JBOD в инфраструктуре хранения

Крипточума, охватившая рынок накопителей, пришла и уйдет.  Спрос на HDD понемногу очищается, цены откатываются назад, вендоры наполняют канал дисками.

Емкие хранилища, как и раньше, нужны производителям видеоконтента, интеграторам систем видеонаблюдения, картографам и держателям фотобанков. Их данные и есть их ценный актив. Бывает, по требованиям регуляторов приходится хранить «замороженные» архивы, но обычно бизнес, построенный вокруг больших данных, энергично оборачивает их в повседневной практике.

Цена имеет значение. Потому основными носителями объемных данных остаются механические диски. Что бы ни говорили про удешевление флэш-памяти, SSD дороже HDD в разы. В ценах сырой емкости петабайт, набранный «вращающимися жестянками», обойдется в $30K - против $100K+ на SSD.

SAS всему голова

Будущее - за компонуемой (composable) инфраструктурой из независимых вычислителей и хранилищ сетевого доступа. Но пока что объемное хранение остается в экосистеме SAS, а плодотворная дебютная идея разделения вычислений и хранения ограничивается расщеплением самих хранилищ – на управляющие серверы и емкие контейнеры с десятками механических дисков, JBOD. Серверы-контроллеры отвечают за логику хранения и сетевой отклик. JBOD обеспечивают комфортные условия содержания дисков и пути доступа к ним. Одни к другим подключаются по SAS и размещаются бок о бок (из-за ограничений SAS на длину соединительных кабелей).

Речь не только о программно-определяемых системах. Аппаратные системы хранения – тоже серверы, работающие под управлением специализированных ОС. Обычно, с дублированными контроллерами и внешними интерфейсами по выбору. Их емкость точно так же наращивается с помощью SAS JBOD. 

Ролевая функция JBOD как расширения дисковой подсистемы при серверах-хостах и  аппаратных СХД сформировала его современный типаж: 

• 4U на 60 и больше накопителей NL SAS HDD с горячей заменой
• Два модуля ввода-вывода IOM, два экспандера, дублированные пути к дискам
• 4-6 портов SAS на каждый IOM для подключения хостов и расширений
• Отказоустойчивое питание, сменные вентиляторы
• Виброзащита дисков, разветвленная система обдува.

Вынос объемных данных в SAS JBOD на механических дисках оправдан экономически и технологически: низкой удельной стоимостью хранения, приличной потоковой (sequential) производительностью, близостью к источнику данных (накопление и обмен объемными данными обычно стараются локализовать, идет ли речь о краевых приложениях или видеопроизводстве). Активные данные масштаба петабайта в облаке не хранят. Даже если размещение у провайдера дешевле локального, «бесконечно» расширяемо (с точки зрения наземного пользователя) и имеет высокую защищенность, задержки передачи данных и плата за трафик убивают преимущества удаленного хранения.

Приложения JBOD

Где есть объемные данные – там есть работа JBOD, при серверах и системах хранения под:

• Видеопроизводство
• Раздачу контента (CDN)
• Видеонаблюдение
• Машинное обучение
• Частные и публичные облака
• Корпоративное хранение near-line
• Математическое моделирование
• AR/VR, игровые платформы.

Стандарты и ограничения

SAS – устоявшийся индустриальный стандарт, с понятной логикой адресации, масштабирования и сопутствующими свойствами вроде зонирования или многопутевого обращения к дискам. Физические ограничения SAS не слишком обременительны: перебор по количеству накопителей в одном домене SAS на практике недостижим, пропускной способности портов хватает с запасом, а с малой длиной кабелей мирятся, сближая источники и таргеты.

Гораздо сильнее влияют на рынок ограничения производителей оборудования, так называемый vendor lock-in (привязка к поставщику). Бизнес-модель, которая устанавливает зависимость потребителя от продуктов одного производителя, оправдывается «совместимостью». Чего только не придумают, чтобы привязать покупателя к своему продуктовому ряду (и заставить его платить больше).

Так и JBOD только кажется универсальным классом оборудования, подключаемым по стандартному интерфейсу SAS. Попробуйте спарить JBOD от Supermicro с системой хранения Dell (HPE, Netapp итд).

Есть и другой пример – сотрудничества производителя систем хранения QSAN и Western Digital, c их емкими JBOD семейства Ultrastar Data60/Data102. QSAN не стал, подобно другим вендорам, ограничивать совместимость своих СХД своими же JBOD. Кросс-авторизация QSAN/Western Digital помогла обеим компаниям расширить рынки сбыта. Каждый занимается своим делом: QSAN совершенствует линейку хранилищ Unified Storage (гибридных систем, ориентированных на большие объемы неструктурированных данных), Western Digital обеспечивает эти системы емкими расширениями. По конкурентным, а не надуманным ценам. На петабайтах данных экономия впечатляет.

Типовые сценарии

Несколько примеров организации объемного хранения на связках QSAN и Western Digital Ultrastar JBOD.

Сценарий #1. Видеопроизводство.

Сценарий #2. Бэкап виртуальных машин.

Сценарий #3. Видеонаблюдение.

Большие данные обязывают

Накопление данных компаниями увеличивает затраты на обустройство данных – но не до такой степени, чтобы покупать новые системы хранения, когда заканчивается место в старых. Планирование инфраструктуры хранения начинается с анализа движения данных. Будет она на аппаратных хранилищах или программно-определяемой, важно заранее понимать сценарии масштабирования. При прочих равных выбирать поставщика и такие системы, расширение объема хранения которых обходится в цену контейнера с дисками (JBOD), немногим дороже стоимости самих дисков.

Лишних денег не бывает.

А данным место в JBOD.