Серверные технологии хранения данных в среде Windows® 2000 Windows® Server 2003

Следующим преимуществом является возможность модификации программных решений посредством SAK. В состав SAK входят компоненты управления (в частности, удаленного управления) и компоненты защиты данных (например, функции для создания «моментальных снимков» образа диска). (Описание технологии моментальных снимков и сферы их применения приводится в главе 5.)

Некоторые производители аппаратного обеспечения разработали свои решения NAS, не используя пакет SAK. Доступно несколько альтернативных стеков протоколов CIFS и NFS. Феномен открытого исходного кода набирает популярность, и, если есть возможность потратить дополнительные ресурсы, использование исходного кода, допускающего внесение изменений, имеет ряд преимуществ. Например, доступность открытого исходного кода позволяет максимально сократить накладные расходы на уровне операционной систе

мы. Маркетинговое исследование этих подходов не является предметом нашего обсуждения.

3.7 Система Microsoft Exchange 2000 и NAS

Популярная корпоративная система обмена мгновенными сообщениями Microsoft Exchange 2000 представляет собой один из главных продуктов в семействе BackOffice от компании Microsoft. Архитектура Exchange 2000 значительно отличается от Exchange 5.5. Хотя в Microsoft Exchange 2000 было включено множество новых возможностей, не обошлось и без недостатков; один из них состоит в том, что эту систему нельзя использовать совместно с устройствами хранения NAS. В данной книге рассматриваются те компоненты Exchange 2000, которые имеют практическое значение.

На рис. 3.6 показан элемент архитектуры Microsoft Exchange 2000. Обратите внимание, что в данном случае рассматриваются только отдельные компоненты системы Exchange 2000, полное описание которой выходит за рамки книги. Протокольное ядро, показанное на рис. 3.6, предоставляет серверные функции для таких почтовых протоколов, как IMAP, РОРЗ и SMTP. Ядро Exchange Store (ESE) основано на базе данных Jet и используется для хранения и извлечения различных объектов, которые и формируют сообщение электронной почты. Файловая система ExIFS (Exchange Installable File System) предоставляет важные функции, описанные ниже.

Исключительно эффективный механизм межпроцессного взаимодействия для ESE и протокольного ядра Exchange.

Рис. 3.6. Архитектура подсистемы хранения Microsoft Exchange 2000

Рис. 3.7. Система Microsoft Exchange 2000 при использовании локального хранилища и хранилища NAS

Межпротокольный кэш файловых дескрипторов Windows NT. Дескриптор, созданный одним протоколом (например, POP), может использоваться другим протоколом (например, DAV).

Функции для обеспечения минимального преобразования данных, например хранение сообщений в базовом формате MIME.

Хотя ExIFS и предоставляет необходимые возможности, с точки зрения поставщиков решений NAS, эта файловая система является причиной основных проблем. В частности, при использовании NAS для хранилища Exchange драйвер ExIFS исключается из маршрута ввода-вывода данных (рис. 3.7).

Обратите внимание, что запросы Exchange Store или протокольного ядра Exchange к локальным файлам проходят через стек протоколов, изображенный в левой части диаграммы. Например, запрос на чтение проходит от Exchange Store к ExIFS, оттуда к NTFS, драйверу класса диска и драйверу порта. Но если запрос требует обращения к файлу, который хранится на устройстве NAS, то драйвер ExIFS находится вне маршрута ввода-вывода, поэтому запросы проходят через сетевой стек, изображенный в правой части диаграммы. Таким образом, запрос от Exchange Store будет направлен к пе- ренаправителю CIFS, оттуда в стек протоколов TCP/IP и к сетевой карте. Драйвер ExIFS в этом маршруте отсутствует.

Обратите внимание: архитектурные особенности, представленные на рис. 3.6 и рис. 3.7, относятся только к Microsoft Exchange 2000 и не имеют никакого отношения к Microsoft Exchange 5.5.

