Síť SAN (Storage Area Network) je jednou z klíčových infrastrukturních technologií v oblasti ukládání dat a existují různé implementace a standardy společné pro různé obchodní případy. V tomto článku rozebereme klíčové rozdíly mezi FC, FCoE a iSCSI, abychom vám pomohli vybrat tu nejlepší možnost.
Síť úložišť je řešení na úrovni bloků, které používají úložná zařízení a jejich klienti (aplikační/datové/webové servery atd.). Síť SAN pracuje s bloky dat, takže se jedná o řešení nižší úrovně než sdílené síťové úložiště, které poskytuje řadu výhod. SAN je mimořádně odolné a rychlé díky nízkým latencím při přenosu dat a zaměření na garantované doručení datových bloků.
Termín „bloková úroveň“ lze vysvětlit srovnáním s diskem USB, k němuž váš počítač přistupuje pomocí protokolů blokové úrovně prostřednictvím kabelů jako k přenosové „síti“.
Tyto bloky představují část binárních dat alokovaných na úložišti. V případě jednotky USB se jedná o jednoduchý datový blok. SAN zase obsahuje datové bloky různých svazků rozdělených mezi pevné disky.
Operační systémy tyto bloky spojují do použitelného datového svazku se systémy souborů a soubory/složkami.
Sítě SAN jsou konstruovány s ohledem na odolnost proti chybám a výkon:
- Podpora jednoduchého multipathingu.
- Přístup k datům na úrovni bloků a spolehlivé přenosy pro použití s clustery s vysokou dostupností.
- Vyšší rychlost zpracování umožňuje nasazení systémů s vysokými požadavky na vstup/výstup.
- Síť a hardware pracují disjunktně, což umožňuje vyšší výkon serverů.
Klíčové technologie související se sítí SAN zahrnují:
- Fibre Channel (FC)
- FC over Ethernet (FCoE)
- iSCSI
Níže je uveden přehled jednotlivých technologií.
Fibre Channel
Fibre Channel je „klasický“ způsob budování sítě SAN. Zde jsou jeho hlavní technologie a protokoly:
- Fibre Channel Protocol (FCP) – protokol pro přenos dat, který umožňuje prostřednictvím příkazů SCSI.
- Fibre optic infrastructure – nástroj pro přenos dat, který je spárován se zařízeními FC.
- Name Service – databáze připojených zařízení. Je dosti podobná systému názvů domén (DNS).
- Soubor služeb řízení toku dat.
Následující obrázek znázorňuje síť úložiště oddělenou od hlavní sítě LAN:
Základně se „FC SAN“ skládá z hardwaru a přepínačů propojených optickými vlákny. Protože je síť vyvinuta pro vysoce zatížená úložná zařízení, používá silnou cyklickou redundanční kontrolu (CRC) – hashovací funkci, která se používá k vytvoření kontrolního součtu za účelem odhalení chyb v datech. Síť má také méně opakovaných přenosů ve srovnání s protokolem TCP/IP a opakování spojení v důsledku ztráty dat. Typické rychlosti Fibre Channel jsou 8 Gb/s, 16 Gb/s a 32 Gb/s.
Síť Fibre Channel je ve srovnání se sítěmi založenými na protokolu TCP-IP více izolovaná, čímž se minimalizují problémy se zabezpečením, následky škodlivého softwaru a lidské chyby.
Chcete-li se vyhnout nákupu speciálního hardwaru, můžete se rozhodnout pro síť založenou na Ethernetu. Tomu se budeme věnovat v další části.
Pochopení iSCSI
Základní koncept iSCSI spočívá v jednoduchém vložení příkazů SCSI do typického kanálu TCP/IP. Pokud máte běžnou síť LAN, můžete na úložný server a jeho klienty dokonce nainstalovat a nakonfigurovat software iSCSI Target/Initiator, a tím usnadnit SAN. Umožňuje stejný přístup k úložišti na úrovni bloků, ale používá běžné ethernetové sítě.
Protože základní sítě (TCP/IP over Ethernet) jsou navrženy pro běžné použití, neexistují žádné silné kontroly toku dat ani vestavěné služby vyhledávání úložišť, proto byste měli většinu nastavení, jako jsou adresy IP nebo viditelnost LUN, nastavit ručně a přizpůsobit síť pro velkoobjemová data sami. Navíc budete muset zakoupit hardwarově akcelerované síťové adaptéry pro odlehčení zpracování iSCSI z hostitelského serveru nebo klienta.
Chcete-li implementovat síť úložiště s vysokým zatížením, měli byste nasadit vyhrazenou síť na bázi 10Gb/s Ethernetu (buď optickou, nebo měděnou) s hardwarově akcelerovanými adaptéry a síťovými přepínači podporujícími přenosy větších datových rámců. V tomto případě však přijdete o hlavní výhodu iSCSI – podporu stávajících sítí a hardwaru.
Špatná konfigurace sítě iSCSI přímo ovlivňuje výkon, nicméně je obtížné tyto problémy odhalit, protože se jedná o několik „běžných“ protokolů a služeb.
Pokud se rozhodnete pro produkční iSCSI, setkáte se také s hardwarovými a síťovými nastaveními, jako je Flow Control, Jumbo Frames, Spanning Tree, Trunks atd.
FCoE vs. iSCSI
Existuje ještě jedna technologie SAN založená na Ethernetu, která kombinuje výhody obou výše uvedených možností – Fibre Channel over Ethernet. Na rozdíl od iSCSI nepoužívá zásobník TCP/IP a nechává protokol FC běžet uvnitř bezeztrátového Ethernetu:
Hlavní výhodouFCoE je izolace při použití sestavené sítě Nejlepším příkladem jsou servery „Blade“: rack, který do jednoho kusu počítače se sdíleným napájením, sítí, úložištěm a správou zabalí mnoho speciálních serverů. Použití měděných ethernetových linek a přepínačů s podporou FCoE umožňuje správcům systému měnit rozdělení LAN/SAN v závislosti na potřebách podniku a zvýšit tak škálovatelnost.
Používáte-li vysoce výkonné sítě (10 Gb/s nebo lepší) a přepínače a adaptéry s podporou FCoE, je tato technologie dobrou alternativou ke klasickému Fibre Channel (téměř stejné výhody, navíc s flexibilitou konfigurace díky univerzálním přenosovým vrstvám).
Fibre Channel vs FCoE vs iSCSI: Co je lepší pro síť SAN?“
Toto srovnání Fibre Channel vs FCoE vs iSCSI vám pomůže při rozhodování:
Závěr
Provozujete-li malou firemní infrastrukturu nebo testovací prostředí, zvolte iSCSI s využitím stávajících sítí a adaptérů. Pro použití v nekritických, náročnějších aplikacích postačí gigabitový Ethernet. Nezapomeňte však rozdělit logickou „síť úložiště“ a uživatelskou síť LAN, abyste zvýšili výkon. (Doporučujeme také přinejmenším povolit Jumbo Frames na všech zařízeních zapojených do přenosů v síti úložiště.)
Při zvažování řešení implementace úložiště pro náročné aplikace, rychle rostoucí prostředí nebo použití s clusterovými systémy zvolte Fibre Channel. Tato technologie je dobře známá a většina vašich obav bude vyřešena. Při porovnání se stejným nasazením FCoE v nulovém bodě jsou náklady na hardware podobné.
Pokud se jedná o moderní konvergovaný hardware (např. servery Blade), je nejlepší volbou FCoE díky své flexibilitě.
Využijte AWS, Wasabi, Backblaze B2 a místní úložiště. Eliminujte nákladné investice do hardwaru. Zlepšete cíle doby obnovení.
.