«Сейчас на рынке некоторые производители заявляют поддержку NVMe over TCP, но не имеют оптимизированной end-to-end NVMe архитектуры»

CNews: Какую архитектуру и протоколы использует система хранения данных ITpod Storage?

Илья Борняков: У нас в системе используется два контроллера ALUA для реализации асимметричного доступа. В нормальных условиях задействованы оба контроллера, но при отказе одного вся нагрузка переключается на второй. Таким образом мы можем говорить о гарантированной отказоустойчивости системы.

Система работает только в IP-сетях, то есть с использованием Ethernet-коммутаторов. Эти сети поддерживают передовую технологию NVMe over TCP, а также классические решения iSCSI и файловый доступ по NFS.

CNews: Если пользователю важны высокие показатели эффективности и производительности, почему он должен обратить внимание на ITpod Storage?

Илья Борняков: Мы всегда стремимся найти баланс между производительностью и эффективностью. Высокая производительность ITpod Storage обеспечивается за счёт минимизации дополнительных процессов, таких как компрессия или дедупликация, которые могут создавать нагрузку на систему. Однако мы понимаем, что в некоторых сценариях экономия дискового пространства важнее максимальной скорости, поэтому в зависимости от нагрузки можем включать компрессию или дедупликацию.

Например, как в нашем случае работает дедупликация. Если у вас 10 виртуальных машин с одной операционной системой, наша система хранения фактически хранит только один базовый образ, уменьшая занимаемый объем данных. Это позволяет снижать расходы на инфраструктуру без ущерба для производительности.

Ключевую роль в быстродействии играет использование протокола NVMe over TCP, который сегодня становится стандартом для высокопроизводительных решений. Этот протокол позволяет полностью раскрыть потенциал NVMe-накопителей, обеспечивая минимальные задержки при передаче данных.

Сейчас на рынке некоторые производители заявляют поддержку NVMe over TCP, но не имеют оптимизированной end-to-end NVMe архитектуры, ITpod Storage изначально создавался с учётом этого стандарта. Здесь важен не только сам накопитель, но и протокол взаимодействия, чтобы получить прирост производительности.

Ключевым показателем эффективности для нас всегда является работа с базами данных и минимальное время отклика. Наши решения особенно актуальны для высоконагруженных транзакционных систем, телеком-операторов и компаний, работающих с большими потоками данных, то есть с нагрузкой в сотни тысяч IOPS.

CNews: Давайте поговорим о реальных случаях в бизнесе. Для каких сценариев использования ITpod Storage наиболее эффективно, и какие компании уже внедрили это решение?

Илья Борняков: Системы хранения данных особенно востребованы в сферах, где критически важны низкие задержки и высокая скорость обработки информации.
В первую очередь это банковский сектор, операторы связи и компании, работающие с высоконагруженными базами данных. Это потоки, измеряемые терабитами в секунду, и система хранения данных должна быть способна их обрабатывать без задержек.

Мы уже внедряли подобное решение у одного из крупных телеком-операторов. На момент запуска их система обрабатывала порядка 2 Тбит данных в секунду, а наша задача состояла в том, чтобы достичь в новом проекте пропускной способности обработки до 5 терабит в секунду.

Для этого мы спроектировали масштабируемую архитектуру из нескольких систем хранения данных, включающих около 20 серверов, которые обрабатывали трафик. В качестве основного хранилища использовались 4 all-flash СХД, построенные на NVMe-накопителях с высокими значениями IOPS. Для соединения серверов была развернута выделенная Ethernet сеть на 25 Гбит/с, обеспечивающая низкие задержки и высокую пропускную способность. Протокол доступа к данным — NVMe over TCP, который позволяет раскрыть весь потенциал NVMe-дисков. На хостах использовался Oracle Linux.

Весь процесс — от проектирования до финальных тестов и настройки сети — занял несколько недель. В результате оператор получил отказоустойчивую, высокопроизводительную систему, способную в реальном времени обрабатывать колоссальные объёмы данных без проседания производительности.

«Мы можем предоставлять NFS-хранилище с практически неограниченным пространством»

CNews: Как решение ITpod Storage помогает в работе с виртуализацией и задачами AI/ML?

Илья Борняков: Если говорить про виртуализацию, тут всё зависит от используемых платформ. Зарубежные решения быстрее адаптируются под современные протоколы NVMe over Fabrics, а, например, с zVirt мы легко работаем как по iSCSI, так и по NFS. Среди российских платформ наше решение также хорошо интегрируется с vStack HCP, обеспечивая надёжное хранилище для виртуализированных сред.

