Intel sustavi za pohranu podataka. Razlike između SAN-a i NAS-a

U pitanju znanja SAN je naišao na određenu prepreku - nedostupnost osnovnih informacija. Što se tiče proučavanja drugih infrastrukturnih proizvoda s kojima ste se susreli, jednostavnije je - postoje probne verzije softvera, mogućnost instaliranja na virtualni stroj, postoji hrpa udžbenika, referentnih vodiča i blogova na tu temu. Cisco i Microsoft proizvode vrlo kvalitetne udžbenike, MS je barem počistio svoj pakleni tavan zvan technet, čak postoji i knjiga o VMware-u, doduše samo jedna (pa čak i na ruskom!), i s učinkovitošću od oko 100%. Već na samim uređajima za pohranu podataka možete dobiti informacije sa seminara, marketinških događaja i dokumenata, foruma. Na skladišnoj mreži tišina i mrtvi stoje s kosama. Našao sam dva udžbenika, ali se nisam usudio kupiti. Ovo je "Storage Area Networks For Dummies" (postoji takva stvar, pokazalo se. Vrlo radoznali "dummies" koji govore engleski u ciljanu publiku, očito) za tisuću i pol rubalja i "Distribuirane mreže za pohranu: arhitektura, protokoli i upravljanje" - izgleda pouzdanije, ali 8200 rubalja s popustom od 40%. Uz ovu knjigu, Ozon preporučuje i knjigu “The Art of Bricklaying”.

Ne znam što savjetovati osobi koja odluči naučiti barem teoriju organiziranja mreže za pohranu podataka od nule. Kao što je praksa pokazala, čak i skupi tečajevi mogu dati nula rezultata. Ljudi u vezi sa SAN-om dijele se u tri kategorije: oni koji ne znaju što je to, oni koji znaju da takav fenomen jednostavno postoji i oni koji na pitanje "zašto napraviti dvije ili više tvornica u skladišnoj mreži" gledaju s takvom zbunjenošću, kao da su ih pitali nešto poput "zašto su kvadratu potrebna četiri ugla?"

Pokušat ću popuniti prazninu koja mi je nedostajala - opišite bazu i opišite je jednostavno. Razmotrit ću SAN koji se temelji na njegovom klasičnom protokolu - Fibre Channel.

Dakle, SAN - Storage Area Network- dizajniran za konsolidaciju prostora na disku poslužitelja na posebno namjenskom disku za pohranu. Suština je da se na ovaj način diskovni resursi koriste ekonomičnije, lakše im je upravljati i imaju bolje performanse. A u pitanjima virtualizacije i klasteriranja, kada nekoliko poslužitelja treba pristup jednom prostoru na disku, takvi sustavi za pohranu podataka općenito su nezamjenjivi.

Usput, zbog prijevoda na ruski dolazi do zabune u terminologiji SAN-a. SAN u prijevodu znači “storage network” - sustav za pohranu podataka. Međutim, klasično u Rusiji, pohrana znači pojam "sustav za pohranu podataka", odnosno diskovno polje ( Niz za pohranu), koji se pak sastoji od kontrolnog bloka ( Procesor za pohranu, kontroler za pohranu) i police za diskove ( Kućište za disk). Međutim, u originalu Storage Array je samo dio SAN-a, iako ponekad najznačajniji. U Rusiji dobivamo da je sustav za pohranu (sustav za pohranu podataka) dio mreže za pohranu (mreža za pohranu podataka). Stoga se uređaji za pohranu obično nazivaju sustavima za pohranu, a mreža za pohranu je SAN (i brkana sa "Sun", ali to je trivijalno).

Komponente i uvjeti

1. Čvorovi, čvorovi

• Disk nizovi (sustavi za pohranu podataka) - pohrana (ciljevi)
• Poslužitelji su potrošači diskovnih resursa (inicijatori).

2. Mrežna infrastruktura

• Prekidači (i usmjerivači u složenim i distribuiranim sustavima)
• Kablovi

Osobitosti

Za SAN, ključni parametri nisu samo performanse, već i pouzdanost. Uostalom, ako poslužitelj baze podataka izgubi svoju mrežu na nekoliko sekundi (ili čak minuta), to će biti neugodno, ali možete preživjeti. A ako u isto vrijeme otpadne tvrdi disk s bazom podataka ili OS, učinak će biti mnogo ozbiljniji. Stoga su sve SAN komponente obično duplicirane - portovi u uređajima za pohranu i poslužiteljima, preklopnici, veze između preklopnika itd. ključna značajka SAN je u odnosu na LAN dupliciranje na razini cjelokupne infrastrukture mrežnih uređaja – tvornica.

Tvornica (tkanina- što se zapravo s engleskog prevodi kao tkanina, jer... pojam simbolizira isprepleteni dijagram povezivanja mreže i krajnjih uređaja, ali pojam je već ustaljen) - skup preklopnika međusobno povezanih vezama između preklopnika ( ISL - InterSwitch Link).

Visoko pouzdani SAN-ovi nužno uključuju dvije (a ponekad i više) tkanina, budući da je sama tkanina jedna točka kvara. Oni koji su ikada promatrali posljedice zvona u mreži ili vještog pokreta tipkovnicom koji stavlja kernel ili distribucijski prekidač u komu s neuspješnim firmwareom ili naredbom, razumiju o čemu govorimo.

Tvornice mogu imati identičnu (mirror) topologiju ili biti različite. Na primjer, jedna se tkanina može sastojati od četiri sklopke, a druga od jednog, a na nju se mogu spojiti samo vrlo kritični čvorovi.

Topologija

Kaskada- prekidači su spojeni u seriju. Ako ih ima više od dva, onda je nepouzdan i neproduktivan.

Prsten- zatvorena kaskada. Pouzdaniji je od jednostavne kaskade, iako će s velikim brojem sudionika (više od 4) izvedba patiti. A jedan jedini kvar ISL-a ili jednog od prekidača pretvara krug u kaskadu sa svim posljedicama.

mrežica). Događa se Puna mreža- kada se svaki prekidač povezuje sa svakim. Karakterizira visoka pouzdanost, performanse i cijena. Broj portova potrebnih za komunikaciju između prekidača eksponencijalno raste s dodavanjem svakog novog prekidača u krug. S određenom konfiguracijom jednostavno neće ostati portova za čvorove - svi će biti zauzeti ISL-om. Djelomična mreža- bilo kakva kaotična povezanost prekidača.

Središte/periferija (jezgra/rub)- blizu klasične LAN topologije, ali bez distribucijskog sloja. Često je pohrana povezana s Core preklopnicima, a poslužitelji s Edgeom. Iako se dodatni sloj (sloj) rubnih prekidača može dodijeliti za pohranu. Također, i pohrana i poslužitelji mogu se spojiti na jedan preklopnik kako bi se poboljšala izvedba i smanjilo vrijeme odziva (ovo se zove lokalizacija). Ovu topologiju karakterizira dobra skalabilnost i upravljivost.

Zoniranje (zoniranje, zoniranje)

• odabrani parovi se dodaju zonama koje su prethodno kreirane na prekidaču;
• zone se smještaju u skupove zona (zone set, zone config) koji su tamo stvoreni;
• setovi zona se aktiviraju u tkanini.

Za početni post na temu SAN-a, mislim da je to dovoljno. Ispričavam se zbog raznolikih slika - još ih nemam priliku sama nacrtati na poslu, a nemam vremena kod kuće. Bilo je ideja da to nacrtam na papiru i fotografiram, ali sam zaključio da je bolje ovako.

Na kraju ću kao postskriptum navesti Osnovne smjernice za projektiranje SAN tkanina.

• Dizajnirajte strukturu tako da ne postoje više od tri sklopke između dva krajnja uređaja.
• Poželjno je da se tvornica ne sastoji od više od 31 prekidača.
• Vrijedno je ručno postaviti ID domene prije uvođenja novog preklopnika u strukturu - to poboljšava upravljivost i pomaže u izbjegavanju problema s istim ID-om domene, u slučajevima, na primjer, ponovnog povezivanja preklopnika s jedne tkanine na drugu.
• Imajte više ekvivalentnih ruta između svakog uređaja za pohranu i inicijatora.
• U slučajevima neizvjesnih zahtjeva za performansama, pođite od omjera broja Nx priključaka (za krajnje uređaje) prema broju ISL priključaka kao 6:1 (EMC preporuka) ili 7:1 (Brocade preporuka). Ovaj omjer zove se prekomjerna pretplata.
• Preporuke za zoniranje:
  - koristiti informativne nazive zona i zona-setova;
  - koristite WWPN zoniranje, a ne temeljeno na portu (temeljeno na adresama uređaja, a ne na fizičkim portovima određenog prekidača);
  - svaka zona - jedan inicijator;
  - očistiti tvornicu od “mrtvih” zona.
• Imajte rezervu besplatnih priključaka i kabela.
• Imati rezervu opreme (prekidači). Na razini mjesta - nužno, možda na razini tvornice.

U najjednostavnijem slučaju, SAN se sastoji od sustava za pohranu podataka, preklopnika i poslužitelja povezanih optičkim komunikacijskim kanalima. Osim direktnih diskovnih sustava za pohranu, na SAN možete spojiti disk biblioteke, biblioteke traka (streamer), uređaje za pohranu podataka na optičke diskove (CD/DVD i dr.) itd.

Primjer visoko pouzdane infrastrukture u kojoj su poslužitelji istovremeno spojeni na lokalnu mrežu (lijevo) i mrežu za pohranu (desno). Ova shema omogućuje pristup podacima koji se nalaze na sustavu za pohranu u slučaju kvara bilo kojeg procesorskog modula, sklopke ili pristupne staze.

