• Новости
• Блоги
• Аналитика
• Новости компаний
• В СНГ и в мире
• Анонсы

Системы хранения данных - курс на оптимизацию

В восстановлении сегмента СХД на ИТ-рынке России сыграли свою роль и отложенный спрос, и виртуализация, и новые технологии оптимизации хранения.

Подъем рынка систем хранения данных, начавшийся в 2010 г., как ожидают, продолжится и в году нынешнем. Причины роста – не только общемировая тенденция к постепенному восстановлению ИТ-отрасли, но главным образом новые технологии. Виртуализация, облачные хранилища, конвергентные сетевые технологии – вот те ключевые моменты, на которых сегодня сконцентрировали внимание ведущие мировые разработчики СХД. Еще одна немаловажная тенденция – оптимизация подходов к организации хранения данных: шире стали применяться дедупликация, концепция управления жизненным циклом информации (ILM) и ряд других технологий. Разработки, доступные раньше лишь в системах hi-end, постепенно находят применение в СХД среднего и начального уровня.

Развитие технологий производства жестких дисков привело к тому, что большинство производителей СХД все чаще используют накопители формата 2,5 дюйма вместо 3,5. Правда, эта тенденция заметна в первую очередь в сегменте систем начального и среднего уровня, в СХД уровня Enterprise основными остаются традиционные диски 3,5 дюйма. В то же время более дешевые, но уже не менее надежные диски SAS постепенно вытесняют из СХД накопители FC, а твердотельные диски SSD, до недавнего времени считавшиеся экзотикой, теперь все чаще применяются в системах хранения практически всех уровней.

Рынок быстро восстанавливается

По мнению многих игроков ИТ-рынка, «дно» кризиса было пройдено в 2009 г., а 2010-й уже можно назвать годом возрождения. Для СХД это утверждение справедливо в полной мере. По разным данным, общий годовой объем выручки в этом сегменте российского рынка в 2010 г. составил $250–270 млн – существенно меньше, чем в рекордном 2008-м (почти $460 млн), но примерно в 1,5 раза больше, чем в 2009-м (около $180 млн). При этом стабильный рост отмечался от квартала к кварталу, и в нынешнем году тенденция сохраняется.

Традиционно в сегменте лидируют зарубежные производители, удерживающие более 95% рынка. Первую тройку, на которую приходится около 80%, по данным IDC, на нашем рынке составляют EMC, HP, IBM (традиционно занимающая прочное положение в банковском секторе). Сильны также позиции Hitachi Data Systems, Oracle (Sun) и Fujitsu. На долю остальных производителей остается не более 5% рынка. В поставках СХД начального уровня на российском рынке заметна продукция компаний «Аквариус», DEPO Computers, DotHill, Infortrend, Kraftway, LSI.

Рассматривая СХД различных уровней, можно отметить, что наибольшие показатели выручки демонстрируют сегменты hi-end и midrange (с небольшим преимуществом последних); системы начального уровня по суммарным финансовым показателям пока отстают.

Портрет типичной СХД

На российском рынке присутствуют сотни моделей систем хранения данных. Анализ продаж за 2010 г. позволяет выявить характерные черты СХД разного уровня. В прошедшем году, по данным производителей, заказчика интересовали в основном СХД с интерфейсами FC 8 Гбит/c, SAS2, iSCSI и 10GbE. Увеличился спрос на системы хранения, поддерживающие одновременную работу по нескольким протоколам, а также на системы со средствами репликации данных.

Большинство моделей СХД, которые относят к начальному уровню, включают от 12 до 96 дисков с интерфейсом SAS и/или SATA, а стоимость базового решения колеблется в пределах $5–15 тыс. (иногда до $25 тыс.) Для систем среднего уровня в 2010 г. была характерна поддержка от 16 до 768 жестких дисков SAS и SATA (комбинированный подход не утрачивает популярности); из внешних интерфейсов использовались 10GbE и iSCSI. Кроме того, в сегменте midrange все чаще приобретают системы с SSD-накопителями. Стоимость СХД среднего уровня для российского заказчика в 2010 г. колебалась в диапазоне $50–150 тыс. В системах класса hi-end, поддерживающих до нескольких тысяч дисков, традиционно применялся комбинированный подход, предполагающий одновременное использование накопителей разных типов: FC, SAS, SATA, SSD. Наиболее популярным внешним интерфейсом остается Fibre Channel. Стоимость СХД старшего уровня может достигать $500 тыс.

