San коммутатор что это

Обновлено: 04.07.2024

Сеть хранения данных (SAN) — представляет собой архитектурное решение для подключения внешних устройств хранения данных, таких как дисковые массивы, ленточные библиотеки, оптические накопители к серверам таким образом, чтобы операционная система распознала подключённые ресурсы, как локальные. Построение сети SAN решает проблемы снижения совокупной стоимости владения системой хранения данных, а также предоставляет инструменты для организации надежного хранения информации.

Каталог СХД-решений и проектов доступен на TAdviser.

Содержание

В простейшем случае SAN состоит из СХД, коммутаторов и серверов, объединённых оптическими каналами связи. Помимо непосредственно дисковых СХД в SAN можно подключить дисковые библиотеки, ленточные библиотеки (стримеры), устройства для хранения данных на оптических дисках (CD/DVD и прочие) и др.

Пример высоконадёжной инфраструктуры, в которой серверы включены одновременно в локальную сеть (слева) и в сеть хранения данных (справа). Такая схема обеспечивает доступ к данным, находящимся на СХД, при выходе из строя любого процессорного модуля, коммутатора или пути доступа.

Использование SAN позволяет обеспечить:

централизованное управление ресурсами серверов и систем хранения данных;
подключение новых дисковых массивов и серверов без остановки работы всей системы хранения;
использование ранее приобретенного оборудования совместно с новыми устройствами хранения данных;
оперативный и надежный доступ к накопителям данных, находящимся на большом расстоянии от серверов, *без значительных потерь производительности;
ускорение процесса резервного копирования и восстановления данных - BURA.

История

Развитие сетевых технологий привело к появлению двух сетевых решений для СХД – сетей хранения Storage Area Network (SAN) для обмена данными на уровне блоков, поддерживаемых клиентскими файловыми системами, и серверов для хранения данных на файловом уровне Network Attached Storage (NAS). Чтобы отличать традиционные СХД от сетевых был предложен еще один ретроним – Direct Attached Storage (DAS).

Появлявшиеся на рынке последовательно DAS, SAN и NAS отражают эволюционирующие цепочки связей между приложениями, использующими данные, и байтами на носителе, содержащим эти данные. Когда-то сами программы-приложения читали и писали блоки, затем появились драйверы как часть операционной системы. В современных DAS, SAN и NAS цепочка состоит из трех звеньев: первое звено – создание RAID-массивов, второе – обработка метаданных, позволяющих интерпретировать двоичные данные в виде файлов и записей, и третье – сервисы по предоставлению данных приложению. Они различаются по тому, где и как реализованы эти звенья. В случае с DAS СХД является «голой», она только лишь предоставляет возможность хранения и доступа к данным, а все остальное делается на стороне сервера, начиная с интерфейсов и драйвера. С появлением SAN обеспечение RAID переносится на сторону СХД, все остальное остается так же, как в случае с DAS. А NAS отличается тем, что в СХД переносятся к тому же и метаданные для обеспечения файлового доступа, здесь клиенту остается только лишь поддерживать сервисы данных.

Появление SAN стало возможным после того, как в 1988 году был разработан протокол Fibre Channel (FC) и в 1994 утвержден ANSI как стандарт. Термин Storage Area Network датируется 1999 годом. Со временем FC уступил место Ethernet, и получили распространение сети IP-SAN с подключением по iSCSI.

Идея сетевого сервера хранения NAS принадлежит Брайану Рэнделлу из Университета Ньюкэстла и реализована в машинах на UNIX-сервере в 1983 году. Эта идея оказалась настолько удачной, что была подхвачена множеством компаний, в том числе Novell, IBM, и Sun, но в конечном итоге сменили лидеров NetApp и EMC.

В 1995 Гарт Гибсон развил принципы NAS и создал объектные СХД (Object Storage, OBS). Он начал с того, что разделил все дисковые операции на две группы, в одну вошли выполняемые более часто, такие как чтение и запись, в другую более редкие, такие как операции с именами. Затем он предложил в дополнение к блокам и файлам еще один контейнер, он назвал его объектом.

