ИT-судьбы заключается в том, что история решений в данном случае сделала полный круг. Говорят, что идеи не умирают, а лишь перерождаются в реалиях каждого нового подхода и новой эпохи. Эта мысль как нельзя лучше иллюстрируется нынешним положением с "виртуализацией". Когда-то, во времена мэйнфреймов, мы уже имели "виртуализацию", по сути своей очень похожую на сегодняшнюю. Все сегодняшние "революционные решения" уже существовали, поскольку также использовалась "виртуальные машины", и "виртуализация" систем хранения, но, конечно же, на тогдашнем уровне сложности. Когда-то от идеи "виртуализации" уже уходили в пользу концепции "одна задача — один сервер". Сегодня пришла пора вспомнить о "хорошо забытых старых" идеях коллективного использования вычислительных ресурсов зари компьютерного века, но на новом технологическом уровне.

Уход SCSI, приход SAS

В нынешнем году, наконец, оформился окончательный уход "старого доброго" Parallel SCSI. Большинство, как производителей серверных систем, так и систем хранения данных, переходят на технологии SAS — Serial Attached SCSI и SATA — Serial ATA. На сегодняшний день, по оценке аналитиков IDC, сегмент дисков SAS, составляющий 13%, увеличится к 2009 году до 33% в основном за счет "вымывания" традиционного Parallel SCSI (к 2009 году падение доли до менее чем 5%).

Прогнозы развития рынка технологий хранения данных по данным IDC для 2007 года

Источник: IDC, 2007

Диски технологии FC, по оценке IDC, сохранят свое присутствие на уровне 24-25% за счет сегмента самых дорогих и "бескомпромиссных" решений. Рост же SAS и SATA произойдет за счет окончательного "ухода" с арены SCSI. В настоящий момент, многие производители серверных систем и систем хранения уже прекратили поставки дисков с интерфейсом SCSI (Parallel SCSI).

Технологии хранения, отличные от традиционных "жестких дисков", такие как Flash, RAM-диски (например, TMS RAMSAN), все еще не представляют на рынке сколько-нибудь заметного веса и применяются лишь в узких, нишевых областях. Связано это, прежде всего, с хорошей проработанностью технологии классических HDD, их дешевизне, надежности и, в конечном счете, отсутствием на рынке неудовлетворенной потребности, которая бы востребовала такие технологические новинки.

VTL как мировой бестселлер

VTL — это Virtual Tape Library, система хранения, эмулирующая традиционную библиотеку магнитных лент для приложений, желающих работать с такой библиотекой. Общеизвестно, что библиотеки магнитных лент все еще занимают огромный сегмент рынка в области резервного и архивного хранения. Это одна из самых зрелых технологий в современном ИT. Однако использование магнитных лент сопряжено с высокой стоимостью их сопровождения и технического обслуживания.

Популярность технологии VTL прежде всего объясняется избытком на "взрослом" США и Европы ИT-рынке "унаследованных" решений, использующих библиотеки магнитных лент, и перепроектировать их с магнитных лент (зачастую устаревших) на какие-либо иные устройства будет неоправданно дорого и сложно. Решения для эмуляции ленточных библиотек сейчас имеются практически у всех производителей систем хранения — EMC Clariion Disk Library, NetApp VTL, HDS ProtecTIER и FalconStor VirtualTape Library обеспечивают прозрачный перевод решений с дорогостоящих и, зачастую, устаревших библиотек на системы хранения с использованием жестких дисков. Более быстрых, более надежных, и, в конечном счете, более гибких и удобных для пользователя.

Теория "технологических волн" на рынке СХД

Вице-президент и один из основателей компании NetApp, Дейв Хитц, в своем блоге выдвинул интересную идею о существовании так называемых "волн" технологий в области систем хранения данных — "Market Adoption Cycles". Эти "волны" вызывают повышение интереса к тем или иным технологическим решениям на стадии прилива, проход через максимум и дальнейший спад интереса, в то время как на рынке нарастает следующая волна. Волны же эти есть структуры перекрывающиеся, то есть спад одной совпадает с приростом следующей, что обеспечивает в целом неизменно растущий уровень рынка.

Волны технологий в области СХД по Дейву Хитцу

По мнению Хитца, в настоящее время рынок проходит фазу очевидного спада интереса к DAS — Direct Attached Storages — непосредственно подключенным системам хранения, таким как жесткие диски и дисковые массивы, локально подключенные к серверным платформам. На смену DAS пришли "сетевые системы хранения" коллективного использования, во всем их многообразии, как SAN, так и NAS, а также все возможные их комбинации. Эта волна еще далека от своего пика, а уж тем более фазы спада, однако что же нас ждет за гранью "сетевых систем хранения"?

Дейв Хитц утверждает, что следующим технологическим прорывом, следующей "волной", будут grid-системы — распределенные многоузловые глобальные сети хранения. Когда-то в области сетевых средств, компьютеры прошли путь от локальных вычислительных систем, и через "островки" LAN, совместно используемых принтеров и сетевых дисков, пришли к всеобъемлющей идее сети интернет, соединяющей "всех со всеми" и дающей беспрецедентные новые возможности для всех в нее подключенных. Также и "сети хранения" должны рано или поздно перерасти локальные "домены" и однажды соединиться в общую "сеть хранения данных".

Первые узлы сети интернет в 1969 году

Первые шаги в этом направлении компания Дейва Хитца «NetApp» делает с продуктом многоузлового распределенного кластера хранения на базе их собственной операционной системы Data ONTAP GX, продуктом, позволяющим объединить в рамках «глобальной файловой системы» до 24 распределенных узлов хранения. Это лишь первая робкая попытка движения в сторону grid-функциональности, но кто знает, куда приведет этот путь? Ведь глядя на рисунок, запечатлевший первые несколько узлов сети интернет в 1969 году, разве могли мы предвидеть то, во что превратится средство объединения компьютеров 4 университетских центров в США всего лишь спустя 20-30 лет?