Российские разработчики предлагают СХД собственного производства, в основном начального (иногда среднего) уровня. В целом по рынку, за некоторым исключением, стоимость отечественных и зарубежных продуктов различается незначительно, особенно с появлением в модельных рядах мировых брендов специальных недорогих серий СХД. Однако сегмент hi-end полностью занят продукцией ведущих мировых производителей.

Проекты-2010

Крупнейшие проекты в прошлом году, как и раньше, были реализованы в банковском и телекоммуникационном секторе. Было выполнено несколько серьезных интеграционных проектов, связанных с репликацией данных, в том числе на большие расстояния. Можно отметить заметные внедрения для транспортных компаний, розничных сетей, структур госсектора. Приобретали СХД библиотеки и вузы, создающие свои электронные архивы, в том числе путем оцифровки бумажных изданий. Увеличился и спрос со стороны министерств образования и здравоохранения.

По мнению экспертов, больше стало комплексных проектов в рамках крупных инфраструктурных реализаций. Здесь были представлены самые новые и перспективные технологии СХД, например комплексные системы типа vBlock (разработанные коалицией VCE) или EMC DataDomain.

Несмотря на сложную экономическую ситуацию, Виктор Картунов (ETegro Technologies) видит заметное увеличение спроса на СХД по сравнению с 2009 г. со стороны корпоративных клиентов. В их числе производственные, сервисные и торговые компании, которые улучшали внутренние ИТ-приложения и работу с базами данных; банки, развивающие сервисные услуги для своих клиентов. Рост продаж стимулировало также активное развитие и повсеместное применение емкого видеоконтента – в результате заказчики часто приобретали СХД для работы с видеоинформацией.

В качестве основных потребителей СХД по итогам года Ян Сакс из Huawei Symantec Technologies называет интернет-провайдеров, финансовые структуры и телекоммуникационные компании, т. е. сегмент, для которого доступность данных является ключевым фактором. Довольно велик спрос со стороны медиакомпаний и телерадиовещательного сегмента, для которых существенна производительность приложений и оптимизация систем хранения данных. Не отставал в прошлом году и государственный сектор, где были реализованы значительные проекты; их особенность – повышенные требования к безопасности хранимых данных.

«Облака» и виртуализация

В сфере СХД как одной из основ ИТ в целом стремление к виртуализации с каждым годом ощущается все сильнее – и это неудивительно. Виртуализация позволяет одновременно применять системы разного уровня и класса от разных производителей в общей среде хранения данных, что дает существенную экономию при закупке и эксплуатации оборудования. Поскольку недавний кризис научил-таки многих по-настоящему экономить, подход с использованием различных СХД в рамках общей структуры хранения стал в 2010 г. очень популярен.

Заказчики теперь все чаще обращают внимание на имеющиеся в СХД средства виртуализации, а также на возможность их интеграции в общую виртуализованную среду, включающую вычислительную, сетевую и прочие подсистемы. Однако с развитием ПО виртуализации изменились и требования к СХД. Теперь заказчики хотят видеть управляемый и надежный пул дисковых ресурсов, а не отдельные системы, каждую со своими параметрами. Все больше внимания при выборе СХД уделяется программным особенностям решения, таким как динамическое выделение емкости в зависимости от потребностей приложения, возможности построения многоуровневой структуры хранения и динамической миграции данных, инструменты виртуализации внешних дисковых ресурсов и т.д.

Большинство технологий, которые еще пару лет назад встречались только в СХД среднего и старшего класса, сегодня предлагаются и в устройствах начального уровня. Это, в частности, бесплатное ПО для создания «моментальных снимков» и репликации данных, аппаратные средства повышения надежности хранения, возможность репликации. Можно, например, установить диски SSD в систему начального уровня, и они становятся здесь все более востребованными.

Отдельно стоит сказать о ленточных системах хранения, которые многие поспешили сбросить со счетов. В 2010 г. благодаря более глубокому внедрению средств виртуализации во все сферы корпоративных ИТ, а также по причине все более широкого применения концепции ILM, ленточные накопители начали отвоевывать позиции в дата-центрах. Как известно, из всей лавины хранимых данных большая часть после единственного использования бывает нужна лишь время от времени (а то и вовсе никогда), поэтому грамотное сочетание ILM с емкими и недорогими ленточными накопителями позволяет снизить общую стоимость среды хранения. Большое внимание здесь уделяется механизмам дедупликации данных.