OBS отличается новым типом интерфейса, его называют объектным. Клиентские сервисы данных взаимодействуют с метаданными по объектному API (Object API). В OBS хранятся не только данные, но еще и поддерживается RAID, хранятся метаданные, относящиеся к объектам и поддерживается объектный интерфейс. DAS, и SAN, и NAS, и OBS сосуществуют во времени, но каждый из типов доступа в большей мере соответствует определенному типу данных и приложений.

Подробнее об эволюции СХД читайте здесь.

Архитектура SAN

Топология сети

SAN является высокоскоростной сетью передачи данных, предназначенной для подключения серверов к устройствам хранения данных. Разнообразные топологии SAN (точка-точка, петля с арбитражной логикой (Arbitrated Loop) и коммутация) замещают традиционные шинные соединения «сервер — устройства хранения» и предоставляют по сравнению с ними большую гибкость, производительность и надежность. В основе концепции SAN лежит возможность соединения любого из серверов с любым устройством хранения данных, работающим по протоколу Fibre Channel. Принцип взаимодействия узлов в SAN c топологиями точка-точка или коммутацией показан на рисунках. В SAN с топологией Arbitrated Loop передача данных осуществляется последовательно от узла к узлу. Для того, чтобы начать передачу данных передающее устройство инициализирует арбитраж за право использования среды передачи данных (отсюда и название топологии – Arbitrated Loop).

Сетевые компьютерные системы, как и глобальные программные решения, используемые корпорациями, становятся все сложнее. Расширение их структуры обуславливает потребность в появлении технологии, обеспечивающей эффективное и надежное хранение информации. Подобным решением стали сторедж-системы, представляющие пользователям широкий функционал масштабирования и обеспечивающие высокую производительность. Именно они открыли доступ к использованию сторонних носителей, гарантируя при этом не только безопасность размещения, но и высокоскоростное чтение данных. Разработка и внедрение стандартов FC-AL (Fibre Channel — Arbitrated Loop) и SAN (Storage Area Network) — революционное для data-driven событие, заметно повлиявшее на дальнейшее развитие технических возможностей.

Общее представление

С технической точки зрения речь идет о решении, позволяющем подключать внешние накопители и устройства различных форматов, распознаваемые операционной системой в качестве локальных объектов. Использование подобных инструментов не только снижает совокупные издержки, но и обеспечивает условия, необходимые для организации надежного и безопасного хранилища информации.

Характеристика, предложенная международной ассоциацией, определяет, что сеть хранения данных SAN — это коммуникационная система, основной целью функционирования которой является обмен информацией между съемными БД и операционкой компьютера. Коммутаторы обеспечивают связь между устройствами, создавая полноценный пропускной канал, и отвечают за поддержание управленческого интерфейса, объединяющего сторедж и ОС.

История создания и развития

Технический прогресс обусловил формирование двух решений: серверов Network Attached Storage, или NAS, применяемых для размещения информации на файловом уровне, и сетевых хранилищ SAN, поддерживающих обмен в блочном формате. Для разделения традиционных и модернизированных систем в обращение был введен еще один термин — DAS, или Direct, обозначающий прямое подключение.

Последовательное появление на рынке указанных решений является отражением цикла эволюции программных продуктов, взаимодействующих с данными и байтами носителей, в которых они записаны. На ранних этапах развития приложения самостоятельно «читали и записывали» блоки, затем были внедрены драйверы, являющиеся частью ОС. Современная цепь объединяет три звена: генерацию массива Redundant Array of Independent Disks, обработку интерпретирующих метаданных, а также сервисы, передающие их приложению. Отличие между DAS, SAN и NAS сводится к специфике реализации указанных элементов: в первом случае конфигурация отвечает только за хранение и доступ, тогда как остальной функционал реализуется на серверной стороне; второй формат предусматривает перенос RAID в зону ответственности сети; третий — требует только лишь поддержки сервиса, поскольку файловая информация также переносится в систему.

