Сеть хранения данных (SAN ) — типы и протокол сетей
Типы сетей
Обычные сети SAN используют протокол Fibre Channel (SCSI), где в качестве носителя используется оптический кабель.
Протокол оптоволоконного канала ( FCP ), отображение с помощью SCSI через оптическую или металлическую среду (в основном используется оптика, металлические соединения определены стандартом). В настоящее время наиболее часто используется. В вариантах 1 Гбит / с, 2 Гбит / с, 4 Гбит / с, 8 Гбит / с, 10 Гбит / с.
- Отображение FICON через Fibre Channel (используется серверами мэйнфреймов).
- Отображение iSCSI, iFC, SCSI или FC через TCP / IP .
- HyperSCSI, отображение SCSI через Ethernet .
- ATA через Ethernet, отображение ATA через Ethernet.
- Отображение SCSI и / или TCP / IP через InfiniBand (IB)
Протокол FC в сети SAN
Протокол оптоволоконного канала определяет 3 различных топологии — точка-точка, арбитражный цикл и матрица. Сама сеть SAN использует в основном топологию Fabric, другие можно найти, например, в оконечных устройствах для соединения отдельных компонентов. На практике, например, Arbitrated Loops используется в некоторых дисковых массивах для подключения контроллеров и отдельных расширений к дискам.
Основные строительные блоки тканевых сеток
Адаптер главной шины (HBA) — специальная карта, которая подключает отдельные серверы к сети SAN. Аналогом в архитектуре DAS может быть контроллер SCSI. Каждый HBA (и любой другой узел в SAN) имеет уникальный 64-битный WWN-адрес (аналог MAC-адреса Ethernet), который однозначно идентифицирует его в SAN. Адрес состоит из префикса производителя и самого номера карты.
Коммутатор фабрики — устройство, которое соединяет отдельные элементы внутри фабрики SAN и обеспечивает их связь (аналог коммутатора Ethernet). Узел может быть сервером (HBA), терминалом или другим коммутатором FC. Каждый коммутатор содержит несколько портов для подключения этих устройств. Выпускаются как маленькие 8- или 16-портовые коммутаторы, так и большие (так называемые каталоги), которые содержат до 256. Количество устройств во всей фабрике ограничено 65535 элементами.
Терминальные устройства — обычно дисковые массивы или другие устройства для хранения, архивирования или резервного копирования данных.
Расстояние между отдельными элементами SAN
Поскольку в качестве среды используется подавляющее большинство оптических кабелей, мы также можем передавать данные на расстояние в несколько раз большее, чем при использовании, например, кабеля SCSI LVD. Это расстояние определяется так называемым оптическим приемопередатчиком на отдельных компонентах SAN, длиной волны и толщиной оптического кабеля.
Короткая волна
- Толщина кабеля 65 мкм> 175 м
- Толщина кабеля 50 мкм> 500 м
Long Wawe
- Толщина кабеля 9 микрон> 9 км
Если мы хотим передавать данные на большие расстояния, необходимо использовать другие технологии передачи (например, WDM).
Связь внутри фабрики
Одним из наиболее важных механизмов в структуре является так называемое зонирование (аналогия в сетях Ethernet — это протокол 802.1q — так называемые VLANS), с помощью которого администратор SAN может определять с помощью зон устройства, которые могут взаимодействовать друг с другом. Например, если в нашей инфраструктуре есть дисковый массив, ленточная библиотека, 5 серверов и один сервер резервного копирования, можно спроектировать зонирование таким образом, чтобы все серверы могли взаимодействовать с дисковым массивом, и только сервер резервного копирования будет иметь определенную зону для дальнейшего взаимодействия с ленточной библиотекой. Зонирование распространяется на всю сеть SAN, поэтому достаточно определить соответствующую зону на любом коммутаторе фабрики. Есть 2 способа использования:
Определение зон над отдельными физическими портами коммутаторов
Путем определения зон над WWN-адресами
На практике лучше использовать зоны выше WWN, потому что мы избежим проблем со связью при переключении устройств с одного порта на другой. Зонирование портов использовалось в основном раньше, когда зонирование wwn не всегда поддерживалось. Использование зонирования в большинстве случаев просто необходимо. С одной стороны, некоторые устройства напрямую требуют этого, но в основном мы будем предотвращать непредвиденные обстоятельства, которые могут привести к тому, что некоторые узлы будут обращаться к устройствам, уже взаимодействующим с другим узлом, и т.д.
Лун маскировка
Маскирование Lun обеспечивает дополнительную детализацию SAN. Как описано выше, зонирование, таким образом, делит структуру на узлы, которые могут связываться друг с другом, а которые нет. Однако для большинства устройств этого недостаточно. Например, если у нас есть дисковый массив с 2 контроллерами рейда, мы определяем только путем зонирования, какие серверы могут связываться с этими контроллерами. Однако в дисковом массиве могут быть определены десятки и десятки логических дисков, и даже они должны быть назначены конкретному серверу. Поэтому на дисковых массивах определяется так называемое отображение. Каждому виртуальному диску назначается логический номер устройства (LUN), который затем сопоставляется с конкретными адресами WWN в сети SAN. Комбинируя зонирование и отображение, мы гарантируем, что все серверы видят дисковый массив, но каждый сервер видит только принадлежащие ему диски.
Во многих отраслях находит свое применение оптический кабель. На сайте https://www.vionet.ru продаются самые разнообразные оптические кабели для любых задач. Компания Вионет предоставляет выбор высококачественных оптоволоконных кабелей сразу нескольких производителей.
Автор: Пётр Кочков
