Una SAN (Storage Area Network) è una delle tecnologie infrastrutturali chiave nella conservazione dei dati e ci sono diverse implementazioni e standard comuni per diversi casi d’uso aziendali. In questo articolo, esaminiamo le differenze chiave tra FC, FCoE e iSCSI per aiutarvi a scegliere l’opzione migliore.
Storage area network è una soluzione a livello di blocco che viene utilizzata dai dispositivi di archiviazione e dai loro clienti (applicazioni/database/web server, ecc). SAN opera con blocchi di dati, quindi è una soluzione di livello inferiore rispetto allo storage di rete condiviso che fornisce una serie di vantaggi. SAN è estremamente durevole e veloce grazie alle basse latenze di trasferimento dei dati e all’attenzione alla consegna garantita dei blocchi di dati.
Il termine “livello di blocco” può essere spiegato facendo un paragone con un drive USB, al quale il tuo PC accede usando protocolli a livello di blocco tramite cavi come “rete” di trasporto.
Questi blocchi sono una porzione di dati binari allocati sullo storage. Nel caso di un drive USB, si tratta di un semplice blocco di dati. SAN, a sua volta, contiene blocchi di dati di diversi volumi distribuiti tra i dischi rigidi.
I sistemi operativi combinano questi blocchi in un volume di dati utilizzabile, con file system e file/cartelle.
Le reti SAN sono costruite tenendo conto della tolleranza agli errori e delle prestazioni:
- Supporto per il multipathing semplice.
- Accesso ai dati a livello di blocco e trasferimenti affidabili per l’uso con cluster ad alta disponibilità.
- La velocità di elaborazione più elevata consente di implementare sistemi con esigenze di input/output elevate.
- Rete e hardware operano in modo disgiunto, consentendo così migliori prestazioni del server.
Le principali tecnologie SAN includono:
- Fibre Channel (FC)
- FC over Ethernet (FCoE)
- iSCSI
Di seguito una panoramica di ciascuna.
Fibre Channel
Fibre Channel è il modo “classico” per costruire una rete SAN. Ecco le sue principali tecnologie e protocolli:
- Fibre Channel Protocol (FCP) – protocollo di trasferimento dati che permette attraverso comandi SCSI.
- Infrastruttura in fibra ottica – strumento di trasmissione dati che è accoppiato con dispositivi FC.
- Name Service – un database per i dispositivi collegati. È abbastanza simile a un sistema di nomi di dominio (DNS).
- Insieme di servizi di controllo del flusso.
L’immagine qui sotto illustra una rete di archiviazione separata dalla LAN principale:
Fondamentalmente, “FC SAN” consiste di hardware e switch collegati da fibra ottica. Poiché la rete è sviluppata per dispositivi di archiviazione ad alto carico, utilizza un forte controllo di ridondanza ciclica (CRC) – una funzione di hash utilizzata per produrre un checksum al fine di rilevare gli errori nei dati. La rete ha anche meno ritrasmissioni rispetto al TCP/IP e ritentativi di connessione dovuti alla perdita di dati. Le velocità tipiche di Fibre Channel sono 8Gbps, 16Gbps e 32Gbps.
Il canale di fibra è più isolato, rispetto alle reti basate su TCP-IP, minimizzando così i problemi di sicurezza, i postumi di malware e gli errori umani.
Per evitare di acquistare hardware speciale, si può optare per una rete basata su Ethernet. Esploreremo questo nella prossima sezione.
Capire l’iSCSI
Il concetto di base dell’iSCSI è semplicemente mettere i comandi SCSI dentro un tipico canale TCP/IP. Se avete una normale LAN, potete anche installare e configurare il software iSCSI Target/Initiator sul vostro server di archiviazione e i suoi client, facilitando così la SAN. Permette lo stesso accesso allo storage a livello di blocco ma usa reti Ethernet convenzionali.
Siccome le reti sottostanti (TCP/IP su Ethernet) sono progettate per l’uso comune, non ci sono forti controlli del flusso di dati o servizi di scoperta dello storage incorporati, ecco perché si dovrebbe configurare la maggior parte delle impostazioni come gli indirizzi IP o la visibilità LUN manualmente, e adattare la rete per dati ad alto volume da soli. Inoltre, sarà necessario acquistare adattatori di rete con accelerazione hardware per scaricare l’elaborazione iSCSI da un server host o da un client.
Per implementare una rete di archiviazione ad alto carico, è necessario implementare una rete dedicata basata su Ethernet 10Gbps (sia ottica che in rame) con adattatori con accelerazione hardware e switch di rete che supportano trasferimenti di frame di dati più grandi. In questo caso, tuttavia, si perderà il principale vantaggio di iSCSI – il supporto delle reti e dell’hardware esistenti.
Una cattiva configurazione della rete iSCSI influisce direttamente sulle prestazioni, tuttavia, è difficile rilevare questi problemi, poiché sono coinvolti diversi protocolli e servizi “comuni”.
Se scegliete iSCSI per la produzione, incontrerete anche impostazioni hardware e di rete come Flow Control, Jumbo Frames, Spanning Tree, Trunks, ecc.
FCoE vs. iSCSI
C’è un’altra tecnologia SAN basata su Ethernet, che combina i vantaggi di entrambe le opzioni sopra menzionate – Fibre Channel over Ethernet. A differenza di iSCSI, non usa lo stack TCP/IP e permette al protocollo FC di essere eseguito all’interno di Ethernet senza perdite:
Il vantaggio principale diFCoE è essere isolato mentre si usa una rete assemblata I migliori esempi sono i server “Blade”: un rack che impacchetta molti server speciali in un unico pezzo di calcolo con potenza, rete, storage e gestione condivisi. Utilizzando corsie e switch Ethernet in rame con il supporto di FCoE, permette agli amministratori di sistema di cambiare la distribuzione LAN/SAN a seconda delle esigenze aziendali, per migliorare la scalabilità.
Se si utilizzano reti ad alte prestazioni (10Gbps o meglio) e switch e adattatori abilitati FCoE, questa tecnologia è una buona alternativa al classico Fibre Channel (quasi gli stessi vantaggi, con l’aggiunta della flessibilità di configurazione attraverso livelli di trasmissione universale).
Fibre Channel vs FCoE vs iSCSI: qual è meglio per la SAN?
Questo confronto tra Fibre Channel vs FCoE vs iSCSI vi aiuterà a prendere la vostra decisione:
Conclusione
Se state gestendo una piccola infrastruttura aziendale o un ambiente di test, scegliete iSCSI usando le reti e gli adattatori esistenti. Gigabit Ethernet è sufficiente per l’uso con applicazioni non mission-critical, più esigenti. Ma ricordatevi di dividere la “rete di stoccaggio” logica e la LAN utente per migliorare le prestazioni. (Suggeriamo anche, come minimo, di abilitare i Jumbo Frames su tutti i dispositivi coinvolti nelle trasmissioni della rete di archiviazione.)
Quando si considerano soluzioni di implementazione dello storage per applicazioni esigenti, un ambiente in rapida crescita, o l’uso con sistemi cluster, scegliere Fibre Channel. Questa tecnologia è ben conosciuta e la maggior parte delle vostre preoccupazioni saranno affrontate. Rispetto alla stessa implementazione a punto zero di FCoE, i costi dell’hardware sono simili.
Se si ha a che fare con un moderno hardware convergente (ad esempio i server Blade), la scelta migliore è FCoE, grazie alla sua flessibilità.
Utilizzare AWS, Wasabi, Backblaze B2 e lo storage locale. Elimina i costosi investimenti hardware. Migliorare gli obiettivi dei tempi di recupero.