3.8 Сложности практической реализации

Начиная с Windows 2000, компания Microsoft предоставляет новую модель мини-драйвера, которая позволяет независимым поставщикам создавать сетевые файловые системы. От поставщиков требуется создать мини-драйвер, который поддерживает особенности протокола выбранной сетевой файловой системы. Общие для всех сетевых файловых систем возможности (взаимодействие с Windows и диспетчером кэша) обеспечиваются библиотекой драйвера. Компания Microsoft предоставляет мини-драйверы для файловых систем CIFS, NFS и WebDAV.

На данный момент CIFS де-факто является индустриальным стандартом для обеспечения взаимодействия между клиентами и серверами Windows. Файловая система CIFS реализована на различных платформах, поддерживающих сетевые файловые системы. Компания Microsoft, как и ассоциация SNIA (Storage Networking Industry Association), предоставляет бесплатную спецификацию CIFS. В обоих спецификациях CIFS рассматривается более старый протокол, реализованный в Windows NT 4.0. Кроме того, Microsoft за определенную плату предоставляет спецификации протокола SMB, который используется в более новых версиях Windows NT.

Компания Microsoft вступила в конкурентную борьбу с поставщиками решений NAS, построенных на платформах, отличных от Windows. Со своей стороны Microsoft предоставляет поставщикам устройств модифицированную версию операционной системы Windows. Время покажет, насколько успешной окажется эта стратегия, но на данный момент компании Microsoft удалось занять заметную нишу рынка операционных систем для решений NAS.

Программный продукт Microsoft Exchange 2000 не работает с устройствами NAS. Ожидается, что со временем компания Microsoft предложит версию этого продукта, которая поддерживает хранение данных на базе программы SQL Server. Учитывая, что новая версия SQL все еще не появилась в продаже, гарантировать сроки появления новых версий этих продуктов невозможно. Предпримет ли Microsoft шаги, необходимые для решения проблемы взаимодействия Microsoft Exchange 2000 и NAS? Помните о реальных сроках выхода продуктов на рынок и регулярных их переносах. Несмотря на то что Microsoft Exchange 2000 уже давно доступен на рынке, множество клиентов продолжают использовать Microsoft Exchange 5.5.

3.9 Резюме

Сетевое хранилище данных (NAS) – это промышленный термин, которым описывается определенный класс устройств, включающих в себя жесткие диски, адаптер сетевого интерфейса и центральный процессор, обрабатывающий данные протокола файлового сервера. Устройства NAS обычно настраиваются на максимальную производительность (с помощью специально настроенных операционных систем) и предоставляют удобные возможности для администрирования. При этом проблема администрирования устройств хранения данных превращается в более понятную проблему – администрирование сервера.

Обычно к устройствам NAS обращаются клиентские системы. Обратите внимание: в данном случаеклиент – термин относительный. Клиентом устройства NAS может быть сервер баз данных. Клиенты используют протоколы CIFS/SMB или NFS. Первый, как правило, применяется клиентами, работающими под управлением Windows. Протокол NFS, в свою очередь, предназначен для клиентов на базе UNIX. Спецификации протокола CIFS разрабатываются компанией Microsoft и организацией SNIA. В этих спецификациях рассматриваются реализации протокола, которые характерны для Windows NT 4.0. Лицензия на протокол SMB для Windows 2000 и Windows Server 2003 предоставляется Microsoft за определенную плату.

Устройства NAS, которые одновременно обслуживают клиентов NFS и CIFS/SMB, характеризуются наличием серьезных проблем при обеспечении взаимодействия клиентов и сохранении метаданных файлов.

Глава 4 Сети хранения данных на базе интерфейса Fibre Channel

Эту главу можно рассматривать как введение в сети хранения данных (storage area network – SAN) в общем и в сети хранения данных на базе интерфейса Fibre1 Channel в частности. Хотя сети хранения данных могут создаваться и на основе технологий, отличных от Fibre Channel, большинство из них будут использовать Fibre Channel еще достаточно долгое время. Именно поэтому интерфейсу Fibre Channel уделяется в этой главе основное внимание. Сети хранения данных, основанные на других технологиях, например iSCSI, рассматриваются в главе 8.