Наиболее популярным в наше время протоколом для передачи данных
в корпоративных сетях является протокол IP. При этом доступ к данным
выполняется с помощью сетей хранения либо через SCSI (Small Computer
System Interface). Для совмещения данных систем администратору
необходимо поддерживать функционирование разных систем. Все это
значительно усложнило работу и сделало обслуживание гораздо более
дорогостоящим. Поэтому было разработано новое решение для интеграции IP и
SAN.
SCSI был основным протоколом передачи данных от сервера к
серверу примерно с 80-х годов прошлого века, и это вопреки ограничениям
по количеству подключенных устройств и максимальной длине линий связи
между ними. Отличием данного протокола является то, что каждый сервер
безраздельно владеет своими устройствами, и при его поломке данные
попросту теряются.
Минусы протокола SCSI не были в свою очередь
присущи Fibre Channel. При его введении удалось снять ограничения по
количеству устройств и увеличить расстояние между ними до 10 км. Этот
протокол имеет высокую пропускную способность, благодаря конструктивному
решению, но при этом и у него есть свои ограничения, которые можно
убрать только при помощи IP-сетей. Так существует Internet Fibre Channel
Protocol (iFCP), который может интегрировать FC устройства и структуры в
IP, где каждому устройству присваивается уникальный IP-адрес, благодаря
которому можно избежать маршрутизации данных FC. Так же данное
соединение позволяет избежать некоторых ошибок в работе сетей хранения.
Из сетей IP не было блокового доступа к данным, до введения стандарта
для инкапсуляции протокола SCSI в TCP/IP, что позволило серверам
обмениваться стандартными командами SCSI.
При использовании
Fibre Channel, появились также NAS устройства, которые стали подключать
масштабируемые файловые системы прямо к локальной сети на основе
IP/Ethernet. Эти устройства достаточно просты в установке и
обслуживании. Для них существует поддержка локальных файловых систем, и
разные серверы могут получать совместный доступ к ним через протоколы
преобразования. Данные устройства удобнее устройств блокового уровня, а
для применения в гетерогенных средах (NT, Unix, Solaris) оптимальны.
Сейчас в продаже имеется множество устройств, предназначенных для организации IP SAN сетей.
IP Storage Switch
применяется для коммутации устройств, использующих как iSCSI так и FC
протоколы. Он может коммутировать IP/Gigabit Ethernet а так же
преобразовывать различные протоколы.
iSCSI Initiators - серверы, которые используют передачу данных на блочном уровне, а также интегрируют SCSI команды в TCP/IP.
iSCSI Targets представляют из себя устройства хранения, получающие команды iSCSI обмениваются данными в IP сети через межсетевые коммутаторы.
Адаптеры iSCSI и сетевые интерфейсные карты (NIC)- это карты Gigabit
Ethernet имеющие аппаратную поддержку протоколов iSCSI и TCP/IP, и
выполняющие с точки зрения взаимодействия между хост-системой и сетью
хранения данных те же функции, что и контроллеры Fibre Channel. К
обычным сетевым картам Ethernet 10/100 или Gigabit Ethernet тоже можно
добавить программный драйвер iSCSI, но это удвоит нагрузку на ЦП. Чтобы
снизить данную нагрузку и для оптимизации производительности системы
необходимо использовать специальные контроллеры iSCSI.
У подобных сетей можно отметить ряд плюсов:
- использование мощных систем с высокой производительностью и стабильностью;
- доступ к сетям хранения через FC и при необходимости переход к сети IP;
- независимый доступ к устройствам по всей сети;
- iSCSI-, FC, NAS объединены в среде IP при участии в долгосрочной стратегии хранения;
- удобные управление и доступ;
- увеличенный доступ iSCSI-устройств к high-end системам/сетям хранения;
- IP-ядро коммутационной системы;
- различные виды резервного копирования как локального так и удаленного;
- копирование "точка-точка";
- в общих массивах гетерогенных ресурсов хранения данных, хранение виртуализированно.
К недостаткам данной системы, которые возможно сдерживают ее
развитие, стоит отнести совмещение трафиков хранения данных и сообщений в
одной IP-сети. Во избежание подобных ситуаций необходимо обеспечить
разделение трафика на разные сегменты. К тому же наличие общей сетевой
технологии позволяет осуществлять общее управление, вне зависимости от
типа построенной сети.
На данный момент существует несколько типов смешанных сред хранения.
К примеру, сеть SAN с первичным дата-центром и несколькими удаленными
подключениями, в которых объединяются большие SAN на базе IP и на базе
FC, а также другие IP- и NAS-устройства при помощи одной IP-сети.
Так же существует схема хранения данных на удаленном дата-центре, с использованием мультипротокольной сети IP-SAN.
К особенностям первичного SAN дата-центра можно отнести:
- использование SAN на базе Fibre Channel (контроллеры, коммутаторы, диски) в качестве мощного ресурса хранения;
- создание сети iSCSI SAN;
- подключение NAS-систем к IP-коммутаторам, для увеличения возможностей системы;
- использование единой технологии IP, через высокоскоростные соединения.
Из всего вышеперечисленного видно, что использование смешанных (IP и
Fibre Channel) сетевых ресурсов хранения в мультипротокольной сети SAN
помогает создать удобную и функциональную систему хранения данных, в
которой реализованы удачные решения доступа к ресурсам, с возможностью
объединять их и управлять ими как единой средой, для которой существует
огромное множество локальных и удаленных приложений.