Сети доступа к дискам
– А теперь, прикинь солдат – где Москва, а где Багдад!
Али ты смотался за ночь до Богдаду и назад?
Л. Филатов
Волоконно-оптические каналы подключения дисковых устройств к компьютерам, как, например, упоминавшийся в разд. "Шины" FC-AL, обеспечивают высокую пропускную способность и возможность устанавливать диски на значительном удалении от компьютера, иногда даже в другом здании.
Высокая пропускная способность позволяет одновременно нескольким системам использовать одну и ту же логическую шину. В частности, это дает возможность перераспределять диски или даже их логические разделы между системами без их физического переключения. Распределение вычислительных систем, дисков (особенно зеркальных или включенных в RAID более высокого уровня) и устройств резервного копирования по разным помещениям позволяет снизить риск потери данных в случае пожара или какого-либо другого бедствия и даже обеспечить бесперебойный сервис в этих условиях (рис. 9.43).
Рис. 9.43. Сеть FC-AL с несколькими кольцами и коммутаторами
Такая механика подключения запоминающих устройств к компьютерам изменяет взгляд на взаимоотношение между вычислительными и запоминающими устройствами: вместо сервера с подключенными к нему одним или несколькими дисками мы имеем массив постоянной памяти, к которому подключены один или несколько серверов, осуществляющих поиск и транзакции над хранящимися в массиве данными. Такой взгляд на организацию внешней памяти называется SAN (Storage Access Network – сеть доступа запоминающим устройствам) (рис. 9.44).
Не следует путать SAN с файловыми серверами, серверами транзакции другими СУБД. Если последние предоставляют относительно высокоуровневые операции над хранимыми данными (поиск файлов в каталогах, транзакции над таблицами реляционной СУБД и т. д.), то SAN обеспечивает доступ к разделяемым устройствам на уровне команд SCSI – чтения и записи отдельных блоков данных.
Средства для разрешения возможных коллизий, возникающих при этом весьма ограничены: SCSI III предусматривает лишь простые средства взаимоисключения при доступе нескольких инициаторов к одному целевому устройству, сводящиеся к захвату или освобождению целого логического устройства. Это может быть приемлемо лишь для разделения ресурсов, относительно редко используемых различными серверами (например, устройств резервного копирования) или применяемых преимущественно для чтения (например, загрузочных дисков). Как мы видели в разд. "Мониторы и серверы транзакций", для разрешения коллизий при интенсивной асинхронной модификации данных предпочтительнее архитектура сервера транзакций или мониторного процесса для реализации которой у современных устройств SCSI явно недостаточно интеллекта.
Впрочем, SAN представляет собой молодую технологию с неясными на момент написания книги перспективами развития. Повышение интеллекта запоминающих устройств и превращение их в серверы транзакций является одним из перспективных направлений. Второе возможное направление развития, не противоречащее первому, – конвергенция транспортных протоколов SAN с протоколами гигабитных локальных и даже глобальных сетей, например путем инкапсуляции команд и блоков данных SCSI в кадры Ethernet или даже в пакеты TCP/IP. Перспективы такой конвергенции обсуждаются (правда, в пессимистическом ключе) в работе [Neil 2000].
Рис. 9.44. Сеть доступа к дискам (SAN)