Korištenje SAN-a omogućuje vam pružanje:

• centralizirano upravljanje resursima poslužitelja i sustava za pohranu podataka;
• povezivanje novih diskovnih polja i poslužitelja bez zaustavljanja cijelog sustava za pohranu;
• korištenje prethodno kupljene opreme u kombinaciji s novim uređajima za pohranu podataka;
• brz i pouzdan pristup uređajima za pohranu podataka koji se nalaze na velikoj udaljenosti od poslužitelja, *bez značajnih gubitaka performansi;
• ubrzavanje procesa backupa i oporavka podataka - BURA.

Priča

Razvoj mrežnih tehnologija doveo je do pojave dvaju mrežnih rješenja za sustave pohrane podataka - Storage Area Network (SAN) za razmjenu podataka na razini blokova podržanih od strane klijentskih datotečnih sustava, te poslužitelja za pohranu podataka na Network Attached Storage (NAS) razina datoteke. Kako bi se tradicionalni sustavi za pohranu razlikovali od mrežnih, predložen je još jedan retronim - Direct Attached Storage (DAS).

Uzastopni DAS, SAN i NAS koji su se pojavili na tržištu odražavaju evoluirajući lanac komunikacije između aplikacija koje koriste podatke i bajtova na mediju koji sadrži te podatke. Nekada su aplikativni programi sami čitali i pisali blokove, zatim su se kao dio operativnog sustava pojavili upravljački programi. U modernim DAS-ovima, SAN-ovima i NAS-ovima lanac se sastoji od tri karike: prva karika je stvaranje RAID polja, druga je obrada metapodataka koja omogućuje interpretaciju binarnih podataka u obliku datoteka i zapisa, a treća je karika koja se sastoji od tri karike. je servis za pružanje podataka aplikaciji. Razlikuju se po tome gdje i kako su te veze implementirane. U slučaju DAS-a, sustav za pohranjivanje podataka je "goli"; pruža samo mogućnost pohranjivanja i pristupa podacima, a sve ostalo se radi na strani poslužitelja, počevši od sučelja i upravljačkih programa. S pojavom SAN-a, RAID oprema se prenosi na stranu sustava za pohranu; sve ostalo ostaje isto kao u slučaju DAS-a. Ali NAS se razlikuje po tome što se metapodaci također prenose u sustav za pohranu kako bi se osigurao pristup datotekama; ovdje klijent može podržavati samo podatkovne usluge.

Pojava SAN-a postala je moguća nakon što je protokol Fibre Channel (FC) razvijen 1988. godine i odobren od strane ANSI kao standard 1994. godine. Pojam Storage Area Network datira iz 1999. godine. S vremenom je FC ustupio mjesto Ethernetu, a IP-SAN mreže s iSCSI vezama postale su raširene.

Ideja mrežnog poslužitelja za pohranu (NAS) pripada Brianu Randallu sa Sveučilišta Newcastle i implementirana je u strojeve koji pokreću UNIX poslužitelj 1983. godine. Ova je ideja bila toliko uspješna da su je prihvatile mnoge tvrtke, uključujući Novell, IBM i Sun, ali su na kraju lidere zamijenili NetApp i EMC.

Godine 1995. Garth Gibson razvio je principe NAS-a i stvorio sustave za pohranu objekata (OBS). Započeo je dijeljenjem svih diskovnih operacija u dvije skupine, jednu koja uključuje one koje se izvode češće, poput čitanja i pisanja, i drugu koja se izvodi rjeđe, poput operacija s imenima. Zatim je predložio još jedan spremnik uz blokove i datoteke, koji je nazvao objekt.

OBS ima novu vrstu sučelja, zove se objektno. Podatkovne usluge klijenta komuniciraju s metapodacima pomoću Object API-ja. OBS ne samo da pohranjuje podatke, već također podržava RAID, pohranjuje metapodatke koji se odnose na objekte i podržava objektno sučelje. DAS i SAN te NAS i OBS koegzistiraju tijekom vremena, ali svaki je tip pristupa prikladniji za određenu vrstu podataka i aplikacije.

SAN arhitektura

Topologija mreže

SAN je podatkovna mreža velike brzine dizajnirana za povezivanje poslužitelja s uređajima za pohranu. Različite SAN topologije (od točke do točke, arbitražna petlja i komutacija) zamjenjuju tradicionalne veze sabirnice između poslužitelja i pohrane i pružaju veću fleksibilnost, performanse i pouzdanost u odnosu na njih. Koncept SAN-a temelji se na mogućnosti povezivanja bilo kojeg poslužitelja s bilo kojim uređajem za pohranu podataka koji radi pomoću protokola Fibre Channel. Načelo interakcije čvorova u SAN-u s topologijom od točke do točke ili komutacijom prikazano je na slikama. U SAN-u s arbitražnom petljom, prijenos podataka odvija se sekvencijalno od čvora do čvora. Kako bi započeo prijenos podataka, odašiljač pokreće arbitražu za pravo korištenja medija za prijenos podataka (odakle i naziv topologije - Arbitrated Loop).

Prijenosna osnova SAN-a je Fibre Channel protokol, koji koristi bakrene i optičke veze uređaja.

SAN komponente

SAN komponente su klasificirane kako slijedi:

• Sredstva za pohranu podataka;
• Uređaji koji implementiraju SAN infrastrukturu;

Adapteri glavne sabirnice

Resursi za pohranu

Resursi za pohranu uključuju diskovne nizove, pogone trake i biblioteke Fibre Channel. Resursi za pohranu ostvaruju mnoge svoje mogućnosti samo kada su uključeni u SAN. Dakle diskovni nizovi gornja klasa može replicirati podatke između nizova preko mreža Fibre Channel, a knjižnice traka mogu prenijeti podatke na traku izravno s diskovnih polja sa sučeljem Fibre Channel, zaobilazeći mrežu i poslužitelje (Serverless backup). Na tržištu su najpopularniji diskovni nizovi EMC-a, Hitachija, IBM-a, Compaqa (obitelj Storage Works koju je Compaq naslijedio od Digitala), a od proizvođača trakastih knjižnica treba spomenuti StorageTek, Quantum/ATL i IBM.

Uređaji koji implementiraju SAN infrastrukturu

Uređaji koji implementiraju SAN infrastrukturu su preklopnici optičkog kanala (FC preklopnici), čvorišta (glavište optičkog kanala) i usmjerivači (usmjerivači optičkog kanala-SCSI koriste se za kombiniranje uređaja koji rade u načinu rada Fibre Channel Arbitrated Loop (FC_AL). Korištenje čvorišta omogućuje spajanje i odspajanje uređaja u petlji bez zaustavljanja sustava, budući da čvorište automatski zatvara petlju ako je uređaj isključen i automatski otvara petlju ako je na njega spojen novi uređaj. Svaku promjenu petlje prati složen proces njezine inicijalizacije. Proces inicijalizacije je višefazni i dok se ne završi razmjena podataka u petlji je nemoguća.

Svi moderni SAN-ovi izgrađeni su na preklopnicima, što omogućuje potpunu mrežnu vezu. Prekidači ne samo da mogu povezivati ​​Fibre Channel uređaje, već i ograničavati pristup između uređaja, za što se na preklopnicima stvaraju takozvane zone. Uređaji postavljeni u različite zone, ne mogu međusobno razmjenjivati ​​informacije. Broj priključaka u SAN-u može se povećati međusobnim povezivanjem preklopnika. Skupina međusobno povezanih preklopnika naziva se Fibre Channel Fabric ili jednostavno Fabric. Veze između preklopnika nazivaju se Interswitch Links ili skraćeno ISL.

Softver

Softver vam omogućuje implementaciju redundancije pristupnih staza poslužitelja diskovnim nizovima i dinamičku raspodjelu opterećenja između staza. Za većinu diskovnih polja postoji jednostavan način da se utvrdi da priključci dostupni preko različitih kontrolera pripadaju istom disku. Specijalizirani softver održava tablicu pristupnih putova uređajima i osigurava da se putovi prekinu u slučaju katastrofe, dinamički povezujući nove putove i raspodjeljujući opterećenje između njih. Proizvođači diskovnih nizova u pravilu nude specijalizirani softver ove vrste za svoje nizove. VERITAS Software proizvodi softver VERITAS Volume Manager, dizajniran za organiziranje logičkih diskovnih volumena iz fizičkih diskova i pružanje redundancije diskovnih pristupnih staza, kao i raspodjelu opterećenja između njih za najpoznatija diskovna polja.

Korišteni protokoli

U mrežama za pohranu koriste se protokoli niske razine:

• Fibre Channel Protocol (FCP), SCSI prijenos preko Fibre Channela. Protokol koji se trenutno najčešće koristi. Dostupan u opcijama od 1 Gbit/s, 2 Gbit/s, 4 Gbit/s, 8 Gbit/s i 10 Gbit/s.
• iSCSI, SCSI prijenos preko TCP/IP-a.
• FCoE, FCP/SCSI prijenos preko čistog Etherneta.
• FCIP i iFCP, enkapsulacija i prijenos FCP/SCSI u IP paketima.
• HyperSCSI, SCSI prijenos preko Etherneta.
• FICON prijenos preko Fibre Channela (koristi ga samo glavna računala).
• ATA preko Etherneta, ATA prijenos preko Etherneta.
• SCSI i/ili TCP/IP prijenos preko InfiniBand (IB).

Prednosti

• Visoka pouzdanost pristupa podacima koji se nalaze na vanjskim sustavima za pohranu. Neovisnost SAN topologije o korištenim sustavima za pohranu i poslužiteljima.
• Centralizirana pohrana podataka (pouzdanost, sigurnost).
• Zgodno centralizirano prebacivanje i upravljanje podacima.
• Prijenos intenzivnog I/O prometa na zasebnu mrežu - rasterećenje LAN-a.
• Visoke performanse i niska latencija.
• Skalabilnost i fleksibilnost SAN logičke strukture
• Geografska veličina SAN-a, za razliku od klasičnog DAS-a, praktički je neograničena.
• Mogućnost brze distribucije resursa između poslužitelja.
• Mogućnost izgradnje klasterskih rješenja otpornih na greške bez dodatnih troškova na temelju postojećeg SAN-a.
• Jednostavna backup shema - svi podaci su na jednom mjestu.
• Dostupnost dodatne značajke i usluge (snimke, udaljena replikacija).
• Visok stupanj SAN sigurnosti.

