Tecnologias de Armazenamento
Prof. Rafael Guimarães, PhD
FAESA
Tipos de Storage
• DAS
– Direct Attached Storage
• SAN
– Storage Area Network
• NAS
– Network Attached Storage
DAS
• Sistema de armazenamento conectado
diretamente a um computador
• Conectado através de um HBA (Host Bus
Adapter)
• Entre ambos não há dispositivos de rede (como
hub, switches etc)
• Os principais protocolos usados
pelo DAS são ATA, SATA,
eSATA, SCSI, SAS
e Fibre Channel
• Pode fazer uso de RAID
RAID
• Redundant Array of Independent Disks
• Subsistema de armazenamento composto por
vários discos individuais
– Objetivo de segurança e desempenho
• Várias formas diferentes de se organizar o
armazenamento nos discos (níveis de RAID)
– RAID 0, RAID 1, RAID 5
– RAID 2, RAID 3, RAID 4 (obsoletos)
– RAID 6, RAID 1+0, RAID 0+1
RAID
• RAID 0
– É uma simples concatenação
de partições para criar uma
grande partição virtual.
• RAID 1
– Espelhamento de disco
– Maior segurança
– Menor desempenho
• Tempo de escrita é maior
RAID
• RAID 5
– Três ou mais discos iguais
– Um dos discos guarda paridade
– Se um disco falhar, a paridade pode ser usada
para recompor a informação
– A paridade é distribuída entre os discos para
melhor desempenho
• RAID 6
– Equivalente com
2 paridades
RAID
• RAID 0+1
– Combinação de
RAID 0 + RAID 1
• RAID 1+0
– Combinação de
RAID 1 + RAID 0
SAN
• Evolução do SCSI tradicional
• Dois ou mais dispositivos se comunicando
atravé de algum protocolo SCSI serial, tipo Fibre
Channel ou iSCSI
• Vantagens sobre o tradicional SCSI paralelo
– Fibre Channel e iSCSI pode ser utilizados com
trunking (várias conexões vistas como uma)
permitindo uma comunicação mais rápida
– Pode-se colocar até 16 milhões de dispositivos
em uma SAN Fibre Channel (em teoria)
– Pode-se acessar qualquer dispositivo SAN de
qualquer computador conectado na SAN
SAN
• Protocolo SCSI-3 por fibra ótica
– Fibre Channel
• Protocolo SCSI encapsulado em pacotes TCP/IP
– iSCSI
• SAN oferece blocos de dados
para os servidores
• Internamente, um dispositivo
SAN pode realizar fatiamento
do disco para oferecer unidades
menores (disk slicing)
• Pode também oferecer agregação
para oferecer discos maiores
(disk striping) via RAID
SAN
• Topologias
– Ponto-a-ponto
– Fabric
– Loops Arbitrários
• Mais barato,
mas em desuso
SAN
• Zoneamento
– Equivalente à criação de VLANs em redes locais
– Objetivo de segregar o acesso
• Sem zoneamento, todos as máquinas acessam
todos os SANs
Redundância
• Ao se utilizar um único equipamento, tem-se
diversos pontos únicos de falha
– Multicaminhos
• Maior disponibilidade
• Balanceamento de carga
NAS
• Tem sua origem no SMB e no NFS
• Na verdade é uma caixa preta que faz algo que os
servidores Windows/Linux já faziam
– Fornece um volume de rede
– Noção de arquivo
• O que foi melhorado
– Gerenciamento
– Desempenho CIFS/NFS
– Solução mais barata que SAN
• S.O. dedicado a servir arquivos
– Foi retirado todo o resto
– Kernel pequeno (poucos megas)
– Kernel residente em memória
Comparação DAS/SAN/NAS
Snapshots
• Permite se criar uma “fotografia” do sistema de arquivos
em um certo instante
– Criado extremamente rápido
– Cria-se apenas ponteiros
para os blocos naquele momento
– Se um arquivo é alterado, realiza-se uma cópia do bloco
alterado para armazená-lo no snapshot
– Deve haver um espaço (pequeno) reservado para
snapshots
– Deve ser estabelecida uma política de armazenamento de
snapshots
• Exemplo: 24 snapshots
tirados a cada hora,
7 diários, 4 semanais e
6 mensais
Mirroring
• Espelhamento do storage
– Pode ser realizado via LAN ou WAN
– No caso de falha, o storage espelhado por
assumir
– Vários storages podem ser espelhados em um
superstorage localizado em um local distante por
segurança
– Backup em fita pode ser realizado em storage
espelhado para não impactar produção
Deduplicação
• Utiliza tecnologia similar aos ponteiros do
snapshot
– Porém com o objetivo de economizar espaço de
armazenamento
• Se um bloco de dados se repete, ao invés de se
armazenar cópias dele, armazena apenas um
ponteiro.
– Se o bloco for alterado em um arquivo, é
realizada uma cópia do bloco para os outros
arquivos que compartilham este bloco
• Pode reduzir muito o espaço necessário para
armazenar dados
– Principalmente se houver muita redundância
Deduplicação
Fornecedores
• Principais fornecedores de storage:
–
–
–
–
–
EMC – 26,0%
IBM – 16,3%
HP – 11,6%
NetApp – 10,3%
Hitachi – 8,7%
(4º trimestre 2010 – IDC)