Обзор решений на рынке открытого ПО для создания СХД

Создание эффективного хранилища данных – одна из сложных задач для системного архитектора и системного администратора, которому предстоит им управлять, и поэтому неудивительно, что очень часто эти две разные роли объединяются в одном лице. Именно ему приходится выбирать решение, способное эффективно решать поставленные задачи, и когда ограниченность ресурсов не дает возможности приобретения дорогих решений от ведущих вендоров в производстве систем хранения данных, выходом из подобной ситуации зачастую является использование решений с открытым программным обеспечением на базе операционных систем Linux.

Операционная система Linux с ее открытым кодом в сочетании с широкими возможностями поддержи различных аппаратных платформ и программных продуктов Open Source идеально подходит для создания эффективных систем хранения данных СХД любой сложности. Ниже представлен обзор нескольких таких решений.

Первое решение – программный продукт на базе дистрибутива Debian OpenMediaVault (официальный сайт проекта openmediavault.org), ориентированный на создание СХД модели NAS. Включает в себя программный RAID (0, 1, 5, 6, 10, JBOD), почтовый клиент, SSH, FTP, SMB/CIFS, NFS, RSYNC, средства управления пользователями и мониторинга работы. Возможности OMV могут быть расширены плагинами, например, такими как DAAP-медиа-сервер, ISCSI, BitTorrent-клиент и другими. В настоящий момент разработка и развитие OMV версии 2 приостановлена (последняя стабильная версия 2.1), и полным ходом идет работа над новой версией OMV 3.0 с кодовым названием “Erasmus” (данная версия в качестве beta доступна для скачивания и установки). Ключевой особенностью 3-й версии OMV станет адаптация проекта под новую версию Debian 8 и расширение возможностей за счет переработки старых и выпуска новых плагинов. В качестве ключевых особенностей данного дистрибутива также можно отметить многоязычность (включая поддержку русского языка), поддержку GPT и файловых систем ext4/XFS/JFS, неплохой web-интерфейс. Руководит проектом Волкер Тейле (Volker Theile), бывший основной разработчик FreeNAS.

Следующее решение в обзоре – проект openfiler (официальный сайт проекта www.openfiler.com), основанный на интересном дистрибутиве rPATH Linux. В настоящий момент для скачивания доступна версия 2.99. Ключевой особенностью данного проекта является возможность создания СХД моделей NAS/SAN с поддержкой интерфейсов FC (Fibre Channel) и iSCSI большой емкости (более 60TB). Openfiler поддерживает cсоздание и обслуживание программных RAID-массивов различных уровней (0,1,5,6 и 10), позволяет создавать и управлять кластерами. Данное решение включает широкий круг возможностей для предоставления и гибкого управления сетевыми сервисами (NFS, CIFS, HTTP/DAV, FTP, rsync). Также следует отметить, что openfiler поддерживает сетевые каталоги NIS, LDAP, Active Directory (в обычном и совмещенном режиме), контроллер домена Windows NT 4 и Hesio. Подключение по web-интерфейсу осуществляется по защищенному протоколу https. Все исходные коды проекта openfiler открыты и могут быть использованы для разработки и модификации собственных проектов.

При реализации DAS (direct-attached storage) модели СХД одним из решений может быть использование функционала файловой системы ZFS (в отличие от других типов файловых систем, ZFS это 128-битная ФС). Основным преимуществом ZFS для СХД является возможность строить хранилище данных большой емкости, с высокой отказоустойчивостью. Изначально файловая система ZFS была разработана в компании Sun для операционной системы Solaris, но в настоящее время ZFS портирована на большинство *NIX-систем (FreeBSD, MacOS), а также Linux (официальный сайт проекта zfsonlinux.org). Большинство облачных решений используют файловую систему ZFS как базовую для СХД, а в качестве базового дистрибутива Linux 64-битный дистрибутив Debian (версия 7 или 8). Также стоит отметить наиболее популярные решения СХД на базе файловой системы ZFS: это FreeNAS, NAS4Free, ZFSGuru (построены на базе дистрибутива FreeBSD) и NexentaOS (на базе проекта OpenSolaris).

Кластерные решения СХД базируются на возможностях распределенной файловой системы для построения высокопроизводительных и отказоустойчивых сетей хранения данных; как правило, данные решения наиболее востребованы при создании облачной инфраструктуры или организации централизованного хранилища данных в организациях. GlusterFS является наиболее популярным решением распределенной файловой системы для построения кластерных СХД. Кроме того, существует еще одно очень интересное решение, Ceph – распределенная файловая система, предназначенная для построения единого пространства СХД на базе отдельных узлов или аппаратных решений (официальный сайт проекта ceph.com).

Решение Ceph относится к открытым распределенным файловым системам и предназначено для создания отказоустойчивого распределенного хранилища данных, работающего по протоколу TCP. Одно из базовых свойств Ceph — масштабируемость до петабайтных размеров. РФС Ceph предоставляет на выбор три различных абстракции для работы с хранилищем: объектного хранилища (RADOS Gateway), блочного устройства (RADOS Block Device) или POSIX-совместимой файловой системы (CephFS). Главным отличием Ceph является абстрагирование от уровня ядра: вся обработка ведется в пользовательском пространстве, что позволяет исключить зависимость от аппаратной платформы. Как правило, данное решение используется при создании облачного хостинга или внутреннего единого корпоративного СХД.