Что представляет собой Azure NetApp Files?

  • 10 мин

Начнем с краткого обзора службы Azure NetApp Files и ее основных функций. Этот обзор поможет вам решить, позволяет ли Azure NetApp Files переносить локальные рабочие нагрузки в облако.

Что такое общее хранилище файлов?

Многие современные приложения используют одну из следующих технологий хранения.

  • Блочное хранилище. Данные делятся на дискретные блоки и хранятся на диске в секторе с отслеживанием уровня.
  • Хранилище объектов. Сведения хранятся в виде неструктурированных данных без иерархии.

Однако большинство организаций по-прежнему имеют много приложений и служб, которым требуется общий доступ к файлам, хранящимся в файловой системе, которая обеспечивает иерархический доступ к данным. Хранилище общих файлов — это способ хранения файловых данных в сетевой среде, чтобы файлы были доступны для серверов, приложений и пользователей по сети. Большая часть общего хранилища файлов состоит из устройств хранения, подключенных к сети (NAS), использующих общую файловую систему.

Для большинства реализаций хранилища общих файлов используются два основных протокола файловой системы.

  • сетевая файловая система (NFS); Чаще всего используется в операционной системе Linux.
  • Протокол SMB. Чаще всего используется в операционной системе Windows.

Определение Azure NetApp Files

Azure NetApp Files — это полностью управляемая высокопроизводительная служба NAS корпоративного класса для общего файлового хранилища. Это сторонняя служба, что означает, что вы развертываете и управляете ею с помощью портал Azure.

Производительность

Azure NetApp Files рассчитана на максимально возможную производительность, чтобы она могла управлять даже самыми ресурсоемкими рабочими нагрузками Windows и Linux. Эта производительность достигается путем запуска экземпляров Azure NetApp Files на выделенном оборудовании NetApp с собственной операционной системой ONTAP NetApp, оптимизированной для обеспечения высокой пропускной способности и доступности хранилища.

Производительность Azure NetApp Files измеряется двумя способами.

  • Количество операций ввода-вывода в секунду. Тест производительности хранилища, который измеряет среднее количество операций чтения и записи, которые устройство хранения может выполнять в секунду. Azure NetApp Files поддерживает до 320 000 операций ввода-вывода в секунду на самом низком уровне производительности и до 450 000 операций ввода-вывода в секунду на высшем уровне. Для сравнения, большинство твердотельных накопителей (SSD) имеют значения пропускной способности между 100 000 и 400 000 операций ввода/вывода в секунду.
  • Latency Задержка — это время, необходимое для доступа к определенному месту хранения. В Azure NetApp Files среднее значение задержки составляет менее 1 миллисекунды (МС). Для сравнения, обычные жесткие диски имеют задержку 1–10 мс, в то время как у SSD она между 0,05 и 0,15 мс.

Учитывая эти измерения, вы можете понять, почему Azure NetApp Files обеспечивает производительность, которая сравнима с локальной производительностью на вашем объекте или превышает ее.

Безопасность и соответствие требованиям

Служба Azure NetApp Files предназначена для обеспечения высокого уровня безопасности, соответствия требованиям и доступности.

  • Безопасность. В Azure NetApp Files предлагается шифрование неактивных данных, совместимое с FIPS-140-2, управление доступом на основе ролей (RBAC), проверку подлинности с помощью Microsoft Active Directory и экспорт политик для списков управления доступом (ACL) на основе сети.
  • Соответствие. Azure NetApp Files соответствует ведущим отраслевым сертификатам, таким как закон о переносе и подотчетности медицинского страхования (HIPAA).
  • Доступность Соглашение об уровне обслуживания (SLA) Azure NetApp Files гарантирует доступность на уровне по крайней мере 99,99 %.

Протоколы

Azure NetApp Files предлагает самый широкий выбор файловых протоколов между поставщиками общедоступных облачных NAS. Azure NetApp Files поддерживает следующие протоколы.

  • NFS 3.0
  • NFS 4.1
  • SMB 2.x
  • SMB 3.x

Azure NetApp Files уже поддерживает доступ к томам NFSv3 и SMB с двумя протоколами. Теперь можно создать том Azure NetApp Files, который позволяет одновременно использовать двойной протокол (NFSv4.1 и SMB) с поддержкой сопоставления пользователей протокола LDAP. Эта функция включает варианты использования, когда для доступа к рабочей нагрузке на основе Linux используется NFSv4.1, а рабочая нагрузка создает и сохраняет данные в томе Azure NetApp Files.

Azure NetApp Files также поддерживает создание томов, которые могут одновременно использовать NFS 3.0 и SMB. Применение обоих протоколов на томе позволяет использовать корпоративные приложения на основе Linux и Windows, которые используют наборы данных на основе файлов для одновременного доступа к этим данным и их совместного применения.

Управление данными

Azure NetApp Files предлагает полный спектр функций управления данными, таких как практически моментальное теневое копирование (моментальные снимки), а также клонирование томов. Эти функции улучшают управление данными, не влияя на производительность.