Dijeljenje sustava za pohranu obično pojednostavljuje administraciju i dodaje priličnu količinu fleksibilnosti, budući da se kabeli i diskovni nizovi ne moraju fizički transportirati i ponovno povezivati ​​s jednog poslužitelja na drugi.

Još jedna prednost je mogućnost pokretanja poslužitelja izravno s mreže za pohranu podataka. S ovom konfiguracijom možete brzo i jednostavno zamijeniti neispravan

Informacija je pokretačka snaga moderno poslovanje i u sadašnji trenutak smatra najvrednijom strateškom imovinom svakog poduzeća. Količina informacija eksponencijalno raste usporedo s rastom globalnih mreža i razvojem e-trgovine. Uspjeh u informacijskom ratu zahtijeva učinkovitu strategiju za pohranu, zaštitu, dijeljenje i upravljanje vašom najvažnijom digitalnom imovinom—podacima—kako danas tako iu bliskoj budućnosti.

Upravljanje resursima za pohranu postalo je jedno od najhitnijih strateških pitanja s kojima se suočavaju IT odjeli. Zbog razvoja interneta i temeljnih promjena u poslovnim procesima, informacije se gomilaju neviđenom brzinom. Uz gorući problem osiguranja mogućnosti stalnog povećanja količine pohranjenih informacija, ništa manje aktualan je i problem osiguranja pouzdanosti pohrane podataka i stalnog pristupa informacijama. Za mnoge tvrtke formula pristupa podacima "24 sata dnevno, 7 dana u tjednu, 365 dana u godini" postala je norma.

U slučaju odvojenog osobnog računala, sustav za pohranu podataka (DSS) može se shvatiti kao zasebni interni tvrdi disk ili diskovni sustav. Kada je riječ o korporativnim sustavima za pohranu podataka, tradicionalno razlikujemo tri tehnologije za organiziranje pohrane podataka: Direct Attached Storage (DAS), Network Attach Storage (NAS) i Storage Area Network (SAN).

Izravno priključena pohrana (DAS)

DAS tehnologija podrazumijeva izravno (direktno) spajanje pogona na poslužitelj ili računalo. U ovom slučaju uređaji za pohranu (tvrdi diskovi, pogoni trake) mogu biti unutarnji ili vanjski. Najjednostavniji slučaj DAS sustava je jedan disk unutar poslužitelja ili računala. Osim toga, DAS sustav također može uključivati ​​organiziranje internog RAID niza diskova pomoću RAID kontrolera.

Važno je napomenuti da se, unatoč formalnoj mogućnosti korištenja pojma DAS sustav u odnosu na jedan disk ili unutarnje polje diskova, DAS sustav obično shvaća kao vanjski stalak ili košara s diskovima, što se može smatrati autonomni sustav za pohranu (slika 1). Osim neovisnog napajanja, takvi samostalni DAS sustavi imaju specijalizirani kontroler (procesor) za upravljanje nizom za pohranu podataka. Na primjer, takav kontroler može biti RAID kontroler s mogućnošću organiziranja RAID nizova različitih razina.

Riža. 1. Primjer DAS sustava za pohranu

Treba napomenuti da samostalni DAS sustavi mogu imati nekoliko vanjskih I/O kanala, što omogućuje istovremeno povezivanje više računala na DAS sustav.

Kao sučelja za povezivanje diskova (internih ili eksternih) u DAS tehnologiji mogu se koristiti SCSI (Small Computer Systems Interface), SATA, PATA i Fibre Channel sučelja. Ako se SCSI, SATA i PATA sučelja prvenstveno koriste za spajanje internih diskova, tada se sučelje Fibre Channel koristi isključivo za spajanje eksternih diskova i samostalnih sustava za pohranu podataka. Prednost Fibre Channel sučelja u ovom slučaju je što nema striktno ograničenje duljine i može se koristiti kada se poslužitelj ili računalo spojeno na DAS sustav nalazi na znatnoj udaljenosti od njega. SCSI i SATA sučelja također se mogu koristiti za povezivanje vanjskih sustava za pohranu podataka (u ovom slučaju, SATA sučelje se zove eSATA), međutim, ova sučelja imaju strogo ograničenje maksimalne duljine kabela koji povezuje DAS sustav i povezani poslužitelj.

Glavne prednosti DAS sustava uključuju njihovu nisku cijenu (u usporedbi s drugim rješenjima za pohranu), jednostavnost postavljanja i administracije, kao i veliku brzinu razmjene podataka između sustava za pohranu i poslužitelja. Zapravo, upravo su zbog toga stekli veliku popularnost u segmentu malih ureda i malih korporativnih mreža. Istovremeno, DAS sustavi imaju i svoje nedostatke, a to su slaba upravljivost i neoptimalna iskorištenost resursa, budući da svaki DAS sustav zahtijeva povezivanje namjenskog poslužitelja.

Trenutno DAS sustavi zauzimaju vodeće mjesto, no udio prodaje ovih sustava je u stalnom padu. DAS sustavi postupno se zamjenjuju bilo kojim univerzalna rješenja s mogućnošću glatke migracije s NAS sustava, odnosno sustava koji pružaju mogućnost korištenja i kao DAS i NAS pa čak i SAN sustava.

DAS sustave treba koristiti kada je potrebno povećati prostor na disku jednog poslužitelja i premjestiti ga izvan šasije. DAS sustavi se također mogu preporučiti za korištenje za radne stanice koje obrađuju velike količine informacija (na primjer, za nelinearne video montažne stanice).

Mrežna pohrana (NAS)

NAS sustavi su mrežni sustavi pohranu podataka izravno spojenu na mrežu na isti način kao mrežni ispisni poslužitelj, usmjerivač ili bilo koji drugi mrežni uređaj (slika 2). Zapravo, NAS sustavi predstavljaju evoluciju datotečnih poslužitelja: razlika između tradicionalnog datotečnog poslužitelja i NAS uređaja otprilike je ista kao između hardverskog mrežni usmjerivač i softverski usmjerivač temeljen na namjenskom poslužitelju.

Riža. 2. Primjer NAS sustava za pohranu podataka

Da bismo razumjeli razliku između tradicionalnog poslužitelja datoteka i NAS uređaja, sjetimo se da je tradicionalni poslužitelj datoteka namjensko računalo (poslužitelj) koje pohranjuje informacije dostupne korisnicima mreže. Za pohranu informacija mogu se koristiti tvrdi diskovi instalirani u poslužitelju (u pravilu se postavljaju u posebne košare) ili se na poslužitelj mogu spojiti DAS uređaji. Poslužitelj datoteka se administrira pomoću operacijskog sustava poslužitelja. Ovakav pristup organizaciji sustava za pohranu podataka trenutno je najpopularniji u segmentu malih lokalnih mreža, ali ima jedan značajan nedostatak. Činjenica je da univerzalni poslužitelj (pa čak iu kombinaciji s poslužiteljskim operativnim sustavom) nije nimalo jeftino rješenje. U isto vrijeme, većina funkcionalnosti svojstvenih univerzalnom poslužitelju jednostavno se ne koristi u poslužitelju datoteka. Ideja je stvoriti optimizirani poslužitelj datoteka s optimiziranim operativnim sustavom i uravnoteženom konfiguracijom. Upravo je to koncept koji utjelovljuje NAS uređaj. U tom smislu, NAS uređaji se mogu smatrati "tankim" datotečnim poslužiteljima ili, kako se inače nazivaju, filerima.

Osim optimiziranog OS-a, oslobođenog svih funkcija koje nisu povezane s održavanjem datotečnog sustava i implementacijom unosa/izlaza podataka, NAS sustavi imaju datotečni sustav optimiziran za brzinu pristupa. NAS sustavi dizajnirani su na način da je sva njihova računalna snaga usmjerena isključivo na operacije posluživanja i pohrane datoteka. Sam operativni sustav nalazi se u flash memoriji i unaprijed ga je instalirao proizvođač. Naravno, s izdavanjem nove verzije OS-a, korisnik može samostalno "osvijetliti" sustav. Povezivanje NAS uređaja na mrežu i njihovo konfiguriranje prilično je jednostavan zadatak i može ga obaviti svaki iskusni korisnik, a da ne spominjemo administratora sustava.

Stoga su NAS uređaji snažniji i jeftiniji u usporedbi s tradicionalnim poslužiteljima datoteka. Trenutno su gotovo svi NAS uređaji dizajnirani za korištenje u Ethernet mrežama (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet) temeljenim na TCP/IP protokolima. NAS uređajima se pristupa pomoću posebnih protokola za pristup datotekama. Najčešći protokoli za pristup datotekama su CIFS, NFS i DAFS.

CIFS(Common Internet File System System) je protokol koji omogućuje pristup datotekama i uslugama na udaljena računala(uključujući Internet) i koristi model interakcije klijent-poslužitelj. Klijent kreira zahtjev poslužitelju za pristup datotekama, poslužitelj ispunjava zahtjev klijenta i vraća rezultat svog rada. CIFS protokol tradicionalno se koristi na lokalnim mrežama s operativnim sustavom Windows za pristup datotekama. CIFS koristi TCP/IP protokol za prijenos podataka. CIFS pruža funkcionalnost sličnu FTP-u (File Transfer Protocol), ali daje klijentima poboljšanu kontrolu nad datotekama. Također vam omogućuje dijeljenje pristupa datotekama između klijenata pomoću blokiranja i automatski oporavak veza s poslužiteljem u slučaju kvara na mreži.

Protokol NFS(Network File System) tradicionalno se koristi na UNIX platformama i kombinacija je distribuiranog datotečnog sustava i mrežnog protokola. NFS protokol također koristi komunikacijski model klijent-poslužitelj. NFS protokol omogućuje pristup datotekama na udaljenom računalu (poslužitelju) kao da se nalaze na računalu korisnika. NFS koristi TCP/IP protokol za prijenos podataka. Za rad NFS-a na Internetu razvijen je WebNFS protokol.

