Введение
Экономические и предпосылки появления и использования централизованных информационных систем хранения и управления данными. Обзор современных требований к СХД. Области применения. Основные характеристики современных систем хранения данных. Классификация СХД. Предмет курса «Основы технологий хранения данных» и связь его с другими дисциплинами учебного плана.
Тема 1. Общие принципы построения и проектирования центров хранения и обработки данных
Эволюция систем хранения данных. Различия данных и информации. Важность сохранения данных для бизнес — задач. Модели хранения данных: централизованная и децентрализованная. Консолидация данных. Среды хранения данных. Базовые составляющие центров хранения данных. Ключевые требования к системам хранения.
Тема 2. Архитектура систем хранения. Часть 1
Архитектура хостовой (серверной) части СХД. Физические и логические компоненты хоста. Составляющие связи в СХД. Топология и протоколы сетей передачи данных. Архитектуры основных интерфейсов вычислительной системы: системные шины (параллельная и последовательная модели); обзор интерфейсов, используемых в современных СХД: PCI, IDE/ATA, SATA, SAS.
Тема 3. Архитектура систем хранения. Часть 2
Интерфейсы доступа к накопителям. Технология и структурная модель протокола SCSI. Стек протоколов Fibre Channel: среда передачи и физические интерфейсы, адресация, типы портов, классы сервиса и используемые топологии. Оборудование FC. Построение сетей хранения. Подключение серверов к сетям SAN.
Тема 4. Архитектура систем хранения. Часть 3
Физические устройства хранения. Архитектура жесткого магнитного диска. Производительность и надежность накопителей на физических дисках. Технология RAID — массивов. Понятие, компоненты, уровни RAID. Практические реализации (программные и аппаратные). Hot Spare — диски и понятие «горячей замены».
Тема 5. Сетевое хранилище. Часть 1
Понятие интеллектуальных систем хранения данных (ИСХД). Монолитные и модульные системы хранения. Компоненты ИСХД: Front End, кэш, Back End. Разделы жестких дисков, понятия RAID — групп и LUN, конкатенации и логического разделения физического диска. Алгоритм работы кэш памяти ИСХД.
Тема 6. Сетевое хранилище. Часть 2
Технологии хранения данных. Сравнение различных моделей хранения данных. Прямое подключение хранилища данных — Direct Attached Storage (DAS). Последовательное и параллельное подключения. Адаптеры HBA. Внутренние и внешние интерфейсы соединения устройств. Сетевое подключение хранилища данных — Network Attached Storage (NAS). Физические и логические элементы NAS.
Тема 7. Сетевое хранилище. Часть 3
Сети хранения данных — Storage Area Network (SAN). Эволюция и концепция решений SAN. Компоненты SAN. Понятие WWN, ISL и Switched Fabric. Механизм зонирования. Технологии IPSAN и FCIP. Протокол iSCSI. Технология CAS.
Тема 8. Непрерывность бизнеса
Важность хранения информации и критичность ее утери для бизнеса. Понятия RPO и RTO. Планирование непрерывности бизнеса. Единая точка отказа и диагностирование причин нарушений работы СХД. Локальная и удаленная синхронизация и «зеркалирование». Технология Backup/Restore. Технология EMC PowerPath. Уровни отказоустойчивости и балансировки сетевой нагрузки. Уровни резервного копирования (инкрементальный и дифференциальный архивы). Backup топологии. Носители для Backup — лента и диски. Концепции локальной и удаленной репликации.
Тема 9. Мониторинг и управление центров хранения и обработки данных. Безопасность сред хранения данных
Компоненты наблюдения за центрами хранения информации. Мониторинг емкости, производительности, технического состояния и безопасности. Использование протокола SNMP. Технологии CIM, WBEM и EMPs. Программный комплекс EMC ControlCenter. Управление центрами хранения данных. Определение безопасности систем хранения данных. Защита физического доступа. Программные и аппаратные элементы защиты.
Тема 10. Виртуализация
Обзор технологий виртуализации. Достоинства и недостатки технологии. Различные уровни виртуализации. Понятие Virtual Storage. Виртуализация «блочного» уровня. Решение EMC Invista. Виртуализация «файлового» уровня Решение EMC Rainfinity.
Заключение
Перспективы и современные тенденции развития технологий и аппаратных инструментов сетей и систем хранения данных, средства эффективного управления информационной инфраструктурой ЦОД .
Перечень практических занятий
- Знакомство с интерфейсом и работой в среде программных симуляторов интерфейса администрирования систем хранения данных Aquarius AX100
- Создание RAID групп (с различным уровнем организации RAID массивов) и логических томов в среде симуляторов управляющего ПО корпорации EMC, демонстрация проведения этих действий на реальном оборудовании
- Выделение логических томов (LUN) хостовым компонентам (серверам) в среде эмулируемого ПО и демонстрация на реальном оборудовании
- Мультимедийная презентация: демонстрация решений компании EMC по организации отказоустойчивых сетей хранения, включения в инфраструктуру СХД хостов и работа с управляющим ПО (режим GUI)
- Тестирование производительности СХД в зависимости от различных режимов работы системы хранения (различные варианты конфигурации RAID массивов), отличия при выборе различного типа внешнего интерфейса подключения (iSCSI или FC)
- Тестирование производительности хранилища при работе под нагрузкой с копией реальной базы данных, а также при использовании множественных подключений гетерогенных систем к одной СХД
- Отслеживание состояния систем хранения данных в режиме реального времени, настройка административных оповещений и организация повышенной доступности (создание избыточных путей, настройка ПО, обеспечивающего отказоустойчивость)
- Создание отказоустойчивого кластера из двух узлов с размещением кворумного ресурса на SAN устройстве и тестирование доступности
- Мультимедийная презентация: демонстрация решений компании EMC, использующих технологии виртуализации систем хранения, а также создания высоко доступных отказоустойчивых сетей хранения данных