SAN (Storage Area Network) on yksi keskeisimmistä infrastruktuuritekniikoista tietojen tallentamisessa, ja sen toteutukset ja standardit vaihtelevat eri liiketoimintakäyttötapauksissa. Tässä artikkelissa käymme läpi FC:n, FCoE:n ja iSCSI:n keskeiset erot, jotta voit valita parhaan vaihtoehdon.
Tallennusalueverkko on lohkotason ratkaisu, jota käyttävät tallennuslaitteet ja niiden asiakkaat (sovellus/tietokanta/verkkopalvelimet jne.). SAN toimii tietolohkoilla, joten se on alemman tason ratkaisu kuin jaettu verkkotallennus, joka tarjoaa useita etuja. SAN on erittäin kestävä ja nopea johtuen alhaisista tiedonsiirtoviiveistä ja keskittymisestä taattuun tietolohkojen toimittamiseen.
Termi ”lohkotason” voidaan selittää vertaamalla sitä USB-asemaan.PC käyttää sitä lohkotason protokollien avulla kaapeleiden välityksellä kuljetus ”verkkona”.
Lohkot ovat osa tallennustilalle varattua binääridataa. USB-aseman tapauksessa kyseessä on yksinkertainen tietolohko. SAN puolestaan sisältää kiintolevyjen kesken jaettuja eri volyymien tietolohkoja.
Käyttöjärjestelmät yhdistävät nämä lohkot käyttökelpoiseksi tietovolyymiksi, jossa on tiedostojärjestelmiä ja tiedostoja/kansioita.
SAN-verkot on rakennettu vikasietoisuutta ja suorituskykyä silmällä pitäen:
- Tuki yksinkertaiselle monipolkuistamiselle.
- Lohkotason tiedonsaanti ja luotettavat tiedonsiirrot käytettäväksi korkean käytettävyyden omaavissa klustereissa.
- Korkeampi tietojenkäsittelynopeus mahdollistaa järjestelmien ottamisen käyttöön, joilla on suuri syöttö- ja tulostarve.
- Verkko ja laitteisto toimivat erillään toisistaan, mikä mahdollistaa paremman palvelinsuorituskyvyn.
Keskeisiä SAN:iin liittyviä tekniikoita ovat:
- Kuitukanava (FC)
- FC over Ethernet (FCoE)
- iSCSI
Alhaalla yleiskatsaus kuhunkin niistä.
Kuitukanava on SAN-verkon rakentamisen ”klassinen” tapa. Tässä ovat sen tärkeimmät tekniikat ja protokollat:
- Fibre Channel Protocol (FCP) – tiedonsiirtoprotokolla, joka päästää läpi SCSI-komennot.
- Kuituoptiikkainfrastruktuuri – tiedonsiirtoväline, joka on pariliitetty FC-laitteiden kanssa.
- Nimipalvelu (Name Service) – tietokanta liitetyille laitteille. Se on melko samanlainen kuin domain-nimijärjestelmä (DNS).
- Sarja virranohjauspalveluja.
Oheinen kuva havainnollistaa tallennusverkkoa, joka on erotettu pääasiallisesta lähiverkosta:
Periaatteessa ”FC SAN” koostuu laitteistosta ja kytkimistä, jotka on yhdistetty kuituoptiikalla. Koska verkko on kehitetty korkeasti kuormitettuja tallennuslaitteita varten, se käyttää vahvaa syklistä redundanssitarkistusta (CRC) – hash-funktiota, jota käytetään tarkistussumman tuottamiseen tietojen virheiden havaitsemiseksi. Verkossa on myös vähemmän uudelleenlähetyksiä kuin TCP/IP:ssä ja yhteyden uudelleenkäynnistyksiä tietojen katoamisen vuoksi. Tyypilliset Fibre Channel -nopeudet ovat 8 Gbps, 16 Gbps ja 32 Gbps.
Kuitukanava on TCP-IP-pohjaisiin verkkoihin verrattuna eristetympi, mikä minimoi tietoturvaongelmat, haittaohjelmien jälkioireet ja inhimilliset virheet.
Välttääksesi erikoislaitteistojen hankkimisen voit valita Ethernet-pohjaisen verkon. Tutustumme tähän seuraavassa kappaleessa.
iSCSI:n ymmärtäminen
ISCSI:n peruskonsepti on yksinkertaisesti SCSI-komentojen sijoittaminen tyypillisen TCP/IP-kanavan sisään. Jos sinulla on tavallinen lähiverkko, voit jopa asentaa ja konfiguroida iSCSI Target/Initiator -ohjelmiston tallennuspalvelimelle ja sen asiakkaille, mikä helpottaa SAN:n käyttöä. Se mahdollistaa saman lohkotason tallennuskäytön, mutta käyttää tavanomaisia Ethernet-verkkoja.