В прошлом году значительно активнее обсуждалась тема облачных вычислений в корпоративной среде и особенно частных «облаков» как наиболее перспективной технологии при создании дата-центров. В системах хранения среднего и старшего уровней уже появляются специальные возможности, ориентированные на предоставление облачных сервисов. Однако далеко не все участники рынка с оптимизмом относятся к этому направлению. Например, Евгений Чечеткин («Аквариус») считает, что «облачные вычисления» – всего лишь красивый термин, взятый на вооружение ведущими мировыми брендами. Для всех ИТ-шников любая крупная IP-сеть – уже «облако», как минимум, с точки зрения транспорта данных. Появление концепции облачных сервисов было предопределено развитием аппаратных средств и технологий виртуализации, в ходе совершенствования которых появились выделенные устройства, специализирующиеся на хранении информации, а также сети хранения данных. В дальнейшем прогнозируется обратная зависимость: теперь уже облачные сервисы, став популярными, будут определять требования к аппаратной и программной инфраструктуре. В настоящее время развитие услуг в «облаке» ограничено проблемами защиты информации от потери или утечки, а также вопросами контроля за легальностью использования данных.

Ситуация с «облаками» конкретно в России еще сложнее. По мнению Александра Фильченкова из компании Kraftway, развития облачных сервисов в стране почти не происходит. Высокая стоимость трафика, низкие показатели гарантированной полосы пропускания канала, проблемы законодательной базы при работе с персональными данными и отсутствие четкого представления о финансовых затратах (заказчик неохотно платит за то, чего не ощущает) – все это привело к сложной ситуации. С одной стороны, «облачная» тема популярна и многие интеграторы, стремясь показать свои возможности, так или иначе реализуют такого рода проекты. С другой стороны, у потенциальных заказчиков облачные услуги пока практически не востребованы.

Уплотнение или оптимизация?

Естественно, что для растущих объемов информации нужны все более емкие и производительные системы хранения. Как следствие, в технологической сфере основными направлениями развития СХД стали увеличение физической плотности записи на накопителях и технологии оптимизации хранения. На данный момент наиболее устойчивый тренд – использование технологий дедупликации данных на прикладном и системном уровнях. Это позволяет обойтись системами хранения меньшей физической емкости и, соответственно, снижает их стоимость без ухудшения производительности. Все шире используются средства виртуализации внешних хранилищ, технологии динамического выделения емкости приложениям.

Технологии оптимизации хранения, по мнению Михаила Воробьева (IBM в России и СНГ), сейчас становятся все более востребованы. Многие компании активно развивают дедупликацию и компрессию данных. Кроме того, все большее число компаний, особенно сектора Enterprise, применяют иерархические схемы организации хранилищ данных с разнотипными носителями информации, концепцию ILM и т.д.

 Технологии оптимизации хранения данных, такие как дедупликация, компрессия, высокоэффективное клонирование, по оценкам Романа Волкова (представительство NetApp в России и СНГ), позволяют сократить потребность в дисковом пространстве и сэкономить (в зависимости от типа данных) от 25 до 90% объема накопителей. Технологии, которые используются в решениях NetApp, по словам эксперта, оказались востребованными для построения облачных инфраструктур, но вместе с тем NetApp работает и над уплотнением физических носителей.

Однако Сергей Плюснин («Т-платформы») придерживается иной точки зрения: количество информации в среднем удваивается каждые полтора года, поэтому экстенсивное направление развития СХД является главным и определяющим. Технологии оптимизации не способны существенно повлиять на этот процесс; они носят скорее паллиативный и сугубо местный характер и призваны продлить жизненный цикл устаревающих аппаратных решений, с тем чтобы временно сократить расходы предприятий на их модернизацию.

К тому же не надо забывать, что технологии оптимизации малоприменимы в высоконагруженных либо распределенных системах хранения данных.

