В России строится транзакционная СХД на «Байкале»

Конгломерат из четырех российских компаний разработал прототип транзакционной сетевой СХД, построенной на отечественном процессоре «Байкал». Появление готовых к использованию инженерных образцов ожидается в начале 2021 г.
СХД на «Байкалах»
Как стало известно CNews, к апрелю 2021 г. в России должны появиться инженерные образцы так называемой транзакционной системы хранения данных (СХД) на отечественном процессоре из линейки «Байкал» компании «Байкал электроникс». Непосредственно речь идет о вышедшем в 2019 г. восьмиядерном чипе Baikal-M, реализованном на архитектуре ARM (от англ. Advanced RISC Machine) по топологии 28 нм.
На данный момент СХД уже существует в виде полнофункционального прототипа. Впервые он был показан на международном форуме «Микроэлектроника-2020», который в начале октября 2020 г. прошел в Ялте.
В создании системы принимают участие сразу несколько российских организаций. Интегратором программных и аппаратных решений в рамках проекта выступает санкт-петербургская компания «Омега». Ядром системы является материнская плата на «Байкале», разработанная еще одним участником — «Эдельвейсом». Эта плата может функционировать под управлением операционных систем ALT Linux, Astra Linux, Debian и «РЕД OС».
Как рассказали CNews, в данном проекте есть еще два соразработчика. В частности, компания «Рамэк-ВС» оказывает помощь в корпусировании и предоставлении сопутствующего аппаратного обеспечения (за исключением чипа и материнской платы), а «Открытые технологии виртуализации» создают ПО системы хранения данных.

По словам собеседников CNews, прежде чем прототип воплотится в полноценные инженерные образцы, а затем пойдет в серию, будет осуществлено глубокое тестирование всех компонентов СХД. Таким образом, разработка системы еще не завершена, поэтому ее создатели пока не готовы опубликовать ее подробные технические характеристики и спрогнозировать конечную цену устройств. «Цена — это комплексный параметр, зависящий от многих факторов, в том числе, размера партии», — отмечают топ-менеджеры.
По их словам, продвигать СХД на рынке станут совместно все участники проекта. Инвестиции в разработку не раскрываются, в том числе потому, что они еще продолжаются.
Что такое транзакционность для СХД
Создаваемая система в целом относится к классу сетевых СХД — NAS (Network Attached Storage), то есть рассчитанная на удаленный доступ к ее хранилищу информации посредством линий связи. При этом, как уже отмечалось выше, разработчики склонны называть свою новинку «транзакционной».
«В отличие от традиционных NAS, все действия в этой СХД разделаются на транзакции и записываются в журнал. При этом, если запись о транзакции в журнал не поступила, то система считает, что данные не были записаны, — пояснил CNews Грищенков. — Такой подход позволяет сохранить целостность и консистентность данных при отказе оборудования. По сути, в этой СХД используется подход, аналогичный СУБД с журналом предзаписи (WAL)».
По словам экспертов, при работе с информацией создается ее копия «только для чтения», помещаемая в кэш, а все изменения данных последовательно заносятся в текущий, специально выделенный сегмент памяти. По мере заполнения сегмента памяти, накопившиеся изменения информации записываются в конец журнала — специального раздела на носителе (жестком магнитном диске или флэш-накопителе).
В этом журнале последовательно сохраняются все ранее выполненные изменения. После записи информации из сегмента памяти в журнал, производится окончательная фиксация изменений путем записи уникального идентификатора в специальный раздел носителя информации — для долговременного хранения. Таким образом, идентификатор выступает точкой согласованности состояния информации и обеспечивает автоматический переход от одного согласованного состояния к другому, снижая до минимума вероятность повреждения информации при аппаратных сбоях.
«Алгоритм программы преобразует случайный характер записи, присущий большинству транзакционных рабочих нагрузок, в последовательный, тем самым существенно повышая производительность ввода-вывода информации за счет более эффективного использования пропускной способности носителей информации, таких как накопители на жестких магнитных дисках», — заключают собеседники CNews.
На кого рассчитана СХД
Говоря о потенциальных заказчиках создаваемой СХД, представители «Эдельвейса» и «Омеги» в разговоре с CNews, назвали этот вопрос сложным, но предположили, что пользователями станут организации, подпадающие под действие постановления Правительства №1746 от 21 декабря 2019 г.
Напомним, данным документом власти на два года запретили закупку иностранных систем хранения данных (СХД) для муниципальных и государственных нужд — с целью обеспечения безопасности критической информационной инфраструктуры (КИИ) страны, в том числе, используемой при реализации национальных проектов. Под «отечественными» в данном случае подразумеваются СХД, сведения о которых внесены в Единый реестр российской радиоэлектронной продукции Минпромторга.
С учетом того, что в проекте участвует компания «Рамэк-ВС» (ВС здесь означает Вооруженные силы), можно было бы предположить, что разработчики СХД в первую очередь ориентируются на оборонные структуры. «Не только, — прокомментировали эту версию собеседники CNews. — В данном продукте мы реализуем полноценное импортозамещение, поэтому он будет интересен всем компаниям, которые имеют санкционные риски».
Некоторые дополнения
В контексте упомянутого импортозамещения стоит отметить, что разработчики оценивают ядро программно-определяемой части СХД как 100-процентно российскую разработку — начиная от реализации протоколов удаленного доступа к данным, заканчивая реализацией механизмов ввода-вывода и кэширования.
«Основной акцент программной части в новом решении был сделан на отечественной реализации открытых стандартов и протоколов доступа к данным, обеспечивающих высокий уровень совместимости нового продукта с уже имеющимся в распоряжении российских компаний парком оборудования», — говорят участники проекта.