Koska taustalla olevat verkot (TCP/IP over Ethernet) on suunniteltu yleiseen käyttöön, niissä ei ole vahvaa tiedonkulun ohjausta tai sisäänrakennettuja tallennustilojen etsintäpalveluita, minkä vuoksi suurin osa asetuksista, kuten IP-osoitteet tai LUN-näkyvyys, on määritettävä manuaalisesti ja mukautettava verkko suurille tietomäärille itse. Lisäksi sinun on hankittava laitteistokiihtyviä verkkosovittimia, jotta iSCSI-käsittely voidaan purkaa isäntäpalvelimelta tai -asiakkaalta.
Kuormitetun tallennusverkon toteuttamiseksi sinun on otettava käyttöön oma 10 Gbps:n Ethernet-pohjainen verkko (joko optinen tai kuparipohjainen), jossa on laitteistokiihtyviä sovittimia ja verkkokytkimiä, jotka tukevat suurempia datakehysten siirtoja. Tällöin menetät kuitenkin iSCSI:n tärkeimmän edun – olemassa olevien verkkojen ja laitteistojen tuen.
ISCSI-verkon huono konfigurointi vaikuttaa suoraan suorituskykyyn, mutta näitä ongelmia on vaikea havaita, koska mukana on useita ”yhteisiä” protokollia ja palveluja.
Tulee vastaan myös laitteisto- ja verkkoasetuksia, kuten Flow Control, Jumbo Frames, Spanning Tree, Trunks jne. jos valitset iSCSI:n tuotantoon.
FCoE vs. iSCSI
On olemassa vielä yksi Ethernet-pohjainen SAN-tekniikka, joka yhdistää molempien edellä mainittujen vaihtoehtojen edut – Fibre Channel over Ethernet. Toisin kuin iSCSI, se ei käytä TCP/IP-pinoa ja antaa FC-protokollan toimia häviöttömän Ethernetin sisällä:
FCoE:n suurimpana etuna on se, että se on eristetty samalla kun se käyttää koottua verkkoa Parhaita esimerkkejä ovat ”Blade”-palvelimet: teline, joka pakkaa paljon erikoispalvelimia yhdeksi kokonaisuudeksi, jossa on jaettu virransyöttö-, verkko-, tallennustila-, ja hallintalaite. Käyttämällä kuparisia Ethernet-kaistoja ja kytkimiä, joissa on FCoE:n tuki, järjestelmänvalvojat voivat muuttaa LAN/SAN-jakelua liiketoiminnan tarpeiden mukaan ja parantaa skaalautuvuutta.
Jos käytössäsi on suorituskykyisiä verkkoja (10 Gbps tai parempia) ja FCoE:tä tukevia kytkimiä ja sovittimia, tämä tekniikka on hyvä vaihtoehto klassiselle Fibre Channelille (lähes samat edut, mutta lisäksi konfigurointijoustavuus universaalien siirtokerrosten ansiosta).
Fibre Channel vs. FCoE vs. iSCSI: Kumpi on parempi SAN:lle?
Tämä Fibre Channel vs. FCoE vs. iSCSI -vertailu auttaa päätöksenteossa:
Johtopäätös
Jos käytössäsi on pienen yrityksen infrastruktuuri tai testausympäristö, valitse iSCSI käyttäen olemassa olevia verkkoja ja sovittimia. Gigabit Ethernet riittää käytettäväksi muissa kuin tehtäväkriittisissä, vaativammissa sovelluksissa. Muista kuitenkin jakaa looginen ”tallennusverkko” ja käyttäjän lähiverkko suorituskyvyn parantamiseksi. (Suosittelemme myös vähintään Jumbo Framesin käyttöönottoa kaikissa tallennusverkon siirtoon osallistuvissa laitteissa.)
Kun harkitset tallennuksen toteutusratkaisuja vaativiin sovelluksiin, nopeasti kasvavaan ympäristöön tai käyttöön klusterijärjestelmien kanssa, valitse Fibre Channel. Tämä tekniikka on tunnettu, ja suurin osa huolenaiheistasi otetaan huomioon. Kun sitä verrataan samaan FCoE:n nollapistekäyttöön, laitteistokustannukset ovat samankaltaiset.
Jos kyseessä on nykyaikainen konvergoitu laitteisto (esim. Blade-palvelimet), paras valinta on FCoE sen joustavuuden ansiosta.
Hyödynnä AWS:ää, Wasabia, Backblaze B2:ta ja paikallista tallennustilaa. Poista kalliit laitteistoinvestoinnit. Paranna toipumisaikatavoitteita.