Protokol DAFS(Direct Access File System) standardni je protokol za pristup datotekama koji se temelji na NFS-u. Ovaj protokol omogućuje aplikacijskim zadacima prijenos podataka zaobilazeći operativni sustav i njegov međuspremnik izravno u transportne resurse. DAFS protokol pruža velike I/O brzine datoteka i smanjuje opterećenje procesora značajnim smanjenjem broja operacija i prekida koji su obično potrebni prilikom obrade mrežnih protokola.

DAFS je dizajniran za korištenje u klasterskim i poslužiteljskim okruženjima za baze podataka i razne internetske aplikacije usmjerene na kontinuirani rad. Omogućuje najnižu latenciju za pristup dijeljenim datotekama i podacima, a također podržava inteligentne mehanizme sustava i oporavka podataka, što ga čini atraktivnim za korištenje u NAS sustavima.

Rezimirajući gore navedeno, NAS sustavi mogu se preporučiti za korištenje u mrežama s više platformi u slučajevima kada je potreban mrežni pristup datotekama, a jednostavnost instalacije administracije sustava za pohranu podataka vrlo je važan čimbenik. Odličan primjer je korištenje NAS-a kao poslužitelja datoteka u uredu male tvrtke.

Storage Area Network (SAN)

Zapravo, SAN više nije zaseban uređaj, već sveobuhvatno rješenje koje predstavlja specijaliziranu mrežnu infrastrukturu za pohranu podataka. Mreže za pohranu podataka integrirane su kao zasebne specijalizirane podmreže u lokalnu (LAN) ili šire (WAN) mrežu.

U osnovi, SAN-ovi povezuju jedan ili više poslužitelja (SAN poslužitelja) s jednim ili više uređaja za pohranu. SAN mreže omogućuju bilo kojem SAN poslužitelju pristup bilo kojem uređaju za pohranu bez opterećivanja drugih poslužitelja ili lokalne mreže. Osim toga, moguće je razmjenjivati ​​podatke između uređaja za pohranu bez sudjelovanja poslužitelja. Zapravo, SAN-ovi omogućuju vrlo velikom broju korisnika da pohranjuju i dijele informacije na jednom mjestu (s brzim, centraliziranim pristupom). Kao uređaji za pohranjivanje podataka mogu se koristiti RAID polja, razne biblioteke (trakaste, magnetooptičke itd.), kao i JBOD sustavi (disk polja koja nisu spojena u RAID).

Mreže za pohranu podataka počele su se intenzivno razvijati i implementirati tek 1999. godine.

Kao što se lokalne mreže u načelu mogu graditi na temelju različitih tehnologija i standarda, tako se i za izgradnju SAN mreža mogu koristiti različite tehnologije. Ali baš kao što je Ethernet standard (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet) postao de facto standard za lokalne mreže, standard Fibre Channel (FC) dominira mrežama područja pohrane podataka. Zapravo, razvoj standarda Fibre Channel doveo je do razvoja samog SAN koncepta. Pritom valja napomenuti da je sve popularniji standard iSCSI na temelju kojeg je također moguće graditi SAN mreže.

Uz parametre brzine, jedna od najvažnijih prednosti Fibre Channela je mogućnost rada na velikim udaljenostima i fleksibilnost topologije. Koncept izgradnje topologije mreže za pohranu podataka temelji se na istim principima kao i tradicionalne lokalne mreže temeljene na preklopnicima i usmjerivačima, što uvelike pojednostavljuje izgradnju konfiguracija sustava s više čvorova.

Vrijedno je napomenuti da standard Fibre Channel koristi i optičke i bakrene kabele za prijenos podataka. Prilikom organiziranja pristupa geografski udaljenim čvorovima na udaljenosti do 10 km, za prijenos signala koristi se standardna oprema i jednomodna optička vlakna. Ako su čvorovi udaljeni na veću udaljenost (desetke ili čak stotine kilometara), koriste se posebna pojačala.

Topologija SAN mreže

Tipična SAN mreža temeljena na standardu Fibre Channel prikazana je na sl. 3. Infrastruktura takve SAN mreže sastoji se od uređaja za pohranu podataka sa sučeljem Fibre Channel, SAN poslužitelja (poslužitelja povezanih i na lokalnu mrežu preko Ethernet sučelja i na SAN mrežu preko sučelja Fibre Channel) i preklopne strukture (Fiber Channel Fabric) koji je izgrađen na temelju Fibre Channel preklopnika (hubova) i optimiziran je za prijenos velikih blokova podataka. Korisnici mreže pristupaju sustavu za pohranu podataka putem SAN poslužitelja. Bitno je da je promet unutar SAN mreže odvojen od IP prometa lokalne mreže, čime se naravno smanjuje opterećenje lokalne mreže.

Riža. 3. Tipični dijagram SAN mreže

Prednosti SAN mreža

Glavne prednosti SAN tehnologije uključuju visoke performanse, visoka razina dostupnosti podataka, izvrsna skalabilnost i upravljivost, mogućnost konsolidacije i virtualizacije podataka.

Fibre Channel sklopovi s neblokirajućom arhitekturom omogućuju višestrukim SAN poslužiteljima istovremeni pristup uređajima za pohranu.

Uz SAN arhitekturu, podaci se mogu lako premještati s jednog uređaja za pohranu na drugi, što omogućuje optimizirano postavljanje podataka. Ovo je posebno važno kada više SAN poslužitelja zahtijeva istovremeni pristup istim uređajima za pohranu. Napominjemo da proces konsolidacije podataka nije moguć korištenjem drugih tehnologija, kao što je npr. korištenje DAS uređaja, odnosno uređaja za pohranu podataka koji su izravno povezani s poslužiteljima.

Druga mogućnost koju pruža SAN arhitektura je virtualizacija podataka. Ideja virtualizacije je pružiti SAN poslužiteljima pristup ne pojedinačnim uređajima za pohranu, već resursima. Odnosno, poslužitelji ne bi trebali "vidjeti" uređaje za pohranu, već virtualne resurse. Za praktičnu provedbu virtualizacije između SAN poslužitelja i diskovnih uređaja može se postaviti poseban virtualizacijski uređaj na koji se s jedne strane spajaju uređaji za pohranu podataka, a s druge SAN poslužitelji. Osim toga, mnogi moderni FC preklopnici i HBA-ovi pružaju mogućnost implementacije virtualizacije.

Sljedeća prilika koju pružaju SAN mreže je implementacija udaljenog zrcaljenja podataka. Načelo zrcaljenja podataka je dupliciranje informacija na nekoliko medija, što povećava pouzdanost pohrane informacija. Primjer najjednostavnijeg slučaja zrcaljenja podataka je kombiniranje dva diska u niz RAID razine 1. U ovom slučaju, iste informacije se istovremeno zapisuju na dva diska. Nedostatak ove metode je lokalna lokacija oba diska (u pravilu se diskovi nalaze u istoj košari ili stalku). Mreže za pohranu podataka omogućuju vam da prevladate ovaj nedostatak i pružaju mogućnost organiziranja zrcaljenja ne samo pojedinačnih uređaja za pohranu podataka, već i samih SAN mreža, koje mogu biti stotine kilometara udaljene jedna od druge.

Još jedna prednost SAN mreža je jednostavnost organiziranja sigurnosne kopije podataka. Tradicionalna tehnologija sigurnosnog kopiranja, koja se koristi u većini lokalnih mreža, zahtijeva namjenski Backup poslužitelj i, što je najvažnije, namjensku propusnost mreže. Naime, tijekom operacije sigurnosnog kopiranja sam poslužitelj postaje nedostupan korisnicima lokalne mreže. Zapravo, to je razlog zašto se sigurnosne kopije obično izvode noću.

Arhitektura mreža za pohranu podataka omogućuje bitno drugačiji pristup problemu sigurnosnog kopiranja. U ovom slučaju, rezervni poslužitelj je sastavni dio SAN mrežu i spaja se izravno na switch fabric. U ovom slučaju, rezervni promet je izoliran od prometa lokalne mreže.

Oprema koja se koristi za stvaranje SAN mreža

Kao što je već navedeno, postavljanje SAN mreže zahtijeva uređaje za pohranu podataka, SAN poslužitelje i opremu za izgradnju preklopne mreže. Tkanine prekidača uključuju oba uređaja fizička razina(kablovi, konektori) i uređaji za povezivanje (Interconnect Device) za međusobno povezivanje SAN čvorova, uređaji za prevođenje koji obavljaju funkcije pretvaranja Fibre Channel (FC) protokola u druge protokole, na primjer SCSI, FCP, FICON, Ethernet, ATM ili SONET.

Kablovi

Kao što je već navedeno, Fibre Channel standard omogućuje korištenje optičkih i bakrenih kabela za povezivanje SAN uređaja. Istodobno, različite vrste kabela mogu se koristiti u jednoj SAN mreži. Bakreni kabel se koristi za kratke udaljenosti (do 30 m), a optički kabel se koristi i za kratke i udaljenosti do 10 km ili više. Koriste se i višemodni i jednomodni optički kabeli, pri čemu se višemodni koriste za udaljenosti do 2 km, a jednomodni za veće udaljenosti.

Suživot razne vrste kabeli unutar iste SAN mreže osigurani su pomoću posebnih pretvarača sučelja GBIC (Gigabit Interface Converter) i MIA (Media Interface Adapter).

Standard Fibre Channel ima nekoliko mogućih brzina prijenosa (vidi tablicu). Imajte na umu da su trenutno najčešći FC uređaji standarda 1, 2 i 4 GFC. Time se osigurava povratna kompatibilnost bržih uređaja sa sporijima, odnosno 4 GFC uređaj automatski podržava povezivanje uređaja 1 i 2 GFC standarda.

