Организация больших массивов дисков для IP видеонаблюдения.Написано по заказу журнала Системы безопасности, издательство Гротек.
Не секрет, что с увеличением разрешения видеокамер в IP системах видеонаблюдения и безопасности возросли требования к размеру архивов. Но не стоит волноваться - возникшие задачи решаются стандартными IT средствами, для знакомства с которыми особые усилия не потребуются.
Большой массив дисковЧтобы организовать массив жестких дисков, например на 64 Тбайт, достаточно к серверу последовательно подключить четыре SAS корзины (обозначение SAS будет раскрыто чуть ниже) на шестнадцать однотерабайтных SATA дисков (рис. 1). При этом в стандартный слот сервера необходимо установить RAID контроллер с внешним SAS разъемом. Соединяется все специальными SAS шнурами. Теоретически, так можно объединить в один большой массив 128 SAS корзин, в которых могут располагаться 16 384 жестких диска.
Рис. 1. Последовательное соединение SAS корзин дисков
Массив дисков поменьшеЧуточку труднее самостоятельно собрать сервер с внутренним массивом дисков (рис. 2). Для этого необходимо приобрести серверное шасси (Case) с достаточным количеством слотов для установки жестких дисков (при желании в одном сервере можно разместить 8-16 дисков). Затем шасси следует укомплектовать стандартными PC компонентами (материнской платой, процессором и памятью).
Объединение дисков в единый массив обеспечит RAID контроллер, имеющий нужное число внутренних SASx4 или SATA портов.
Сложность сборки такого сервера заключается в том, что необходимо как-то уложить чудовищное количество кабелей. На приведенном рисунке каждые четыре SATA шнура объединены в один SASx4 шнур (один SASx4-порт обслуживает четыре SATA/SASx1 порта). Это типовое решение, позволяющее несколько уменьшить клубок проводов. Однако, помимо соединения SAS и SATA портов еще необходимо подключить питание дисков, а поскольку блоки питания обычно не оснащаются большим числом разъемов, то придется воспользоваться разделителями питания. К этому вороху кабелей также добавляются провода от дополнительных вентиляторов охлаждения дисков.
Значительно легче собрать сервер с небольшим хранилищем на основе "пустой" корзины. Внешне такая корзина не отличается от готовой SAS-корзины, однако внутри у нее предусмотрено место под стандартную материнскую плату.
Сборка подобного сервера упрощается за счет того, что диски подключаются с помощью объединительной платы, через которую раздается питание винтов и каждые 4 SATA порта сводятся в один SASx4. То есть RAID контроллер и объединительная плата соединяются шнурами, имеющими c обеих сторон разъемы SASx4. И этих шнуров вчетверо меньше. Кроме того, корзины дисков обычно оснащены достаточным количеством вентиляторов, питание на которые подается через отдельную платку, что также существенно сокращает общее количество проводов.
Рис. 2. Организация внутреннего RAID массива
Как настроить массив дисковНастройка массива дисков осуществляется через BIOS RAID контроллера, который загружается до входа в BIOS материнской платы. Там можно выбрать те диски, которые будут сгруппированы в RAID. Обычно в один RAID объединяется 4-6 жестких дисков. В этом случае достигается приемлемая скорость записи/чтения данных.
Выбор типа RAID задается возможностью оперативной замены сбойного диска. Если массив легко доступен для обслуживания, то логично будет выбрать RAID 5, допускающий сбой одного диска (при 6 дисках это 16% емкости архива, отложенных в запас). Если возможности оперативной замены дисков нет, то следует выбрать RAID 6, допускающий сбой двух дисков (при 6 дисках это 33% запаса).
Помимо RAID 5 и 6 есть RAID 0 (чередование двух дисков), не предназначенный для дисковых массивов и применяемый исключительно с целью существенного увеличения скорости записи/чтения, а также RAID 1 (зеркалирование двух дисков), вполне подходящий для защиты ПО сервера.
По аналогии с RAID 0, добавление "0" к индексу RAID означает, что тот обеспечивает лучшую производительность. Например RAID 50 -- это RAID 5 c повышенной скоростью записи/чтения.
После выбора типа RAID массив запускается на форматирование, которое обычно длится несколько часов. На этом подготовка массива заканчивается.
Нелишние сведения о массивах дисков: Что полезно знать, но не страшно забыть.
1) Аббревиатура SAS расшифровывается как Serial Attached SCSI, т.е. SAS - это последовательный SCSI.
Другими словами, предшественником SAS был параллельный SCSI (интерфейс, предназначенный для приложений с высокой доступностью).
Уникальность SAS заключается в том, что он сохранил качества SCSI и при этом совместим с простыми SATA дисками. Т.е. к порту SASx4 можно подключить четыре обычных SATA диска.
2) Массивы с параллельным SCSI интерфейсом все еще есть на складах поставщиков, но для новых систем покупать их не следует - завтра они окажутся не совместимыми ни с одним современным решением.
