В рубрику "IP-security" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Практикум. Организация многотерабайтных архивов видеоданных
А.В. Малков
Эксперт
Не секрет, что с увеличением разрешения видеокамер в IP-системах возросли требования к размеру архивов. Но не стоит волноваться - возникшие задачи решаются стандартными ИТ-средствами, для знакомства с которыми особые усилия не нужны
Большое хранилище
Чтобы организовать массив жестких дисков, например на 64 Тбайт, достаточно к серверу последовательно подключить четыре SAS-корзины (обозначение SAS будет раскрыто чуть ниже) на шестнадцать однотерабайтных SATA-дисков (рис. 1). При этом в стандартный слот сервера необходимо установить RAID-контроллер с внешним SAS-разъемом. Соединяется все специальными SAS-шнурами. Теоретически так можно объединить 128 SAS-корзин, в которых могут располагаться 16 384 жестких диска.
Хранилище поменьше
Чуточку труднее самостоятельно собрать сервер с внутренним массивом дисков (рис. 2). Для этого необходимо приобрести серверное шасси (Case) с достаточным количеством слотов для установки жестких дисков (при желании в одном сервере можно разместить 8-16 дисков).
Затем шасси следует укомплектовать стандартными PC-компонентами (материнской платой, процессором и памятью) Объединение дисков в единый массив обеспечит RAID-контроллер, имеющий нужное число внутренних SASx4 или SATA-портов.
Сложность сборки такого сервера заключается в том, что необходимо как-то уложить чудовищное количество кабелей. На приведенном рисунке каждые четыре SATA-шнура объединены в один SASx4-iiiHyp (один SASx4-nopT обслуживает четыре SATA/SASx1-порта). Это типовое решение, позволяющее несколько уменьшить клубок проводов. Однако, помимо соединения SAS- и SATA-портов, еще необходимо подключить питание дисков, а поскольку блоки питания обычно не оснащаются большим числом разъемов, то придется воспользоваться разделителями питания. К этому вороху кабелей также добавляются провода от дополнительных вентиляторов охлаждения дисков.
Значительно легче собрать сервер с большим архивом на основе "пустой" корзины. Внешне такая корзина не отличается от готовой SAS-корзины, однако внутри у нее предусмотрено место под стандартную материнскую плату.
Сборка подобного сервера упрощается за счет того, что диски подключаются с помощью объединительной платы, через которую раздается питание винтов и каждые 4 SATA-порта сводятся в один SASx4. To есть RAID-контроллер и объединительная плата соединяются шнурами, имеющими с обеих сторон разъемы SASx4. И этих шнуров вчетверо меньше. Кроме того, корзины дисков обычно оснащены достаточным количеством вентиляторов, питание на которые подается через отдельную платку, что также существенно сокращает общее количество проводов.
Как настроить хранилище
Настройка массива дисков осуществляется через BIOS RAID-контроллера, который загружается до входа в BIOS материнской платы. Там можно выбрать те диски, которые будут сгруппированы в RAID. Обычно в один RAID объединяется 4-6 жестких дисков. В этом случае достигается приемлемая скорость записи/чтения данных.
Выбор типа RAID задается возможностью оперативной замены сбойного диска. Если массив легко доступен для обслуживания, то логично будет выбрать RAID 5, допускающий сбой одного диска (при б дисках это 16% емкости архива, отложенных в запас). Если возможности оперативной замены дисков нет, то следует выбрать RAID б, допускающий сбой двух дисков (при б дисках это 33% запаса).
Помимо RAID 5 и б есть RAID 0 (чередование двух дисков), не предназначенный для дисковых массивов и применяемый исключительно с целью существенного увеличения скорости записи/чтения, а также RAID 1 (зеркалирование двух дисков), вполне подходящий для защиты ПО сервера.
Добавление "О" к индексу RAID (по аналогии с RAID 0) означает, что тот обеспечивает лучшую производительность. Например, RAID 50 - это RAID 5 с повышенной скоростью записи/чтения. После выбора типа RAID массив запускается на форматирование, которое обычно длится несколько часов. На этом подготовка массива заканчивается.
Нелишние сведения: что полезно знать, но не страшно забыть
1) Аббревиатура SAS расшифровывается как Serial Attached SCSI, то есть SAS - это последовательный SCSI.
Другими словами, предшественником SAS был параллельный SCSI (интерфейс, предназначенный для приложений с высокой доступностью) Уникальность SAS заключается в том, что он сохранил качества SCSI и при этом совместим с простыми SATA-дисками. То есть к порту SASx4 можно подключить четыре обычных SATA-диска.
2) Массивы с параллельным SCSI-интерфейсом все еще есть на складах поставщиков, но для новых систем покупать их не следует - завтра они окажутся не совместимыми ни с одним современным решением.