Для баз данных, работающих в виртуальных средах, мы можем выделять отдельные LUN'ы, гарантируя их работу на выделенной СХД без влияния соседних нагрузок. Это особенно важно для высокопроизводительных приложений, требующих стабильной скорости доступа к данным.

В области ИИ и ML наши системы поддерживают объёмы хранения, необходимые для обучения моделей. Мы можем предоставлять NFS-хранилище с практически неограниченным пространством. Кроме того, в зависимости от задач, мы предлагаем как NVMe-хранилище для ускоренной обработки данных, так и ёмкие механические диски (HDD 7200 RPM) для хранения массивов информации, используемых в аналитических процессах. В общем-то это гибкий подход, с которым легко балансировать между скоростью и стоимостью хранения данных.

«Стандартом для IP-сетей становятся скорости 25 и 100 Гбит/с, что делает их полностью конкурентоспособными»

CNews: Расскажите, как используемые IP-системы хранения могут помочь компаниям, которые активно импортозамещаются и воплощают в жизнь стратегию технологической независимости?

Илья Борняков: Исторически компании строили системы хранения данных на основе FC-коммутаторов и соответствующего протокола. Это отдельные сети хранения, которые традиционно использовались для обеспечения высокой производительности. Когда IP-протоколы только начинали появляться, пропускная способность IP-сетей составляла 1-2 Гбит/с. В то время у IP-сетей действительно были проблемы с надежностью — FC работал по механике «передаю столько, сколько можешь принять», а IP передавал данные без контроля, что могло приводить к сбоям. Сегодня все эти проблемы уже решены. Стандартом для IP-сетей становятся скорости 25, 100 Гбит/с и выше, что делает их полностью конкурентоспособными. Современные коммутаторы с общим буфером и единым ASIC легко обрабатывают до 48 таких интерфейсов на 1U без перегрузки. Однако большинство компаний все еще используют FC-коммутаторы. Но есть очень большая проблема. На рынке таких решений доминируют всего две компании, и даже китайские производители не выпускают собственные чипы для этих коммутаторов. В России их заменить практически невозможно, что делает предприятия зависимыми от зарубежных технологий.

Современные Ethernet-коммутаторы обеспечивают сопоставимую или даже лучшую производительность по сравнению с FC-решениями, а их пропускная способность продолжает расти. В реестре ТОРП уже есть поддерживаемые решения, более того, ежегодно происходят значительные улучшения в этом направлении. Например, ведутся разработки коммутаторов с процессорами «Байкал», что говорит о новом витке в импортозамещении.

CNews: В чем основные риски для предпринимателей, которые остаются зависимы от импортных FC-коммутаторов?

Илья Борняков: Сегодня значительная часть заказчиков, особенно госсектор, продолжает использовать FC-коммутаторы — их доля составляет примерно ¾ от всех внедрений. Все эти компании или государственные структуры остаются зависимыми от поставок оборудования, которые, как мы уже знаем, ограничены всего двумя вендорами.

Главная их проблема в том, что время замены уже пришло. Средний цикл обновления ИТ-инфраструктуры составляет около пяти лет, в редких случаях при невысокой нагрузке его можно продлить до семи лет. И вот сегодня этот срок подходит к концу и требует обновления.

Причём речь идёт не только о FC-коммутаторах, но и о самих СХД, которые зачастую ещё работают на механических накопителях (HDD), а SSD занимают лишь 5-10% объема.

Уже становится хорошо заметна в таких организациях ограничение скорости. Старые FC-протоколы работают на 8-16 Гбит/с, тогда как современные технологии, такие как NVMe over TCP, могут использовать сети с пропускной способностью 25, 100 Гбит/с и выше.

CNews: Какую вы видите перспективу полностью независимых российских решений?

Илья Борняков: Сегодня российскими считаются решения, которые соответствуют требованиям Минпромторга — это касается серверов, систем хранения данных. С каждым годом государство всё активнее настаивает на производстве большего комплекса составляющих в России.

Однако для высокопроизводительных систем хранения данных ключевым фактором остаются контроллеры и процессоры, обеспечивающие вычислительную мощность. Пока российские процессоры не могут полностью заменить зарубежные в этом сегменте, но работа в этом направлении идёт. Уже существуют стартапы, разрабатывающие отечественные процессоры, но до массового внедрения ещё потребуется время.

Хорошую динамику мы видим в возможности производить материнские платы, корпуса, блоки питания, осуществлять сборку оперативной памяти. Ключевую роль еще играет конечно ПО, которое превращает СХД в полноценную систему хранения, здесь тоже есть свои участники, хотя их численность пока остается небольшой.