Возникновению СХД (системы хранения данных) способствовала разработка протокола FC, принятого в 1994 году в качестве стандарта ANSI. В дальнейшем его место занял Ethernet, и, как следствие, массовое распространение получили новые сетевые конфигурации, включая IP-SAN.

В настоящее время многие организации начинают создавать свои собственные сети систем хранения данных для удовлетворения постоянно растущих требований к производительности хранения данных, таких как локальная сеть (LAN) и сеть хранения данных (SAN). Локальная сеть-это группа компьютеров и периферийных устройств, которые совместно используют общую линию связи или беспроводную связь с сервером в пределах определенной географической области. SAN-это выделенная высокоскоростная сеть или подсеть, которая соединяет и представляет общие пулы устройств хранения данных нескольким серверам. В этих двух сетях есть два важных компонента коммутатор в локальных сетях и коммутатор SAN. Что это такое и чем они отличаются друг от друга? В этой статье вы получите ответы на все ваши вопросы.

Что такое коммутатор в локальных сетях и как он работает?

Коммутация LAN-это форма коммутации пакетов, при которой пакеты данных передаются с одного компьютера на другой по локальной сети. Технология коммутации локальной сети является жизненно важной частью проектирования сети, которая помогает повысить общую эффективность локальной сети и решить существующие проблемы пропускной способности. Коммутация локальной сети включает в себя в основном 4 типа коммутаторов: коммутация уровня 2 на основе аппаратных средств, коммутация уровня 3, коммутация уровня 4 и многослойная коммутация (MLS). Все эти три уровня коммутации (2, 3 и 4) объединены в MLS.

Коммутатор в локальных сетях - это коммутатор Ethernet на основе IP, который гибко соединяет передатчик и приемник через сеть взаимосвязанных портов и линий связи, позволяя сетевым ресурсам совместно использоваться большим количеством конечных пользователей. коммутаторы в локальных сетях - это пакетные коммутаторы, которые поддерживают несколько одновременных передач, считывая адрес назначения каждого кадра и пересылая его непосредственно на порт, связанный с целевым устройством. коммутатор в локальных сетях обслуживает потребности группы пользователей и может совместно использовать общие ресурсы и часто взаимодействовать. Благодаря коммутатору локальных сетей большой объем трафика может быть ограничен относительно небольшими сегментами LAN, и общая перегрузка LAN может быть значительно уменьшена.

Что такое SAN коммутаторы и как он работает?

Прежде всего, SAN-это специализированная высокоскоростная сеть устройств хранения данных и коммутаторов, подключенных к компьютерным системам. Он физически разъединяет хранилище и хост, позволяя перемещать данные между различными устройствами хранения, обмениваться данными между несколькими серверами, а также быстро и эффективно создавать резервные копии и восстанавливать данные.

Что касается коммутатора SAN (также называемого коммутатором оптоволоконного канала), он является базовым компонентом SAN, который основан на протоколе Ethernet или протоколе оптоволоконного канала. Коммутатор SAN может позволить администраторам настроить избыточность пути в случае сбоя пути от хост-сервера к коммутатору или от массива хранения к коммутатору. Коммутатор SAN проверяет заголовок пакета данных, определяет источник и место назначения вычислительных устройств и отправляет пакет в предназначенную систему хранения.

Различия между коммутатором локальных сетей и коммутатором SAN

Коммутатор в локальных сетях и коммутатор SAN являются важными частями LAN и SAN. Но в чем разница между этими двумя видами коммутатора? В следующих частях анализируются различия между коммутатором локальных сетей и коммутатором SAN.