Uređaj za međusobno povezivanje

Standard Fibre Channel omogućuje korištenje različitih mrežnih topologija za povezivanje uređaja, kao što su točka-točka, arbitražna petlja (FC-AL) i komutirana mreža.

Topologija od točke do točke može se koristiti za povezivanje poslužitelja s namjenskim sustavom za pohranu. U ovom slučaju podaci se ne dijele sa SAN poslužiteljima. Zapravo, ova topologija je varijanta DAS sustava.

Da biste implementirali topologiju od točke do točke, najmanje vam je potreban poslužitelj opremljen adapterom Fibre Channel i uređajem za pohranu podataka sa sučeljem Fibre Channel.

Topologija prstena s podijeljenim pristupom (FC-AL) je shema povezivanja uređaja u kojoj se podaci prenose u logički zatvorenoj petlji. U topologiji FC-AL prstena, uređaji za povezivanje mogu biti čvorišta ili sklopke Fibre Channel. S čvorištima, širina pojasa dijeli se između svih čvorova u prstenu, dok svaki port preklopnika osigurava propusnost protokola za svaki čvor.

Na sl. Slika 4 prikazuje primjer podijeljenog prstena Fibre Channel.

Riža. 4. Primjer prstena Fibre Channel s dijeljenim pristupom

Konfiguracija je slična fizičkoj zvijezdi i logičkom prstenu koji se koriste u lokalnim mrežama temeljenim na tehnologiji Token Ring. Također, kao i mreže Token Ring, podaci putuju prstenom u jednom smjeru, ali za razliku od mreža Token Ring, uređaj može zatražiti dopuštenje za prijenos podataka umjesto da čeka prazan token od prekidača. Fibre Channel prstenovi sa zajedničkim pristupom mogu adresirati do 127 priključaka, međutim, kao što praksa pokazuje, tipični FC-AL prstenovi sadrže do 12 čvorova, a nakon povezivanja 50 čvorova, performanse se katastrofalno pogoršavaju.

Topologija komutirane komunikacijske arhitekture (Fibre Channel switched-fabric) implementirana je na temelju Fibre Channel komutatora. U ovoj topologiji svaki uređaj ima logičnu vezu sa svakim drugim uređajem. Zapravo, preklopnici Fibre Channel tkanine obavljaju iste funkcije kao i tradicionalni Ethernet preklopnici. Podsjetimo se da je, za razliku od čvorišta, switch uređaj velike brzine koji omogućuje povezivanje "svatko-svima" i upravlja s višestrukim istodobnim vezama. Svaki čvor spojen na preklopnik Fibre Channel prima propusnost protokola.

U većini slučajeva, kada se stvaraju velike SAN mreže, koristi se mješovita topologija. Na nižoj razini koriste se FC-AL prstenovi, spojeni na prekidače niskih performansi, koji su pak spojeni na prekidače velike brzine, pružajući najveću moguću propusnost. Više prekidača može se međusobno spojiti.

Uređaji za emitiranje

Uređaji za prevođenje su međuuređaji koji pretvaraju protokol Fibre Channel u naprednije protokole. visoke razine. Ovi uređaji su dizajnirani za povezivanje Fibre Channel mreže s vanjskom WAN mrežom, lokalnom mrežom, kao i za povezivanje raznih uređaja i poslužitelja na Fibre Channel mrežu. Takvi uređaji uključuju mostove, Fibre Channel adaptere (Host Bus Adapters (HBA), usmjerivače, pristupnike i mrežne adaptere. Klasifikacija emitiranih uređaja prikazana je na slici 5.

Riža. 5. Klasifikacija odašiljačkih uređaja

Najčešći uređaji za prevođenje su HBA adapteri sa PCI sučelje, koji se koriste za povezivanje poslužitelja s mrežom Fibre Channel. Mrežni adapteri omogućuju povezivanje lokalnih Ethernet mreža s mrežama Fibre Channel. Mostovi se koriste za povezivanje uređaja za pohranu sa SCSI sučeljem na mrežu temeljenu na optičkom kanalu. Treba napomenuti da je u u posljednje vrijeme Gotovo svi uređaji za pohranu koji su dizajnirani za korištenje u SAN-u imaju ugrađeni Fibre Channel i ne zahtijevaju korištenje mostova.

Uređaji za pohranu podataka

I tvrdi diskovi i pogoni trake mogu se koristiti kao uređaji za pohranu podataka u SAN mrežama. Ako govorimo o mogućim konfiguracijama aplikacija tvrdi diskovi kao uređaji za pohranu podataka u SAN mrežama, to mogu biti JBOD polja ili RAID disk polja. Tradicionalno, uređaji za pohranu podataka za SAN mreže proizvode se u obliku vanjskih polica ili košara opremljenih specijaliziranim RAID kontrolerom. Za razliku od NAS ili DAS uređaja, uređaji za SAN sustave opremljeni su Fibre Channel sučeljem. U isto vrijeme, sami diskovi mogu imati i SCSI i SATA sučelje.

Uz uređaje za pohranu temeljene na tvrdom disku, pogoni trake i biblioteke naširoko se koriste u SAN mrežama.

SAN poslužitelji

SAN poslužitelji se razlikuju od konvencionalnih aplikacijskih poslužitelja samo po jednom detalju. Uz Ethernet mrežni adapter, za interakciju poslužitelja s lokalnom mrežom, opremljeni su HBA adapterom, koji im omogućuje povezivanje na SAN mreže temeljene na Fibre Channelu.

Intelovi sustavi za pohranu podataka

Zatim ćemo pogledati nekoliko konkretni primjeri Intel uređaji za pohranu podataka. Strogo govoreći, Intel ne proizvodi cjelovita rješenja te se bavi razvojem i proizvodnjom platformi i pojedinačnih komponenti za izgradnju sustava za pohranu podataka. Na temelju tih platformi mnoge tvrtke (uključujući brojne ruske tvrtke) proizvode cjelovita rješenja i prodaju ih pod svojim logotipom.

Intel Entry Storage System SS4000-E

Intel Entry Storage System SS4000-E je NAS uređaj dizajniran za korištenje u malim i srednjim uredima i multiplatformskim lokalnim mrežama. Prilikom korištenja Intel sustavi Entry Storage System SS4000-E pruža zajednički mrežni pristup podacima za klijente temeljene na Windows, Linux i Macintosh platformama. Osim toga, Intel Entry Storage System SS4000-E može djelovati i kao DHCP poslužitelj i kao DHCP klijent.

Intel Entry Storage System SS4000-E je kompaktni vanjski stalak s mogućnošću instaliranja do četiri SATA pogona (slika 6). Stoga maksimalni kapacitet sustava može biti 2 TB uz korištenje pogona od 500 GB.

Riža. 6. Intel Entry Storage System SS4000-E

Intel Entry Storage System SS4000-E koristi SATA RAID kontroler koji podržava RAID razine 1, 5 i 10. Jer ovaj sustav je NAS uređaj, odnosno zapravo “tanki” datotečni poslužitelj, sustav za pohranu podataka mora imati specijalizirani procesor, memoriju i firmware operativni sustav. Intel Entry Storage System SS4000-E koristi procesor Intel 80219 s frekvencijom takta od 400 MHz. Osim toga, sustav je opremljen s 256 MB DDR memorija i 32 MB flash memorije za pohranu operativnog sustava. Kao operativni sustav koristi se Linux Kernel 2.6.

Za povezivanje s lokalnom mrežom sustav nudi dvokanalni gigabitni mrežni kontroler. Osim toga, tu su i dva USB priključka.

Uređaj za pohranu podataka Intel Entry Storage System SS4000-E podržava CIFS/SMB, NFS i FTP protokole, a uređaj se konfigurira pomoću web sučelja.

U slučaju korištenja Windows klijenata (podržani su Windows 2000/2003/XP), dodatno je moguće implementirati backup i recovery podataka.

Intel Storage System SSR212CC

Intel Storage System SSR212CC je univerzalna platforma za stvaranje DAS, NAS i SAN sustava za pohranu. Ovaj je sustav smješten u kućište visine 2 U i dizajniran je za montažu u standardni stalak od 19 inča (slika 7). Intelov sustav za pohranu podataka SSR212CC podržava do 12 SATA ili SATA II pogona (zamjena bez isključivanja), što omogućuje proširenje kapaciteta sustava do 6 TB pomoću pogona od 550 GB.

Riža. 7. Intel Storage System SSR212CC

Zapravo, Intel Storage System SSR212CC je potpuni poslužitelj visokih performansi koji pokreće operativne sustave Red Hat Enterprise Linux 4.0, Microsoft Windows Storage Server 2003, Microsoft Windows poslužitelj 2003 Enterprise Edition i Microsoft Windows Server 2003 Standard Edition.

Osnova poslužitelja je Intelov procesor Xeon s taktom od 2,8 GHz (FSB frekvencija 800 MHz, veličina L2 predmemorije 1 MB). Sustav podržava korištenje SDRAM DDR2-400 memorije s ECC maksimalnog kapaciteta do 12 GB (predviđeno je šest DIMM utora za ugradnju memorijskih modula).

Intel Storage System SSR212CC opremljen je s dva Intel RAID kontrolera SRCS28X s mogućnošću stvaranja RAID nizova razina 0, 1, 10, 5 i 50. Osim toga, Intel Storage System SSR212CC ima dvokanalni gigabitni mrežni kontroler.

Intel Storage System SSR212MA

Intel Storage System SSR212MA platforma je za stvaranje sustava za pohranu podataka u IP SAN mrežama temeljenim na iSCSI.

Ovaj je sustav smješten u kućište visine 2 U i dizajniran je za montažu u standardni stalak od 19 inča. Intelov sustav za pohranu podataka SSR212MA podržava do 12 SATA pogona (zamjena bez isključivanja), što omogućuje proširenje kapaciteta sustava do 6 TB pomoću pogona od 550 GB.

U pogledu svoje hardverske konfiguracije, Intel Storage System SSR212MA ne razlikuje se od Intel Storage System SSR212CC.

