СХД

Что такое СХД

СХД — расшифровка: система хранения данных (англ. storage system, storage array). Это отдельное устройство или комплекс из дисков, контроллеров и управляющего ПО, задача которого — надёжно хранить данные и отдавать ёмкость серверам по сети.

Смысл выделения хранения в отдельную коробку: диски перестают быть привязаны к конкретному серверу. Ёмкость нарезается на тома и раздаётся десяткам серверов, любой из них можно погасить или заменить, не трогая данные. На этом же построена виртуализация — живая миграция ВМ между узлами возможна именно потому, что диск лежит на общей СХД, а не внутри сервера.

Написания «сдх», «shd» — опечатки от перестановки букв, означают то же самое.

Три типа доступа

Блочный доступ даёт минимальную задержку и нужен базам данных и виртуальным машинам. Файловый удобен для совместной работы — этим занимается NAS. Объектный (object storage) масштабируется дальше всех и стоит дешевле, но не годится под диск ВМ.

Что такое iSCSI

iSCSI (Internet Small Computer Systems Interface) — протокол, передающий команды SCSI поверх обычного TCP/IP. Проще говоря, он позволяет отдать серверу диск по стандартной Ethernet-сети так, будто диск воткнут в него физически.

Ключевые понятия:

• Target — то, что отдаёт диск (СХД).
• Initiator — то, что подключает (сервер).
• LUN (Logical Unit Number) — конкретный том, отдаваемый инициатору.
• IQN — уникальное имя вида iqn.2026-01.com.example:storage.disk1.

# Linux-инициатор: найти таргеты и подключиться
sudo iscsiadm -m discovery -t sendtargets -p 192.168.10.5:3260
sudo iscsiadm -m node -T iqn.2026-01.com.example:lun1 -p 192.168.10.5 --login

lsblk        # появился новый диск, например /dev/sdb
sudo mkfs.ext4 /dev/sdb    # ФС создаёт сервер, а не СХД

Порт 3260 — стандартный для iSCSI. Главное отличие от NFS видно в последней строке: iSCSI отдаёт пустое блочное устройство, файловую систему на нём создаёт сам сервер. Поэтому один LUN нельзя подключить к двум серверам с обычной ФС — они затрут данные друг друга, не зная о существовании соседа. Для совместного доступа нужна кластерная ФС (VMFS, OCFS2, GFS2) либо файловый протокол.

iSCSI сравнивают с Fibre Channel: FC требует отдельных адаптеров и коммутаторов и стоит заметно дороже, iSCSI работает на обычном Ethernet. Практика: под iSCSI выделяют отдельную сеть или VLAN, включают jumbo frames (MTU 9000) и делают два независимых пути через multipath — трафик хранилища не должен конкурировать с пользовательским.

Из чего состоит СХД

• Контроллеры — «мозг» массива, обычно два для отказоустойчивости; при отказе одного второй подхватывает нагрузку.
• Полки с дисками — SAS, SATA или NVMe.
• RAID — защита от отказа дисков.
• Кеш — RAM с батарейкой или конденсатором, чтобы не потерять неcброшенную запись при отключении питания.
• Порты — Ethernet для iSCSI/NFS, FC-порты для Fibre Channel.

Классы систем

• All-flash — только SSD/NVMe. Максимум IOPS, минимум задержки, под базы и виртуализацию.
• Гибридные — SSD как кеш, HDD как ёмкость. Компромисс цены и скорости.
• Capacity/архивные — HDD большого объёма под бэкапы и холодные данные.
• Программно-определяемые (SDS) — Ceph, ZFS, MinIO, vSAN: массив собирается из обычных серверов, а логику берёт на себя софт. Дешевле железных массивов, но требует экспертизы.

Метрики

Выбор СХД сводится к трём числам, и «терабайты» среди них — наименее важное:

• IOPS — операций ввода-вывода в секунду. Главный показатель для баз данных с их случайным доступом.
• Пропускная способность — МБ/с. Важна для бэкапов, видео, аналитических сканов.
• Задержка — время отклика. Для all-flash — доли миллисекунды, для HDD — единицы и десятки.

Ошибка при подборе — считать только объём. СХД на 100 ТБ из медленных HDD легко окажется непригодной под базу данных, которой нужны десятки тысяч IOPS.

Связанные термины

• NAS — файловое сетевое хранилище
• object storage — объектный доступ и S3 API
• RAID — защита от отказа дисков внутри СХД
• NVMe SSD — носители в современных массивах
• Виртуализация — основной потребитель блочных томов
• Файловые хранилища — файловый слой поверх хранения