Gdyby problematyka SAN należała do żywotnych interesów producentów systemów operacyjnych, nie byłoby problemu - prawdopodobnie posiadalibyśmy odpowiedni zestaw narzędzi systemowych odpowiedzialnych za bezpieczne rozwiązanie problemów związanych ze współdzieleniem informacji, być może nawet w środowiskach heterogenicznych.

Niestety tak nie jest. Producenci niechętnie będą modyfikowali swoje systemy operacyjne, szczególnie niechętnie udostępniając funkcjonalność ułatwiającą współpracę z konkurencyjnymi systemami operacyjnymi.

Niemniej jednak spotykamy trzy podejścia, które pozwalają współdzielić zasoby między serwerami:

1. Kontrola dostępu do urządzeń LUN - rozwiązanie najprostsze - sprowadza się do tego, że serwer po uruchomieniu „widzi” tylko te zasoby, które ma prawo widzieć, tzn. dostęp do zasobów zdefiniowanych pod określonym LUNem jest dla innego serwera praktycznie zablokowany. Jest to wyjście w 100% bezpieczne, jednak pracochłonne w konfiguracji, a przede wszystkim nie umożliwiające tytułowego współdzielenia danych.

2. Oprogramowanie do zarządzania współdzielonymi urządzeniami, np. oprogramowanie klastrowe, jest odpowiedzialne za lokowanie (lock) danych na najniższym możliwym poziomie, umożliwiając jednoczesny dostęp do tego samego pliku (ale już np. nie do tego samego rekordu). Należy dodać, że lokowanie zasobów jest zwane nieraz maskowaniem, mapowaniem, blokowaniem lub partycjonowaniem. Inna kategoria oprogramowania zarządza robotyką w bibliotece taśmowej współdzielonej przez kilka serwerów — wtedy różne serwery są podłączone do swoich napędów (lub współdzielonych w sieci SAN), a dedykowany serwer zajmuje się odpowiednim sterowaniem robota.

3. Wirtualizacja zasobów w taki sposób, aby informacja była na bieżąco przygotowywana (przetwarzana do odpowiedniego formatu) i przesyłana na linii serwer-zasób. Najnowsze techniki wirtualizacji zasobów pozwalają również na obsługę surowych partycji (raw device), co udostępnia informację aplikacjom nie pracującym z zasobami sieciowymi.

Trzecie rozwiązanie daje najwięcej korzyści i umożliwia w praktyce uzyskanie celów, dla których konstruuje się sieci SAN. Wirtualizacja zasobów polega na stworzeniu warstwy logicznej pomiędzy fizycznymi zasobami (dyski, taśmy) a systemem operacyjnym. Generowane przez system operacyjny odwołania do zasobów trafiają do tej warstwy pośredniej, są tam interpretowane i w odpowiednio przetworzonej formie trafiają do zasobu fizycznego. Odpowiedź zasobu jest w powrotnej drodze konwertowana do formatu akceptowalnego przez system operacyjny. Rzeczywisty format danych zebranych na nośnikach nie ma żadnego znaczenia, powinien jedynie udostępniać podobnie szybką konwersję dla różnych systemów operacyjnych.

Już w tym momencie istnieją kontrolery RAID, które mogą stosować wirtualny zapis. Przykładem może być IBMowska macierz z wdzięczną nazwą Shark. W tym rozwiązaniu wewnętrzna struktura dysków SSA jest udostępniona jako dowolnie konfigurowalna liczba dysków logicznych widzianych pod odpowiednimi adresami LUN; co więcej: można tam deklarować model dysku jakim dany dysk logiczny będzie dysponował.

Podobną technikę obsługi taśm widzimy w bibliotece taśmowej Network Storage Manager. W tym produkcie taśmy magnetyczne są zwirtualizowane, tzn. system operacyjny „widzi” tyle taśm, ile jest w tym momencie skonfigurowane na poziomie kontrolera NSM. Co więcej, urządzenie jest wyposażone we własny cache dyskowy, który w istotny sposób poprawia wydajność tej biblioteki taśmowej.

Jeszcze jednym przykładem współdzielonej biblioteki taśmowej może być Virtual Tape Server, w którym najistotniejszym elementem jest Library Manager, oprogramowanie udostępniające jednego robota wszystkim podłączonym do VTSa serwerom (z np. AIX, Solaris, OS/400). W powyższych rozwiązaniach kontrolery są de facto silnymi serwerami RISCowymi wyposażonymi w specjalizowane oprogramowanie do zarządzania dyskami i taśmami (np. Stor Watch czy Tivoli Storage Manager).

SAN jest znakomitym narzędziem dla administratorów, jednak oczekiwania użytkowników muszą jeszcze nieco poczekać na spełnienie ze względu na niedopracowanie kompatybilności i funkcjonalności oprogramowania. Niestety uwspólnienie danych jest w tym momencie ryzykowne - może prowadzić do ich utraty, co więcej: współdzielenie danych bez wykorzystania techniki wirtualizacji jest możliwe tylko na niewielu systemach operacyjnych (z niecierpliwością oczekujemy kolejnej wersji oprogramowania klastrowego MSCS pod NT).

Wprawdzie oprogramowanie do zarządzania współdzieleniem zasobów jest nowe na rynku, to jednak istnieje od jakiegoś czasu i producenci gromadzą spore doświadczenie. Z rozwiązań istniejących - oprócz IBM - działają także Legato SmartMedia i Veritas NBU Drive Sharing (współdzielenie bibliotek taśmowych). Pojawił się nowy standard NDMP (Network Data Management Protocol), który pozwala myśleć o tzw. Serverless Backup, czyli wykonywaniu backupów praktycznie bez zaangażowania zasobów serwerów backupowych (serwer backupowy przesyła jedynie informacje o przesyłanych danych, które to - dzięki protokołowi NDMP - mogą być przesyłane bezpośrednio pomiędzy zasobami dyskowymi czy taśmowymi.

Tak więc na naszych oczach rusza technologia SAN - już nie jako eksperyment, ale jako coraz stabilniejsze rozwiązanie zaakceptowane przez producentów sprzętu. Kwestie, nad którymi pracują, podniosą za rok czy dwa funkcjonalność SAN do poziomu, o jakim teraz marzymy: dynamiczne udostępnianie współdzielonych zasobów bez restartowania systemów, dzielenie tych samych danych między różnymi i odległymi systemami operacyjnymi, zdalna rekonfiguracja połączeń, pełna implementacja protokołu NDMP dla przesyłania danych z minimalnym obciążaniem sieci LAN i serwerów. Firma konsultingowa Dataquest podaje, że oprogramowanie do zarządzania sieciami SAN jest jednym z kluczowych segmentów rynku oprogramowania do zarządzania danymi, który jest obecnie szacowany na ok. 250 mln USD. Jednym słowem wraz z rokiem 2000 wkraczamy w nową epokę w dziedzinie pamięci masowych. Patrzmy uważnie, co nam ona przynosi.

Marcin Kabaj #####

Autor pełni funkcję Storage Consultant w firmie POLCOM Sp. z o.o.