Наилучшие перспективы, по-видимому, имеет грамотное сочетание подхода уплотнения физических носителей данных (повышение плотности записи, уменьшение размеров) и технологий оптимизации хранения. По словам Игоря Корнетова (EMC в России и СНГ), рынок движется в нескольких направлениях: например, требуется обеспечить хранение быстро растущих объемов данных и одновременно наиболее эффективное использование информации, которую эти данные предоставляют. Если первая задача зачастую эффективно решается именно уплотнением, то вторая – только развитием интеллектуальных механизмов работы с информацией: поиска, аналитики, т. е. переходом от управления данными к управлению знаниями.

Предпосылкой для оптимизации скорости обработки данных, как полагает Сергей Сенько из DEPO Computers, во многих случаях является неоптимальность программного кода многих корпоративных приложений, которые тем не менее работают с большими массивами данных (системы бухгалтерского, финансового и управленческого учета, аналитические программы, потоковая обработка видеоданных, использование систем хранения данных в работе суперкомпьютеров и др.). Если возможности программной оптимизации существенно ограничены либо в принципе отсутствуют, требуется реализовать высокоскоростную обработку информации на аппаратном уровне, и для этого существует целый ряд способов.

Конвергентные сети приходят в СХД

Одно из наиболее интересных направлений в развитии СХД четко выкристаллизовалось в 2010 г. – это конвергентные ЛВС. Благодаря им отпадает необходимость в использовании двух отдельных сетей – Ethernet для серверов и Fiber Channel для SAN. Технология FCoE позволяет передавать FC-трафик сетей хранения по каналам Ethernet. Решения такого рода уже активно продвигают на рынок Brocade, Cisco, HP.

Благодаря конвергентным решениям не только FC (посредством FCoE) приближается к технологии Ethernet, но и Ethernet становится ближе к миру Fibre Channel. Как отмечает Николай Умнов (Brocade в России и СНГ), в новой архитектуре конвергентных сетей Brocade ONE использование самоорганизующихся фабрик дает возможность автоматически добавлять и удалять коммутаторы в сети, а протокол TRILL позволяет организовать множественные пути для передачи данных, заменяя традиционный STP. Кроме того, достигается работа без потери пакетов (Lossless Ethernet).

Пока такие сети еще не получили широкого распространения. Это объясняется прежде всего новизной технологии, необходимостью заново строить сеть передачи данных, устанавливать специальные адаптеры в серверы и т.д. Однако по мере развития технологии и дальнейшей унификации компонентов, по мнению экспертов, будет идти переход на конвергентные сети, и со временем FCoE отвоюет заметное место в дата-центрах.

Пару лет назад казалось, что FCoE быстро и кардинально изменит технологию подключения к СХД. Но на практике оказалось, что зачастую по ряду причин целесообразнее оставить отдельную FC-среду для подключения к системам хранения. В то же время технология Fibre Channel хорошо зарекомендовала себя как высокоскоростная и устойчивая к сбоям специализированная сеть для передачи данных. И отказываться от нее ни производители, ни потребители пока не собираются, скорее наоборот – в 2010 г. были анонсированы модели сетевых карт и коммутаторов FC с пропускной способностью 16 Гбит/с, выпуск которых намечен на текущий год. Таким образом, должно пройти как минимум несколько лет, прежде чем конвергентные сети начнут широко применяться в мире и в России.

FC – SAS – SSD?

Конъюнктура в сфере накопителей в прошедшем году заметно изменилась. Многие эксперты полагают, что в ближайшие год-два жесткие диски FC будут полностью вытеснены накопителями с интерфейсом SAS/SATA, по крайней мере в СХД нижнего и среднего диапазона. Это обусловлено, во-первых, выгодными ценами на SAS-диски, во-вторых, возможностью без проблем сочетать в одной системе относительно недорогие диски SAS и SATA.

Все производители СХД, как утверждает Александр Зейников (LSI в России и СНГ), в своих планах или уже перешли, или в ближайшее время переходят на SAS. Все дисковые модули, которые использует сейчас компания LSI, переведены на топологию SAS2. При этом форм-фактор 2,5 дюйма пользуется все большей популярностью в связи с удешевлением дисков и приближением их по стоимости к накопителям 3,5 дюйма. В корпоративном сегменте, на взгляд эксперта, уже в ближайшее время место традиционных жестких дисков постепенно займут накопители SSD.