Производительность

В общем коммутатор в локальных сетях использует стандартный медный и оптический интерфейс и работает на базе ip-Ethernet. Коммутатор на основе аппаратных средств в локальных сетях уровня 2 имеет преимущества высокой скорости передачи данных и низкой задержки. Он хорошо работает в некоторых функциях, таких как VoIP, QoS, отчеты о пропускной способности. Коммутатор локальной сети уровня 3 предлагает аналогичную функциональность в качестве маршрутизатора. Что касается коммутатора локальных сетей уровня 4, то это усовершенствованная версия коммутатора локальных сетей уровня 3, которая предоставляет дополнительные приложения, такие как Telnet и FTP. Кроме того, коммутатор локальной сети может поддерживать несколько протоколов, содержащих TCP/IP, TCP/UDP, IPX и Appletalk. Одним словом, коммутатор в локальных сетях-это корпоративный/продвинутый коммутатор с преимуществами простого развертывания и недорогой ценой.

Коммутатор SAN основан на сети хранения данных iSCSI, а также на комбинации оптоволоконного канала и технологии iSCSI. Наиболее важной функцией является то, что коммутатор SAN обрабатывает более выдающиеся возможности хранения данных, чем коммутатор в локальных сетях. Коммутатор также может быть коммутатор Ethernet. В идеальном случае коммутатор SAN на базе Ethernet будет выделен для хранения трафика в сети Интернет по протоколу IP, чтобы обеспечить предсказуемость производительности. В то же время коммутатор SAN может быть объединен для создания больших структур SAN, которые соединяют тысячи серверов и портов хранения данных.

Применение

Коммутатор в локальных сетях доступен для сетей Token Ring и FDDI, которые уступили место Ethernet. Коммутатор в локальных сетях помогает повысить общую эффективность локальных сетей и решает существующие проблемы с пропускной способностью при правильном его использовании.

Коммутатор SAN предназначен для высокопроизводительной сети с низкой латентностью и передачей данных без потерь. Кроме того, он специально разработан для обработки больших транзакционных нагрузок по высокопроизводительным волоконно-канальным сетям

Как выбрать коммутатор в локальных сетях или SAN?

Когда вы решите выбрать свой коммутатор, вы должны хорошо понимать, каковы ваши требования и потребности. коммутатор в локальных сетях в основном используется для сетей Token Ring и FDDI, отличающихся низкой стоимостью и высокой производительностью. В то время как коммутатор SAN доступен для высокопроизводительной сети с низкой латентностью и передачей данных без потерь. Если вы ищете коммутатор, использующий протокол обмена файлами, такой как IPX, Appletalk, то IP-коммутатор в локальных сетях-это ваш лучший выбор. Если вы ищете коммутатор для поддержки хранения данных на основе оптоволоконных каналов, то вы можете развернуть коммутатор SAN.

FS коммутаторы серии S3900 - это усовершенствованные и высокопроизводительные коммутаторы Ethernet LAN. Они поддерживают многочисленные функции L2/L2+, включая LACP, STP/RSTP/MSTP, 802.1 Q VLAN, Port mirror, RSPAN, ERPS, DHCP snooping и так далее. Кроме того, FS коммутаторы серии S3900 могут работать в сети хранения данных через IP SAN (включая IP SAN и FC SAN). Оснащение надежным оборудованием и расширенными стекируемыми функциями делает их идеальными для кампусов, корпоративных сетей и центров обработки данных.

Заключение

Одним словом, оба коммутатор в локальных сетях и коммутатор SAN могут обеспечить коммуникационный путь для перемещения данных и хранения. Но коммутатор в локальных сетях основан на IP, в то время как коммутатор SAN основан на оптоволоконном канале. При оценке коммутатора локальных сетей или SAN необходимо учитывать требования к производительности, поддерживаемым протоколам и скорости интерфейса. Если вы все еще озадачены выбором подходящего коммутатора локальной сети или коммутатора SAN, обратитесь к FS. Мы предлагаем различные решения для вашего коммутатора с различными тарифами в любое удобное для вас время.