CNews: Какие факторы влияют на выбор между российскими и нереестровыми Ethernet-коммутаторами с точки зрения долгосрочной экономической эффективности?

Илья Борняков: Выбор между реестровыми и нереестровыми коммутаторами зависит от требований компании и её стратегических задач. Если заказчик работает в госсекторе или крупном бизнесе, является объектом КИИ, выбор очевиден — только российские реестровые решения. Компании, которые не ограничены регуляторикой, могут использовать нереестровые отечественные сетевые решения или китайские, что зачастую дешевле.

Например, мы высоко ценим коммутаторы Linki — наших технологических партнеров. Хотя заказчики всё ещё могут закупить Cisco и воспользоваться сервисной поддержкой от наших партнеров-интеграторов.

CNews: Насколько легко компаниям переходить на решения ITpod с традиционных систем хранения?

Илья Борняков: Если переходят с устаревших, низкопроизводительных систем, — процесс максимально простой. Мы просто заменяем медленный уровень хранения на быстрый, при этом все операционные системы и платформы виртуализации получают моментальный прирост производительности.

Если система хранения построена на FC, переход может быть сложнее, так как потребуется изменение архитектуры сети. Если в инфраструктуре уже есть 10-гигабитные Ethernet-коммутаторы, можно использовать их для плавной миграции. Если таких коммутаторов нет, потребуется добавить новую пару Ethernet-коммутаторов.

Обычно миграция происходит средствами платформы виртуализации. Достаточно указать новый datastore, и система сама перенесет данные. Если виртуализация не поддерживает NVMe over TCP, можно использовать iSCSI как промежуточное решение.

«Никто не хочет вводить длинные команды в CLI, как это было раньше»

CNews: Каким образом ITpod Storage позволяет снизить затраты на инфраструктуру хранения данных и упростить её обслуживание?

Илья Борняков: Наши решения помогают заказчикам сократить расходы за счёт снижения затрат на количество оборудования. Например, если в инфраструктуре используется 120 ТБ данных, мы можем физически хранить всего 40 ТБ, экономя пространство. Дедупликация позволяет избегать хранения одинаковых блоков данных: виртуальные машины просто ссылаются на эталонный блок, не создавая дубликатов. Благодаря этим технологиям не нужно закупать избыточное количество дисков. Например, вместо 24 дисков по 7,6 ТБ можно использовать в три раза меньше — порядка 16 дисков по 3,8.

Экономия возможна и на простом администрировании. Мы используем IP-сети, что делает управление и интеграцию СХД привычным и для большинства ИТ-специалистов. В отличие от FC-сетей, где администрирование сложнее (из-за длинных, нелогичных идентификаторов), в IP-инфраструктуре всё понятно на уровне привычных адресов. Мы делаем упор на графический интерфейс – никто не хочет вводить длинные команды, как это было раньше. Визуализация снижает порог вхождения для администраторов и уменьшает риск ошибок. Гибкие workflow-процессы помогают избежать простоев из-за человеческого фактора.

«Мы предлагаем перейти на новые типы накопителей с более высокой плотностью хранения»

CNews: Какие перспективы масштабируемости у ITpod Storage, и насколько легко наращивать мощность системы?

Илья Борняков: С одной стороны, мы можем масштабироваться через расширение объема хранения. Добавляем дисковые полки, увеличивая ёмкость без сложных изменений в инфраструктуре.

Второе, мы предлагаем перейти на новые типы накопителей с более высокой плотностью хранения. Наши QLC флеш-накопители имеют объём от 15 до 30 ТБ на один диск. Они дешевле традиционных за счёт хранения 4 бит в одной ячейке, что снижает стоимость хранения 1 ТБ. Например, если раньше заказчику требовалась стойка с сотнями SAS дисков по 600 ГБ, то теперь один диск на 15 ТБ может заменить целую полку, значительно упрощая инфраструктуру.

Будущее масштабирования — это то наш проект с возможностью установки второй системы и бесшовного распределения нагрузки на нее. Но это пока будущая история, как мы придумаем управление всеми ресурсами, как единым кластером хранения данных.

CNews: Есть ли кадровая проблема, которая может обслуживать полностью импортонезависимую архитектуру?

Илья Борняков: Многие специалисты, работавшие в западных компаниях, перешли в российских вендоров. Компании активно захантили опытных администраторов и инженеров.

IP-сети и технологии хранения данных хорошо изучены — если человек работал с Cisco, он без проблем освоит российские коммутаторы. Графический интерфейс в современных СХД упрощает администрирование — теперь не нужно обучать людей сложным консольным командам.

В целом, несмотря на кадровые вызовы, российская ИТ-индустрия адаптировалась и продолжает развиваться.