Сети хранения данных

Обзор

На предприятиях с несколькими серверами, к которым подключены внешние дисковые системы хранения данных и ленточные накопители, возникает потребность в их согласованной совместной работе. Эта задача решается использованием сетей хранения данных. Storage Area Network (SAN) – специализированная сетевая инфраструктура и комплексное архитектурное решение, которое соединяет сервера и СХД в единое целое. Сеть хранения данных обеспечивает соединение на физическом уровне и предоставляет возможность управления компьютерной системой.

Задачи, которые решает SAN

• Строит гибкую, масштабируемую инфраструктуру.
• Позволяет централизованно управлять ресурсами серверов и СХД.
• Увеличивает надежность и отказоустойчивость системы.
• Доставляет пакеты данных с высокой гарантией и сокращает задержки между сессиями.
• Увеличивает скорость обмена данными между отдельными элементами системы.
• Повышает безопасность и усиливает контроль доступа.
• Оперативно восстанавливает работоспособность системы (в том числе при замене сервера).
• Упрощает администрирование инфраструктуры.

Протоколы для построения SAN: iSCSI, SAS, FC, FCoE

SAN – это прежде всего отказ от традиционной концепции, когда сервер напрямую подключен к каждому устройству хранения. Сеть хранения данных позволяет соединить любой сервер с любым устройством хранения в пределах локальной или территориально распределенной сети. Распространенные варианты топологии сети:

• однокоммутаторная (single-switch fabric);
• центрально распределенная (core-edge fabric);
• каскадная (cascaded fabric);
• решетка (fabric);
• кольцо (ring fabric).

В зависимости от топологии, количества серверов и дисковых накопителей выбирается ПО, оборудование и протокол для соединения элементов в единую инфраструктуру. Современные SAN обычно базируются на протоколах iSCSI, SAS, FC или FCoE.

Протокол SAS

Протокол Serial Attached SCSI (SAS) разработан для замены параллельного интерфейса SCSI и обратно совместим с SATA. Подразумевает непосредственное соединение СХД и серверов при помощи медных кабелей – активных или пассивных.

Этот протокол оптимален для предприятий малого бизнеса, филиалов и подразделений компаний, когда требуется полнофункциональное малобюджетное решение и не планируется расширение системы в ближайшем будущем. Максимальная скорость передачи данных протоколу SAS ограничена 12 Гб/с на одну линию (в перспективе это значение вырастет в два раза).

Плюсы: высокая пропускная способность, низкая задержка доступа к данным, доступная стоимость.

Минусы: подключение к одной СХД максимум до 4 серверов (из-за отсутствия на рынке SAS-коммутаторов), ограничение на длину кабеля – 15 метров.

Протокол iSCSI

Это транспортный протокол iSCSI, работающий поверх TCP/IP, который позволяет использовать для подключения СХД имеющуюся инфраструктуру локальных вычислительных сетей. Для локальной сети с пропускной способностью в 1 Гб такое решение будет бюджетным, но малоэффективным. На фоне снижения стоимости 10G-коммутаторов становятся популярными сети, построенные по протоколу iSCSI поверх 10G Ethernet.

Плюсы: использование имеющейся сетевой инфраструктуры, высокая скорость построения систем, доступная стоимость, нет ограничений на расстояние между элементами сети.

Минусы: сравнительно низкая производительность, обязательная точная настройка коммутаторов в случае высокой нагрузки.

Протокол FC

Протокол FC (Fibre Channel) целенаправленно разработан для построения сетей хранения данных, используется в качестве фактического стандарта на предприятиях и поддерживается большинством производителей.

Плюсы: высокая производительность, низкие задержки, способность к масштабированию, поддержка устаревших устройств, массовое распространение.

Минусы: относительно высокая стоимость адаптеров и коммутаторов.

Протокол FCoE

Протокол FCoE (Fibre Channel over Ethernet) работает по конвергентной технологии, позволяющей совместить локальную сеть и сеть хранения данных. Это сокращает расходы для центров обработки данных и упрощает управление и обслуживание сети, так как используется единая инфраструктура и один комплект оборудования.

Плюсы: эффективное использование оборудования за счет сокращения его количества, хорошая производительность (в сравнении с iSCSI-сетями).

Минусы: относительно высокая стоимость оборудования для построения сети, сложность настройки и поддержки.

По вопросам организации сетей хранения данных обращайтесь к сертифицированным специалистам ITELON. Имея большой опыт решения IT-задач в любых отраслях, мы подберем для вашего предприятия оптимальную топологию сети, оборудование и протокол передачи данных.