U ovom ćemo članku pogledati koje vrste sustava za pohranu podataka (SDS) danas postoje, a također ćemo razmotriti jednu od glavnih komponenti SDS-a - vanjska sučelja za povezivanje (interakcijski protokoli) i pogone na kojima se pohranjuju podaci. Također ćemo napraviti njihovu opću usporedbu na temelju pruženih mogućnosti. Na primjer, pozivat ćemo se na liniju sustava za pohranu koju nudi DELL.

• Primjeri DAS modela
• Primjeri NAS modela
• Primjeri SAN modela
• Vrste medija za pohranu i protokol za interakciju sa sustavima za pohranu Fibre Channel Protocol
• iSCSI protokol
• SAS protokol
• Usporedba protokola povezivanja sustava za pohranu podataka

Postojeće vrste skladišnih sustava

U slučaju odvojenog osobnog računala, sustav za pohranu može se shvatiti kao interni tvrdi disk ili diskovni sustav (RAID polje). Kada je riječ o sustavima za pohranu podataka na različitim razinama poduzeća, tradicionalno se mogu razlikovati tri tehnologije za organiziranje pohrane podataka:

• Direct Attached Storage (DAS);
• Network Attach Storage (NAS);
• Storage Area Network (SAN).

DAS (Direct Attached Storage) uređaji su rješenje kada je uređaj za pohranu podataka spojen izravno na poslužitelj ili radnu stanicu, obično preko sučelja koje koristi SAS protokol.

NAS (Network Attached Storage) uređaji su samostojeći integrirani diskovni sustav, u biti NAS poslužitelj, s vlastitim specijaliziranim OS-om i skupom korisnih funkcija za brzo pokretanje sustava i omogućavanje pristupa datotekama. Sustav se povezuje na uobičajenu računalnu mrežu (LAN), te predstavlja brzo rješenje problema nedostatka slobodnog diskovnog prostora dostupnog korisnicima ove mreže.

Storage Area Network (SAN) posebna je namjenska mreža koja povezuje uređaje za pohranu s aplikacijskim poslužiteljima, obično temeljena na protokolu Fibre Channel ili iSCSI protokolu.

Sada ćemo pobliže pogledati svaku od gore navedenih vrsta sustava za pohranu, njihove pozitivne i negativne strane.

DAS (Direct Attached Storage) arhitektura sustava za pohranu

Glavne prednosti DAS sustava uključuju njihovu nisku cijenu (u usporedbi s drugim rješenjima za pohranu), jednostavnost postavljanja i administracije, kao i veliku brzinu razmjene podataka između sustava za pohranu i poslužitelja. Zapravo, upravo su zbog toga stekli veliku popularnost u segmentu malih ureda, hosting providera i malih korporativnih mreža. Istovremeno, DAS sustavi imaju i svoje nedostatke koji uključuju neoptimalnu iskorištenost resursa, budući da svaki DAS sustav zahtijeva povezivanje namjenskog poslužitelja i omogućuje povezivanje maksimalno 2 poslužitelja na disk policu u određenoj konfiguraciji. .

Slika 1: Arhitektura izravno priključene pohrane

• Prilično niske cijene. U biti, ovaj sustav za pohranu je košarica diska s tvrdim diskovima smještenim izvan poslužitelja.
• Jednostavan za implementaciju i administraciju.
• Velika brzina razmjene između diskovnog polja i poslužitelja.

• Niska pouzdanost. Ako poslužitelj na koji je ova pohrana povezana zakaže, podaci više neće biti dostupni.
• Nizak stupanj konsolidacije resursa - sav kapacitet dostupan je jednom ili dva poslužitelja, što smanjuje fleksibilnost distribucije podataka između poslužitelja. Kao rezultat toga, potrebno je kupiti više unutarnjih tvrdih diskova ili instalirati dodatne police za diskove za druge poslužiteljske sustave
• Niska iskorištenost resursa.

Primjeri DAS modela

Iz zanimljivi modeli Za uređaje ove vrste, želio bih primijetiti liniju serije DELL PowerVault MD. Početni modeli polica za diskove (JBOD) MD1000 i MD1120 omogućuju stvaranje diskovnih polja s do 144 diska. To je postignuto zahvaljujući modularnosti arhitekture, do 6 uređaja može se spojiti na polje, tri disk police po kanalu RAID kontrolera. Na primjer, ako koristimo stalak od 6 DELL PowerVault MD1120, tada ćemo implementirati niz s efektivnim volumenom podataka od 43,2 TB. Takva diskovna kućišta povezana su s jednim ili dva SAS kabela s vanjskim priključcima RAID kontrolera instaliranih na Dell PowerEdge poslužiteljima i njima upravlja upravljačka konzola samog poslužitelja.

Ako postoji potreba za stvaranjem arhitekture s visokom tolerancijom na greške, na primjer, za stvaranje failover klastera MS Exchange ili SQL poslužitelja, tada je model DELL PowerVault MD3000 prikladan za te svrhe. Ovaj sustav već ima aktivnu logiku unutar diskovne police i potpuno je redundantan zbog upotrebe dva ugrađena aktivno-aktivna RAID kontrolera koji imaju zrcaljenu kopiju podataka pohranjenih u međuspremniku u cache memoriji.

Oba kontrolera paralelno obrađuju tokove podataka za čitanje i pisanje, a ako jedan od njih zakaže, drugi "pokupi" podatke sa susjednog kontrolera. U isto vrijeme, veza na niskorazinski SAS kontroler unutar 2 poslužitelja (klastera) može se ostvariti preko nekoliko sučelja (MPIO), što omogućuje redundantnost i balansiranje opterećenja u Microsoft okruženjima. Kako biste proširili prostor na disku, možete spojiti 2 dodatne MD1000 police za diskove na PowerVault MD3000.

NAS (Network Attached Storage) arhitektura sustava za pohranu podataka

NAS tehnologija (umreženi podsustavi za pohranu podataka, Network Attached Storage) razvija se kao alternativa univerzalnim poslužiteljima koji nose mnoge funkcije (ispis, aplikacije, faks poslužitelj, e-pošta itd.). Nasuprot tome, NAS uređaji obavljaju samo jednu funkciju - poslužitelj datoteka. I trude se to učiniti što bolje, lakše i brže.

NAS se povezuje na LAN i omogućuje pristup podacima neograničenom broju heterogenih klijenata (klijenata s različitim operativnim sustavima) ili drugih poslužitelja. Trenutno su gotovo svi NAS uređaji dizajnirani za korištenje u Ethernet mrežama (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet) temeljenim na TCP/IP protokolima. NAS uređajima se pristupa pomoću posebnih protokola za pristup datotekama. Najčešći protokoli za pristup datotekama su CIFS, NFS i DAFS. Takvi poslužitelji sadrže specijalizirane operativne sustave kao što je MS Windows Storage Server.

Slika 2: Arhitektura mrežne pohrane

• Jeftina i dostupnost njegovih resursa ne samo za pojedinačne poslužitelje, već i za sva računala u organizaciji.
• Jednostavnost dijeljenja resursa.
• Jednostavnost implementacije i administracije
• Svestranost za klijente (jedan poslužitelj može opsluživati ​​MS, Novell, Mac, Unix klijente)

• Pristup informacijama putem protokola "mrežnog datotečnog sustava" često je sporiji od pristupa lokalnom disku.
• Većina jeftinih NAS poslužitelja ne pruža brzu i fleksibilnu metodu pristupa podacima na razini bloka svojstvenu SAN sustavima, umjesto na razini datoteke.

Primjeri NAS modela

U ovom trenutku klasična NAS rješenja poput PowerVault NF100/500/600. To su sustavi temeljeni na mainstream 1 i 2 procesorskim Dell poslužiteljima, optimizirani za brzu implementaciju NAS usluga. Omogućuju vam stvaranje pohrane datoteka do 10 TB (PowerVault NF600) korištenjem SATA ili SAS pogona i povezivanjem ovog poslužitelja s LAN-om. Tu su i integrirana rješenja viših performansi, kao što je PowerVault NX1950, koji može primiti 15 pogona i može se proširiti na 45 spajanjem dodatnih MD1000 diskovnih kućišta.

Velika prednost NX1950 je mogućnost rada ne samo s datotekama, već i s blokovima podataka na razini iSCSI protokola. Također, varijanta NX1950 može raditi kao pristupnik, dopuštajući pristup datotekama sustavima za pohranu koji se temelje na iSCSI (s metodom pristupa blokovima), na primjer MD3000i ili Dell EqualLogic PS5x00.

SAN (Storage Area Network) arhitektura sustava za pohranu podataka

Storage Area Network (SAN) posebna je namjenska mreža koja povezuje uređaje za pohranu s aplikacijskim poslužiteljima, obično temeljena na protokolu Fibre Channel ili na sve popularnijem iSCSI protokolu. Za razliku od NAS-a, SAN nema pojma datoteka: operacije s datotekama izvode se na poslužiteljima spojenim na SAN. SAN radi u blokovima, poput velikog tvrdog diska. Idealan rezultat SAN-a je sposobnost bilo kojeg poslužitelja koji pokreće bilo koji operativni sustav da pristupi bilo kojem dijelu diskovnog kapaciteta koji se nalazi u SAN-u. Krajnji elementi SAN-a su aplikacijski poslužitelji i sustavi za pohranu podataka (nizovi diskova, knjižnice traka, itd.). A između njih, kao u običnoj mreži, postoje adapteri, preklopnici, mostovi i čvorišta. ISCSI je "prijateljskiji" protokol jer se temelji na standardnoj Ethernet infrastrukturi - mrežne kartice, prekidači, kablovi. Štoviše, sustavi za pohranu temeljeni na iSCSI-ju najpopularniji su za virtualizirane poslužitelje zbog jednostavnosti postavljanja protokola.

