Urządzenia amerykańskiej firmy BlueArc zmuszają do ponownego zastanowienia się nad potencjalnymi zastosowaniami pamięci masowych NAS.

Przyszłość systemów NAS (Network Attached Storage) rysuje się w jasnych barwach. Idea zdecentralizowanej architektury systemów pamięci masowych wykorzystujących standardowe komponenty i połączonych za pomocą zwykłych, niedrogich rozwiązań sieciowych została zapisana w strategiach wielu firm informatycznych - i małych, i dużych.

Choć pomysł jest atrakcyjny, na drodze do jego realizacji, a zwłaszcza szerszej akceptacji przez klientów, stoi kilka przeszkód technologicznych, z których największą jest ograniczona wydajność dysków w stosunku do możliwości oferowanych przez współczesne sieci. Utrwalił się pogląd, podsycany przynajmniej w części przez firmy mocno związane z sieciami SAN, że pamięci NAS są przeznaczone jedynie dla stosunkowo niewielkich grup roboczych.

Sprzętowe przyspieszenie

Ostatnie osiągnięcia w dziedzinie NAS przeczą jednak temu stereotypowi. Idąc śladem producentów sprzętu sieciowego, amerykańska firma BlueArc zdecydowała się na zaimplementowanie funkcji serwera plików w warstwie sprzętowej. Zamiast układów ASIC (Application Specific Integreated Circuit) o zamkniętej strukturze, BlueArc wykorzystuje w swoich urządzeniach programowalne układy scalone typu FPGA (Field-Programmable Gate Arrays). W chwili uruchamiania urządzenia układy FPGA są programowane przy wykorzystaniu specjalnego zestawu instrukcji (netlists) opisujących logiczną architekturę i wzajemne relacje tranzystorów. Proces "konstruowania" struktury trwa ok. minuty.

Inną cechą charakterystyczną urządzeń BlueArc jest rozproszenie pamięci, co jest przeciwieństwem jednej dużej puli pamięci spotykanej w serwerach SMP. Każdy podsystem, a nawet każdy procesor ma własny zasób pamięci zarezerwowanej wyłącznie na jego potrzeby, co ogranicza opóźnienia. Pamięć wewnętrzna kontrolerów jest oddzielona od pamięci buforowej, a przy tym pamięć buforowa jest podzielona na część przeznaczoną dla operacji zapisu i odczytu. Testy wydajności rozwiązań BlueArc można znaleźć na witrynie:http://www.veritest.com

Trzy domeny wydajności

Oferowane przez firmę urządzenia są zbudowane z trzech specjalizowanych podsystemów. Pierwszy z nich obsługuje warstwę sieciową TCP/IP. Większość funkcji sieciowych jest obsługiwana sprzętowo, jednak część z nich, np. ruch ICMP (ping), scalanie pofragmentowanych pakietów czy korekcja błędów, jest wykonywana w warstwie przez system operacyjny BlueArc OS.

Drugi podsystem zapewnia dostęp do systemów plików (NFS, CIFS) i protokołów (HTTP, FTP oraz NDMP). Na obecnym etapie firma nie zawarła pełnej funkcjonalności systemu plików w układach scalonych - operacje na plikach (tworzenie, zmiana, kasowanie) czy też na związanych z nimi metadanych są wykonywane przez oprogramowanie. Jednak transport danych jest obsługiwany sprzętowo. Podsystem plikowy ma ponadto własną pamięć buforową wielkości 2 GB.

Maksymalna wielkość woluminu logicznego w urządzeniach BlueArc może sięgać maksymalnej wielkości systemu plików BlueArc, tj. 16 TB. Zwiększanie objętości woluminu może odbywać się płynnie, co świadczy o tym, że podobnie jak w przypadku macierzy HP EVA 5000/3000 czy StorageTek V2X, jest to system wewnętrznie zwirtualizowany. Wielkość bloku danych dla NFS - sieciowego systemu plików stosowanego w systemach Unix wynosi standardowo 8 KB, zaś dla systemu CIFS (Windows) - 64 KB.