У технологии SAS, по мнению Юрия Скачкова (Hitachi Data Systems в России и странах СНГ), есть важные преимущества: например, SAS позволяет построить подключение типа «точка-точка», в то время как протокол FC-AL подразумевает организацию «арбитрируемой петли», к которой подключены сразу несколько дисков. В каждый момент времени данные по такой «петле» может передавать только один диск, остальные вынуждены ждать, пока освободится канал. Более того, обычный разъем SAS включает четыре независимых пути, и в итоге СХД среднего уровня обеспечивает восемь путей к дискам системы хранения, в то время как FC дает только два пути на всю дисковую полку. SAS также позволяет применять диски малого формфактора, а у систем на базе накопителей 2,5 дюйма ниже потребление электроэнергии и тепловыделение, и они занимают значительно меньше места в дата-центре.

Кстати, формфактор тоже является предметом дискуссий в среде специалистов. В прошлом году все производители представили СХД на базе дисков 2,5 дюйма, и они все активнее вытесняют традиционные накопители 3,5 дюйма, особенно в системах начального и среднего уровней. Значительную роль здесь играет и усиливающееся давление со стороны накопителей SSD, которые, за редким исключением, выпускаются в формфакторе 2,5 дюйма. Однако освоенная на данный момент плотность магнитной записи не позволяет создать диски этого формфактора, сравнимые по вместительности с традиционными накопителями 3,5 дюйма.

Как утверждает Александр Яковлев (представительство Fujitsu в России), диски SAS уже практически полностью вытеснили FC в сегменте начального уровня, теперь дело за системами среднего и старшего сегментов. Уровень надежности и производительности дисков FC и SAS практически одинаков, отмечает эксперт, а разница в цене значительная. Что касается формфактора 2,5 дюйма, сейчас появляется возможность использовать дисковые полки для таких дисков в существующих массивах, если это необходимо и плотность компоновки является наиболее значимым фактором. При этом, с одной стороны, снижается энергопотребление и даже немного увеличивается надежность каждого 2,5-дюймового диска; с другой стороны, ощутимо уменьшается производительность каждого диска, к тому же есть ограничения по емкости.

Однако Артем Гениев из Dell полагает, что никто из крупных разработчиков систем хранения не отказался от использования 3,5-дюймовых дисков, хотя большая часть производителей и предлагает СХД с дисками 2,5 дюйма. Более 90% объема «цифровой вселенной» – это неструктурированные данные, в том числе весьма емкий мультимедиа-контент. Для хранения таких данных лучше всего подходят недорогие и вместительные носители, так что альтернативы дискам 3,5 дюйма пока нет. Очень перспективным направлением эксперт считает диски SSD, которые будут применяться все более активно как в качестве носителей данных, так и в роли промежуточной кэш-памяти. Более того, прозрачная для пользователя интеллектуальная оптимизация размещения данных в перспективе позволит отказаться от использования «скоростных» дисков (до 10–15 тыс. об./мин), оставив на рынке только SSD и SATA/NL-SAS.

Многие специалисты воспринимают массовый переход к дисковым накопителям 2,5 дюйма в качестве промежуточного шага и подготовки отрасли к полному переходу на SSD-накопители. Уже сейчас SSD проникают в системы не только среднего, но и начального уровней. Однако спрос на такие диски, несмотря на их явные преимущества (низкое время задержки и уровень шума, малая потребляемая мощность в сочетании с высокой производительностью), в СХД пока что невысок. Обусловлено это несколькими факторами, главным образом высокой стоимостью носителей и небольшим временем гарантированной работоспособности в условиях активной эксплуатации (всего до 100 тыс. циклов перезаписи). Поэтому сейчас SSD выступают как вспомогательные накопители для систем, использующих магнитные диски. Тем не менее ожидается, что в ближайшие три-пять лет будет наблюдаться массовый отказ от традиционных жестких дисков в пользу SSD-накопителей.

Прошедший год можно назвать если и не переломным, то по крайней мере трендообразующим для сегмента СХД. Кроме явных признаков экономического оздоровления отрасли (роста объема рынка и числа проектов, возвращения крупных заказчиков), видны тенденции к обновлению технологий. Повсеместное применение виртуализации, облачный подход при построении крупных систем хранения, конвергентные сети передачи данных, активное применение средств оптимизации в решениях всех уровней – все это закладывает основы для существенной трансформации рынка СХД в ближайшем будущем.