Доступ к экземпляру

Экземпляры Azure NetApp Files выполняются на устройствах NetApp без операционной системы. Оборудование находится в центре обработки данных Azure и настроено как первая служба Azure, проданная и поддерживаемая корпорацией Майкрософт. Эта структура означает, что вы можете настроить экземпляр Azure NetApp Files всего за несколько минут. Кроме того, поскольку Azure NetApp Files является полноценной службой Аzure, вы можете управлять своими экземплярами так же, как и с другими службами Аzure, такими как портал Azure, интерфейс командной строки Аzure (Azure CLI), Azure PowerShell или REST API Azure.

Моментальные снимки

Моментальный снимок Azure NetApp Files — это образ тома на момент времени. Эти моментальные снимки имеют низкую нагрузку благодаря тому, что в Azure NetApp Files осуществляется виртуализация томов. Как и база данных, этот уровень использует указатели на реальные блоки данных на диске. Однако, в отличие от базы данных, он не перезаписывает существующие блоки. Он записывает обновленные данные в новый блок и изменяет указатель.

Процесс создания моментального снимка представлен на следующей схеме.

  1. Момент А. Создается моментальный снимок (моментальный снимок 1).
  2. Момент В. Измененные данные (B теперь B1) записываются в новый блок, и указатель обновляется. Однако указатель моментального снимка по-прежнему указывает на ранее записанный блок, предоставляя как активное, так и историческое представление данных.
  3. Момент C. Создается еще один моментальный снимок (моментальный снимок 2). Теперь у вас есть доступ к трем поколениям данных — динамическим данным, моментальному снимку 2 и моментальному снимку 1 в порядке убывания возраста, не занимая места на томе, которое потребовалось бы для трех полных копий.

На схеме показано, как работают моментальные снимки Azure NetApp Files.

Моментальный снимок Azure NetApp Files управляет только указателями блоков, создавая замороженное, доступное только для чтения представление тома. Фактические блоки данных не копируются, что ведет к эффективности в двух аспектах.

  • Скорость. Создание моментального снимка практически мгновенно. Независимо от размера тома создание моментального снимка занимает всего несколько секунд.
  • Место на диске. Моментальный снимок потребляет минимальный объем хранилища, поскольку он не копирует блоки данных тома целиком. Два моментальных снимка, созданных в последовательности, отличаются только блоками, добавленными или измененными в интервале времени между ними.

Можно создать до 255 моментальных снимков на том. Создание моментального снимка не влияет на производительность тома. Создавать и обслуживать моментальные снимки можно двумя способами.

  • Вручную. Создавайте моментальные снимки по запросу с помощью портала Azure, Azure CLI, Azure PowerShell или Azure REST API.
  • Автоматически. Автоматизируйте создание моментального снимка с помощью политик моментальных снимков или инструмента создания моментальных снимков, например AzAcSnap. Настраивать политики моментальных снимков можно с помощью портала Azure, Azure CLI, Azure PowerShell или Azure REST API.

Репликация между регионами

Функции репликации Azure NetApp Files обеспечивают защиту данных с помощью репликации томов между регионами. Вы можете асинхронным образом реплицировать данные из тома Azure NetApp Files (источника) в одном регионе в другой том Azure NetApp Files (назначение) в другом регионе. Эта возможность позволяет выполнить отработку отказа критического приложения в случае сбоя или аварии на уровне региона.

Восстановление данных

Целью создания моментальных снимков тома является восстановление данных, которые повреждены или случайно удалены, перезаписаны или изменены. Azure NetApp Files предоставляет три способа восстановления данных с помощью моментальных снимков.

  • Восстановление одного или нескольких файлов или каталогов из моментального снимка.
  • Создайте клон тома. Восстановите моментальный снимок до нового тома, создав идентичную копию тома в новом расположении.
  • Возврат тома. Восстановите моментальный снимок на месте, возвращая том в состояние, в которое он был при создании моментального снимка.

Предоставление группе веб-разработчиков доступа к одним и тем же данным

Скорее всего, команда разработки веб-приложений вашей организации использует различные операционные системы. Например:

  • Linux. Команда разработчиков серверной части может использовать компьютеры под управлением операционной системы Linux.
  • Windows. Ваша команда разработки внешнего интерфейса может использовать компьютеры под управлением Windows.
  • macOS. Команда дизайнеров может использовать компьютеры Макинтош под управлением операционной системы macOS.

Azure NetApp Files позволяет корпоративным командам использовать разные операционные системы для доступа к одним и тем же данным. Хотя каждая группа обычно работает с отдельными аспектами веб-сайта, если файлы данных веб-сайта находятся на одном томе, необходимо настроить этот том для разрешения доступа с компьютеров под управлением Linux, Windows и macOS.

Этой цели можно достичь с помощью службы Azure NetApp Files, настроив том на одновременное использование NFS (поддерживаемой Linux) и SMB (поддерживаемой Windows и macOS).