3) Сегодня заметно растет популярность iSCSI -интерфейса подключения массивов по обычной локальной сети (Ethernet), в котором SCSI-данные встраиваются (инкапсулируются) в обычные сетевые пакеты (TCP/IP). Благодаря этому SCSI-массивы можно располагать там, где это удобнее всего сделать, а соединять их можно с помощью стандартных Ethernet-коммутаторов. Обратной стороной такой гибкости является большое время задержки, которое возникает из-за особенностей стека TCP/IP.
iSCSI поддерживается большинством ОС (в том числе Linux), и теоретически такие массивы могут подключаться к серверам без каких-либо дополнительных устройств. Однако на практике либо массивы требуют установки в сервер iSCSI-контроллеров, с помощью которых они администрируются/настраиваются, либо контроллеры нужны в качестве акселераторов для получения более-менее приличной скорости записи/чтения данных.
На iSCSI-массивы делает ставку такой именитый производитель решений для IP-видеонаблюде-ния, как Bosch. Выпускаемые им камеры способны напрямую отправлять данные в iSCSI-масси-вы, минуя серверы и компьютеры пользователей.
4) Среди прочих есть FC (Fibre Chanel) - оптический интерфейс. Его основное назначение - организация сетей хранения данных (SAN, Storage Area Network). Для объединения FC-массивов в сеть также потребуются специальные оптические хост-адаптеры. В целом это весьма дорогая технология.
5) Многие специалисты связывают перспективы развития IP-видеонаблюдения с NAS (Network Attached Storage), то есть с сетевыми хранилищами. Здесь следует быть осторожными. Большинство изделий, выпускаемых под аббревиатурой NAS, нечто иное, как файл-серверы, которые плохо предназначены для записи больших потоков видеоданных. Те же NAS, что в принципе подходят для видеонаблюдения, обычно обладают заоблачной ценой.
Что нужно знать для осуществления заказа
Контроллер
В мире 69% RAID-контроллеров выпускает Adaptec. Под задачи видеонаблюдения подходят контроллеры этой фирмы серии 5ХХХ. Сегодня разумным будет выбор образцов с PCI -Express-шиной (PCI-е). Для подключения SAS-корзины контроллер должен иметь внешний порт (External SAS).
Если выбирать не Adaptec, то логичнее использовать RAID-контроллеры той же фирмы (торговой марки), что и сервер (IBM, HP, Intel и т.д.). При этом под фирменной наклейкой, скорее всего, окажется тот же Adaptec или LSI (это два основных ОЕМ-производителя RAID-контроллеров).
Riser-Card
При установке RAID-контроллера в 1-2U-cepвер, следует не забыть заказать подходящую Riser-Card (соединительную платку, позволяющую установить контроллер горизонтально).
SAS-корзина дисков
Продавцы могут называть ее SAS JBOD (Just a Bundle Of Disks, дословно "просто куча дисков") или корзиной дисков с SAS-экспандером. К контроллеру Adaptec лучше всего подходят SAS-корзины Xtore, к фирменным контроллерам -массивы той же торговой марки, что и контроллер, и сервер.
SAS-кабели
Внешние соединительные SAS-шнуры могут быть оконцованы двумя одинаковыми разъемами - Mini-SAS to Mini-SAS (SFF-8088 to SFF-8088), SAS to SAS (SFF-8470 to SFF-8470) или двумя разными разъемами - Mini-SAS to SAS (SFF-8088 to SFF-8470).
Внешние SAS-шнуры могут иметь длину от одного до шести метров. Внутренние SAS-шнуры для соединения контроллера с объединительной платой могут быть оконцованы двумя одинаковыми разъемами - Mini-SAS to Mini-SAS (SFF-8087 to SFF-8087), SAS to SAS (SFF-8484 to SFF-8484) или двумя разными разъемами - Mini-SAS to SAS (SFF-8087 to SFF-8484).
Для подключения SATA-дисков напрямую к контроллеру потребуются шнуры SAS (SFF-8087 или SFF-8484) to SATA.
Объединительная плата
Продавцы могут называть ее Back Plane или Backplane, то есть это задняя (относительно дисков) панель. Она может иметь разъемы Mini-SAS (SFF-8087) или SAS (SFF-8484). Иногда объединительные платы оснащаются простыми SATA-разъема-ми. В случае с SAS-корзиной (SAS JBOD) объединительная плата напрямую соединяется с SAS-экспандером или составляете ней единое целое.
Знания=экономия
Собственно говоря, это все, что действительно необходимо знать о дисковых массивах специалисту по безопасности.
Как пользоваться этими знаниями? Очень просто - можно попросить трех разных ИТ-поставщиков подобрать массив с нужными характеристиками. Затем выбросить их предложения в мусорную корзину и заказать то, что реально будет работать, воспользовавшись этим материалом.
После этого можно убедиться в том, что знание -не только сила, но и сэкономленные большие деньги! Если кто-то не знает, как их теперь потратить - пусть срочно свяжется с автором статьи.
Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #2, 2009
Посещений: 16915
В рубрику "IP-security" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