3) Сегодня заметно растет популярность iSCSI - интерфейса подключения массивов по обычной локальной сети (Ethernet), в котором SCSI данные встраиваются (инкапсулируются) в обычные сетевые пакеты (TCP/IP). Благодаря этому iSCSI массивы можно располагать там, где это удобнее всего сделать, а соединять их можно с помощью стандартных Ethernet-коммутаторов. Обратной стороной такой гибкости является большое время задержки, которое возникает из-за особенностей стека TCP/ІР.
iSCSI поддерживается большинством ОС (в том числе Linux), и теоретически такие массивы могут подключаться к серверам без каких-либо дополнительных устройств. Однако на практике либо массивы требуют установки в сервер iSCSI контроллеров, с помощью которых они администрируются/настраиваются, либо контроллеры нужны в качестве акселераторов для получения более-менее приличной скорости записи/чтения данных.
На iSCSI массивы делает ставку такой именитый производитель решений для IP видеонаблюдения, как BOSH. Выпускаемые им камеры способны напрямую отправлять данные в iSCSI массивы, минуя серверы и компьютеры пользователей.
4) Среди прочих есть FC (Fibre Chanel) - оптический интерфейс. Его основное предназначение - организация сетей хранения данных (SAN, Storage Area Network). Для объединения FC массивов в сеть также потребуются специальные оптические хост-адаптеры. В целом это весьма дорогая технология.
5) Многие специалисты связывают перспективы развития IP видеонаблюдения с NAS (Network Attached Storage), т.е. с сетевыми хранилищами. Здесь следует быть осторожными. Большинство изделий, выпускаемых под аббревиатурой NAS, не что иное, как файл-серверы, которые плохо предназначены для записи больших потоков видеоданных. Те же NAS, что в принципе подходят для видеонаблюдения, обычно обладают заоблачной ценой.
Что нужно знать для заказа RAID контроллеров, корзин дисков и т.д.RAID контроллерВ мире 69% RAID контроллеров выпускает Adaptec. Под задачи видеонаблюдения подходят контроллеры этой фирмы серии 5XXX. Сегодня разумным будет выбор образцов с PCI - Express-шиной (PCI-e). Для подключения SAS-корзины контроллер должен иметь внешний порт (External SAS).
Фото 1. SAS контроллер
Если выбирать не Adaptec, то логичнее использовать RAID контроллеры той же фирмы (торговой марки), что и сервер (IBM, HP, Intel и т.д.). При этом под фирменной наклейкой, скорее всего, окажется тот же Adaptec или LSI (это два основных OEM-производителя RAID контроллеров).
Riser-CardПри установке RAID контроллера в 1U сервер, следует не забыть заказать подходящую Riser-Card (соединительную платку, позволяющую установить контроллер горизонтально).
SAS корзина дисковПродавцы могут называть ее SAS JBOD (Just a Bundle Of Disks, дословно "просто куча дисков") или корзиной дисков с SAS экспандером. К контроллеру Adaptec лучше всего подходят SAS корзины дисков Xtore, к фирменным контроллерам - массивы той же торговой марки, что и контроллер, и сервер.
SAS шнурыВнешние соединительные SAS шнуры могут быть оконцованы двумя одинаковыми разъемами - Mini SAS to Mini SAS (SFF-8088 to SFF-8088), SAS to SAS (SFF-8470 to SFF-8470) или двумя разными разъемами - Mini SAS to SAS (SFF-8088 to SFF-8470).
Внешние SAS шнуры могут иметь длину от одного до шести метров. Внутренние SAS шнуры для соединения контроллера с объединительной платой могут быть оконцованы двумя одинаковыми разъемами - Mini SAS to Mini SAS (SFF-8087 to SFF-8087), SAS to SAS (SFF-8484 to SFF-8484) или двумя разными разъемами - Mini SAS to SAS (SFF-8087 to SFF-8484).
Для подключения SATA дисков напрямую к контроллеру потребуются шнуры SAS (SFF-8087 или SFF-8484) to SATA.
Объединительная платаПродавцы могут называть ее Back Plane или Backplane, то есть это задняя (относительно дисков) обьединительная панель (плата). Она может иметь разъемы Mini SAS (SFF-8087) или SAS (SFF-8484). Иногда объединительные платы оснащаются простыми SATA разъемами. В случае с SAS корзиной (SAS JBOD) объединительная плата напрямую соединяется с SAS экспандером или составляет с ней единое целое.
Заключение или как пользоваться полученными знаниямиСобственно говоря, это все, что реально необходимо знать о дисковых массивах специалисту по безопасности.
Как пользоваться этими знаниями? Очень просто - можно попросить трех разных IT поставщиков подобрать массив с нужными характеристиками. Затем выбросить их предложения в мусорную корзину и заказать то, что реально будет работать, воспользовавшись этим материалом.
После этого можно убедиться в том, что знание - не только сила, но и сэкономленные большие деньги! Если кто-то не знает, как их теперь потратить - пусть срочно свяжется с автором статьи.
Вход
Регистрация
FAQ
Поиск