Slika 3: Arhitektura mreže područja pohrane podataka

• Visoka pouzdanost pristupa podacima koji se nalaze na vanjskim sustavima za pohranu. Neovisnost SAN topologije o korištenim sustavima za pohranu i poslužiteljima.
• Centralizirana pohrana podataka (pouzdanost, sigurnost).
• Zgodno centralizirano prebacivanje i upravljanje podacima.
• Premješta veliki I/O promet na zasebnu mrežu, rasterećujući LAN.
• Visoke performanse i niska latencija.
• Skalabilnost i fleksibilnost SAN logičke strukture
• Mogućnost organiziranja backupa, sustava za udaljenu pohranu te sustava za daljinsko sigurnosno kopiranje i oporavak podataka.
• Mogućnost izgradnje klasterskih rješenja otpornih na greške bez dodatnih troškova na temelju postojećeg SAN-a.

• Veći trošak
• Poteškoće u postavljanju FC sustava
• Potreba za certificiranjem stručnjaka za FC mreže (iSCSI je jednostavniji protokol)
• Stroži zahtjevi za kompatibilnost komponenti i validaciju.
• Zbog visoke cijene, pojava DAS “otoka” u mrežama temeljenim na FC protokolu, kada pojedinačni poslužitelji s internim prostor na disku, NAS poslužitelja ili DAS sustava zbog proračunskih ograničenja.

Primjeri SAN modela

Trenutačno postoji prilično velik izbor diskovnih polja za izgradnju SAN-ova, počevši od modela za mala i srednja poduzeća, poput serije DELL AXE, koji omogućuju stvaranje skladišnih kapaciteta do 60 TB, pa sve do s diskovnim poljima za velike korporacije, serija DELL/EMC CX4, omogućuju vam stvaranje kapaciteta za pohranu do 950 TB. Postoji jeftino rješenje temeljeno na iSCSI-ju, ovo je PowerVault MD3000i - rješenje vam omogućuje povezivanje do 16-32 poslužitelja, možete instalirati do 15 diskova u jedan uređaj i proširiti sustav s dvije MD1000 police, stvarajući 45TB polje.

Posebno treba istaknuti Dell EqualLogic sustav temeljen na iSCSI protokolu. Pozicioniran je kao sustav za pohranu na razini poduzeća i cijenom je usporediv sa sustavima Dell | EMC CX4, s modularnom port arhitekturom koja podržava i FC protokol i iSCSI protokol. Sustav EqualLogic je ravnopravan, što znači da svako kućište diska ima aktivne RAID kontrolere. Kada su ti nizovi povezani u jedan sustav, performanse skupa diskova glatko se povećavaju s povećanjem dostupnog volumena za pohranu podataka. Sustav omogućuje stvaranje polja od više od 500TB, može se konfigurirati za manje od sat vremena i ne zahtijeva specijalizirano znanje administratora.

Model licenciranja također se razlikuje od ostalih i već u početnoj cijeni uključuje sve moguće opcije snimanja, replikaciju i alate za integraciju u različite OS-ove i aplikacije. Ovaj sustav se smatra jednim od naj brzi sustavi u testovima za MS Exchange (ESRP).

Vrste medija za pohranu i protokol za interakciju sa sustavima za pohranu

Nakon što ste se odlučili za vrstu sustava za pohranu koja vam najviše odgovara za rješavanje određenih problema, morate prijeći na odabir protokola za interakciju sa sustavom za pohranu i odabir pogona koji će se koristiti u sustavu za pohranu.

Trenutno se SATA i SAS pogoni koriste za pohranu podataka u diskovne nizove. Koje diskove odabrati za pohranu ovisi o specifičnim zadacima. Nekoliko je činjenica vrijednih pažnje.

SATA II diskovi:

• Dostupne veličine jednog diska do 1 TB
• Brzina vrtnje 5400-7200 RPM
• I/O brzina do 2,4 Gbps
• Vrijeme između kvarova je otprilike dva puta manje od vremena SAS diskovi.
• Manje pouzdan od SAS diskova.
• Oko 1,5 puta jeftiniji od SAS diskova.

• Dostupne veličine jednog diska do 450 GB
• Brzina rotacije 7200 (NearLine), 10000 i 15000 RPM
• I/O brzina do 3,0 Gbps
• MTBF je dvostruko duži od SATA II diskova.
• Pouzdaniji pogoni.

Važno! Prošle godine započela je industrijska proizvodnja SAS diskova sa smanjenom brzinom vrtnje od 7200 okretaja u minuti (Near-line SAS Drive). To je omogućilo povećanje količine podataka pohranjenih na jednom disku na 1 TB i smanjenje potrošnje energije diskova sa sučeljem velike brzine. Unatoč činjenici da je cijena takvih pogona usporediva s cijenom SATA II pogona, a pouzdanost i I/O brzina ostaju na razini SAS pogona.

Dakle, u ovom trenutku vrijedi ozbiljno razmisliti o protokolima za pohranu podataka koje ćete koristiti u okviru pohrane podataka u poduzeću.

Donedavno su glavni protokoli za interakciju sa sustavima za pohranu bili FibreChannel i SCSI. Sada je SCSI zamijenjen protokolima iSCSI i SAS, čime je proširena njegova funkcionalnost. Pogledajmo u nastavku prednosti i mane svakog od protokola i odgovarajućih sučelja za povezivanje sa sustavom za pohranu podataka.

Protokol optičkog kanala

U praksi, moderni Fibre Channel (FC) ima brzine od 2 Gbit/Sec (Fibre Channel 2 Gb), 4 Gbit/Sec (Fibre Channel 4 Gb) full-duplex ili 8 Gbit/Sec, odnosno ova brzina se pruža istovremeno u oba smjera. Pri takvim brzinama udaljenosti povezivanja su praktički neograničene - od standardnih 300 metara na "najobičnijoj" opremi do nekoliko stotina ili čak tisuća kilometara kada se koristi specijalizirana oprema. Glavna prednost FC protokola je mogućnost kombiniranja mnogih uređaja za pohranu i hostova (poslužitelja) u jednu mrežu za pohranu (SAN). Istodobno, ne postoji problem distribucije uređaja na velike udaljenosti, mogućnost agregacije kanala, mogućnost redundantnih pristupnih putova, “hot plugging” opreme i veća otpornost na buku. No, s druge strane, imamo visoku cijenu i veliki intenzitet rada za instaliranje i održavanje diskovnih polja pomoću FC-a.

Važno! Treba razlikovati dva pojma Fibre Channel protokol i Fibre Channel sučelje. Protokol Fiber Channel može raditi na različitim sučeljima - kako na optičkoj vezi s različitim modulacijama, tako i na bakrenim vezama.

• Fleksibilna skalabilnost pohrane;
• Omogućuje vam stvaranje sustava za pohranu na značajnim udaljenostima (ali kraćim nego u slučaju iSCSI protokola; gdje, u teoriji, cijela globalna IP mreža može djelovati kao nositelj.
• Velike mogućnosti rezervacije.

• Visoka cijena rješenja;
• Još veći troškovi kada se organizira FC mreža na stotine ili tisuće kilometara
• Visoki intenzitet rada tijekom implementacije i održavanja.

Važno! Uz pojavu FC8 Gb/s protokola, očekuje se i pojava FCoE (Fibre Channel over Ethernet) protokola koji će omogućiti korištenje standardnih IP mreža za organiziranje razmjene FC paketa.

iSCSI protokol

iSCSI (IP-temeljena SCSI enkapsulacija) omogućuje korisnicima stvaranje IP-baziranih mreža za pohranu koristeći Ethernet infrastrukturu i RJ45 priključke. Na ovaj način iSCSI nadilazi ograničenja izravno povezane pohrane, uključujući nemogućnost dijeljenja resursa između poslužitelja i nemogućnost proširenja kapaciteta bez gašenja aplikacija. Brzina prijenosa trenutno je ograničena na 1 Gb/s (Gigabit Ethernet), ali dana brzina je dovoljan za većinu poslovnih aplikacija srednjih poduzeća što potvrđuju brojna testiranja. Zanimljivo je da nije toliko bitna brzina prijenosa podataka na jednom kanalu, koliko algoritmi rada RAID kontrolera i mogućnost agregacije nizova u jedan pool, kao što je slučaj kod DELL EqualLogica, kada tri 1GB priključci se koriste na svakom polju, a uravnoteženje opterećenja događa se među nizovima jedne grupe.

Važno je napomenuti da SAN-ovi koji se temelje na iSCSI protokolu pružaju iste prednosti kao i SAN-ovi koji koriste protokol Fibre Channel, ali su u isto vrijeme postupci postavljanja i upravljanja mrežom pojednostavljeni, a cijena ovog sustava za pohranu podataka značajno je veća. smanjena.

• Visoka dostupnost;
• Skalabilnost;
• Jednostavnost administracije, jer se koristi Ethernet tehnologija;
• Niža cijena za organiziranje SAN-a korištenjem iSCSI protokola nego korištenjem FC-a.
• Jednostavna integracija u virtualizacijska okruženja

• Postoje određena ograničenja korištenje skladišnih sustava s iSCSI protokolom s nekim OLAP i OLTP aplikacijama, s Real Time sustavima i pri radu s velikim brojem video streamova u HD formatu
• Sustavi za pohranu visoke razine temeljeni na iSCSI, kao i sustavi za pohranu s FC protokolom, zahtijevaju upotrebu brzih, skupih Ethernet preklopnika
• Preporuča se korištenje namjenskih Ethernet preklopnika ili organizacije VLAN-a za odvajanje tokova podataka. Dizajn mreže nije ništa manje važan dio projekta nego kod razvoja FC mreža.

Važno! Proizvođači obećavaju skoru masovnu proizvodnju SAN-ova temeljenih na iSCSI protokolu s podrškom za brzine prijenosa podataka do 10 Gb/s. Također u pripremi konačna verzija DCE (Data Center Ethernet) protokol; masovna pojava uređaja koji podržavaju DCE protokol očekuje se do 2011. godine.

Sa stajališta korištenih sučelja, iSCSI protokol koristi 1Gbit/C Ethernet sučelja, a mogu biti bakrena ili optička sučelja kada rade na velikim udaljenostima.

SAS protokol

SAS protokol i istoimeno sučelje dizajnirani su da zamijene paralelni SCSI i postignu veću propusnost od SCSI-ja. Iako SAS koristi serijsko sučelje za razliku od paralelnog sučelja koje koristi tradicionalni SCSI, SCSI naredbe se i dalje koriste za kontrolu SAS uređaja. SAS vam omogućuje pružanje fizičke veze između niza podataka i nekoliko poslužitelja na kratkim udaljenostima.

• Razumna cijena;
• Jednostavnost konsolidacije pohrane - iako se pohrana temeljena na SAS-u ne može povezati s toliko hostova (poslužitelja) kao SAN konfiguracije koje koriste FC ili iSCSI protokole, pri korištenju SAS protokola nema poteškoća s dodatnom opremom za organiziranje zajedničke pohrane za nekoliko poslužitelja.
• SAS protokol omogućuje veću propusnost korištenjem 4-kanalnih veza unutar jednog sučelja. Svaki kanal pruža 3 Gb/s, što vam omogućuje postizanje brzine prijenosa podataka od 12 Gb/s (trenutno najveća brzina prijenosa podataka za sustave za pohranu podataka).

• Ograničeni doseg - duljina kabela ne smije biti veća od 8 metara. Dakle, pohrana s vezom preko SAS protokola bit će optimalna samo kada se poslužitelji i polja nalaze u istom rack-u ili u istoj poslužiteljskoj sobi;
• Broj povezanih računala (poslužitelja) obično je ograničen na nekoliko čvorova.

Važno! U 2009. godini očekuje se pojava SAS tehnologije s brzinom prijenosa podataka preko jednog kanala od 6 Gbit/s, što će značajno povećati atraktivnost korištenja ovog protokola.

Usporedba protokola povezivanja pohrane

Ispod je tablica sažetka koja uspoređuje mogućnosti različitih protokola za interakciju sa sustavima za pohranu.

Tako su prikazana rješenja na prvi pogled prilično jasno podijeljena prema njihovoj usklađenosti sa zahtjevima korisnika. Međutim, u praksi sve nije tako jednostavno; dodatni čimbenici su uključeni u obliku proračunskih ograničenja, dinamike razvoja organizacije (i dinamike povećanja količine pohranjenih informacija), specifičnosti industrije itd.

SAN prekidači

SAN preklopnici se koriste kao središnji preklopni uređaj za čvorove SAN mreže. Uključite jedan kraj optičkog kabela u konektor na vašem poslužiteljskom adapteru ili kontroleru disk niz, a drugi na priključak na preklopniku.
Prekidač se može usporediti sa skupom žica koje su ukrštene na takav način da omogućuju svakom uređaju na mreži da "razgovara" preko jedne žice sa svim drugim uređajima na mreži u isto vrijeme.
Drugim riječima, svi pretplatnici mogu razgovarati u isto vrijeme.

Jedan ili više prekidača međusobno povezanih čine tkaninu. Jedna tkanina može se sastojati od jednog ili više prekidača (trenutačno do 239). Stoga se tvornica može definirati kao mreža koja se sastoji od međusobno povezanih sklopki. SAN se može sastojati od nekoliko tkanina. Većina SAN-ova sastoji se od najmanje dvije tkanine, od kojih je jedna rezervna.

Poslužitelje i pohranu možete povezati sa SAN-om pomoću jednog preklopnika, ali dobra je praksa koristiti dva preklopnika kako biste izbjegli gubitak podataka i zastoje ako jedan od njih zakaže. Slika 1 prikazuje tipičnu strukturu koja koristi dva preklopnika za povezivanje poslužitelja s diskovnim poljem.

Slika 1. Najjednostavnija tvornica koja koristi 2 prekidača.

Kako se broj poslužitelja i pohrane u vašem SAN-u povećava, jednostavno dodajete prekidače.

SAN preklopnici dolaze u različitim veličinama od 8 do stotina priključaka. Većina modularnih sklopki dolazi s 8 ili 16 priključaka. Najnoviji trend je mogućnost povećanja broja portova na kupljenom preklopniku u koracima od 4. Tipičan primjer takvog preklopnika je Qlogic SANbox 5200 (slika 3). Ovaj proizvod možete kupiti s 8 priključaka u bazi, a zatim ga proširiti na 16 u jednom modulu i do 64 priključka (!) u četiri modula, međusobno povezanih 10 Gigabit FC.

Slika 3. Qlogic SANbox 5200 - skup od četiri modula sa 64 priključka

Redateljski prekidači

Direktorji su puno skuplji od modularnih preklopnika i obično sadrže stotine priključaka (Slika 4). Direktori se mogu vidjeti u središtu vrlo velikih komutiranih tkanina kao jezgre mreže. Direktori imaju izuzetnu toleranciju na pogreške i održavaju cjelokupnu infrastrukturu u radu 24 sata dnevno, 7 dana u tjednu. Omogućuju vam provođenje rutinskog održavanja i zamjenu modula u hodu.

Riža. 4. SilkWorm 1200 128 priključak i McData InterPid 6140

Direktor se sastoji od platforme, hot-swap port modula (obično 12 ili 16 portova) i hot-swap procesorskih modula (obično dvoprocesorski). Direktor se može kupiti s 32 priključka i može se proširiti na 128 - 140 priključaka.
U korporativne mreže SAN-ove obično koriste direktori kao jezgru mreže. Na njih se spajaju modularne sklopke kao krajnje (rubne) sklopke. Oni su pak povezani s poslužiteljima i pohranom. Ova se topologija naziva topologija od jezgre do ruba i omogućuje skaliranje mreže na tisuće priključaka (slika 5).

Riža. 5. Core-edge topologija koja koristi direktore.

SAN usmjerivači ili višeprotokolni preklopnici

SAN usmjerivači koriste se za povezivanje udaljenih SAN otoka u jedinstvenu mrežu za rješavanje problema zaštite od katastrofa, konsolidacije resursa za pohranu, organiziranja procedura za sigurnosno kopiranje podataka iz udaljenih odjela na resurse trake i diska glavnog podatkovnog centra, itd. ( Slika 6.). Konsolidacija udaljenih SAN mreža u jedinstveni resurs sljedeći je korak u evoluciji mreža za pohranu podataka nakon uvođenja SAN-a u središnje urede i odjele poduzeća (slika 7).

Riža. 6: McDATA Eclipse 1620, 3300 i 4300

Riža. 7: Konsolidacija udaljenih SAN-ova u jedan resurs

SAN otoci mogu se povezati korištenjem FC protokola i konvencionalnih modularnih preklopnika ili direktorija, putem single mode optičkog kabela (single mode cable ili dark fiber) ili pomoću opreme za multipleksiranje (DWDM).

Međutim, ova metoda vam neće dopustiti da izađete izvan granica grada (radijus 70 km). Za veće uklanjanje trebat će vam Fibre Channel over IP protokol (FCIP, http://www.iscsistorage.com/ipstorage.htm), implementiran u McData Eclipse usmjerivače (Slika 6). FCIP omotava svaki FC okvir u IP paket za prijenos preko IP mreže. Primateljska strana raspakira IP paket i iz njega izvadi originalni FC okvir za daljnji prijenos preko lokalne FC mreže. Ovdje udaljenosti nisu ograničene. Sve je u brzini vašeg IP kanala.

FC vrste kabela Optički ili bakreni kabel koristi se kao fizički medij za prijenos podataka u FC mrežama. Bakreni kabel je upletena parica
u ljusci i koristio se uglavnom za lokalne veze u FC 1Gbit/s mrežama. Moderne FC 2Gbit/s mreže uglavnom koriste optički kabel.

Postoje dvije vrste optičkih kabela: jednomodni i višemodni.

Jednomodni kabel (dugi val) U kabelu s jednim modom (SM), postoji samo jedan put za kretanje svjetlosnog vala. Veličina jezgre je obično 8,3 mikrona. Jednomodni kabeli koriste se u aplikacijama koje zahtijevaju nisko slabljenje signala i visoke brzine prijenosa podataka, kao što su velike udaljenosti između dva sustava ili mrežni uređaji

. Na primjer, između poslužitelja i skladišnog prostora, udaljenost između kojih je nekoliko desetaka kilometara.

Maksimalna udaljenost između dva FC 2Gbit mrežna čvora povezana jednomodnim kabelom je 80 km bez repetitora.

Višemodni kabel (kratki val)

Višemodni (MM) kabel može prenijeti više valnih duljina svjetlosti duž jednog vlakna jer relativno velika veličina jezgre omogućuje svjetlosti da putuje pod različitim kutovima (lom). Uobičajene veličine jezgre za MM su 50 µm i 62,5 µm. Veze s višemodnim vlaknima najprikladnije su za uređaje koji rade na kratkim udaljenostima. Unutar ureda, zgrade.

Najveća udaljenost na kojoj višemodni kabel podržava brzinu od 2 Gbit/s je 300 (50um) i 150m (62,5um).

Vrste konektora kabela

FC kabelski konektori su:

Uređaji za pretvaranje svjetlosti u električni signal i obrnuto nazivaju se primopredajnici. Također se nazivaju GBIC (Gigabit Interface Connectors). Primopredajnik se nalazi na FC adapterskoj ploči (FC HBA), obično je zalemljen u nju, u prekidaču - u obliku uklonjivog modula (vidi sliku) i na uređaju za pohranu u jednom ili drugom obliku.

Primopredajnici su:

SFP-LC	HSSDC2

Odvojivi primopredajni moduli (SFP)

HSSDC2: za 1/2Gbit FC za bakreni kabel
SFP-LC: (Small Form Factor Pluggable LC) 1/2Gbit FC kratki/dugi val za optički kabel s LC konektorom
SFP-SC: (Small Form Factor Pluggable SC) 1/2Gbit FC kratki/dugi val za optički kabel sa SC konektorom