Сеть хранения данных ( SAN ) или сеть хранения представляет собой компьютерную сеть , которая обеспечивает доступ к консолидированной, хранения данных на уровне блоков . Сети SAN в основном используются для доступа к устройствам хранения данных, таким как дисковые массивы и ленточные библиотеки, с серверов, поэтому устройства воспринимаются операционной системой как хранилища с прямым подключением . SAN обычно представляет собой выделенную сеть устройств хранения, недоступных через локальную сеть (LAN).

Хотя SAN обеспечивает доступ только на уровне блоков, файловые системы, построенные на основе SAN, действительно обеспечивают доступ на уровне файлов и известны как файловые системы с общим диском .

СОДЕРЖАНИЕ

Архитектуры хранения

Fibre Channel SAN соединяет серверы с хранилищем через коммутаторы Fibre Channel.

Сети хранения данных (SAN) иногда называют сетью за серверами и исторически развивались на основе централизованной модели хранения данных , но со своей собственной сетью данных . В простейшем случае SAN - это выделенная сеть для хранения данных. Помимо хранения данных, сети SAN позволяют выполнять автоматическое резервное копирование данных, а также мониторинг хранилища, а также процесс резервного копирования. SAN - это комбинация аппаратного и программного обеспечения. Он вырос из архитектур мэйнфреймов, ориентированных на данные , где клиенты в сети могут подключаться к нескольким серверам , на которых хранятся различные типы данных. Чтобы масштабировать емкость хранилища по мере роста объемов данных, было разработано хранилище с прямым подключением (DAS), в котором к серверам были подключены дисковые массивы или просто связка дисков (JBOD). В этой архитектуре можно добавить устройства хранения для увеличения емкости хранения. Однако сервер, через который осуществляется доступ к устройствам хранения, является единственной точкой отказа , и большая часть пропускной способности сети LAN используется для доступа, хранения и резервного копирования данных. Чтобы решить проблему единой точки отказа, была реализована архитектура общего хранилища с прямым подключением , где несколько серверов могли получить доступ к одному и тому же устройству хранения.

DAS была первой сетевой системой хранения данных и до сих пор широко используется там, где требования к хранению данных не очень высоки. На его основе была разработана архитектура сетевого хранилища (NAS), в которой один или несколько выделенных файловых серверов или устройств хранения доступны в локальной сети. Таким образом, передача данных, особенно для резервного копирования, по-прежнему происходит по существующей локальной сети. Если одновременно хранилось более терабайта данных, пропускная способность LAN становилась узким местом. Поэтому были разработаны сети хранения данных, в которых к локальной сети была подключена выделенная сеть хранения данных, а терабайты данных передаются по выделенной высокоскоростной сети с высокой пропускной способностью. В сети SAN устройства хранения взаимосвязаны. Передача данных между устройствами хранения, например, для резервного копирования, происходит за серверами и должна быть прозрачной. В архитектуре NAS данные передаются с использованием протоколов TCP и IP через Ethernet . Для сетей SAN были разработаны различные протоколы, такие как Fibre Channel , iSCSI , Infiniband . Поэтому сети SAN часто имеют собственную сеть и устройства хранения, которые необходимо покупать, устанавливать и настраивать. Это делает сети SAN дороже, чем архитектуры NAS.

Компоненты

У SAN есть свои собственные сетевые устройства, такие как коммутаторы SAN. Для доступа к SAN используются так называемые серверы SAN, которые, в свою очередь, подключаются к хост-адаптерам SAN . Внутри SAN может быть соединен ряд устройств хранения данных, таких как дисковые массивы с поддержкой SAN, JBODS и ленточные библиотеки .

Уровень хоста

Говорят, что серверы, которые разрешают доступ к SAN и ее устройствам хранения, образуют уровень хоста SAN. Такие серверы имеют хост-адаптеры, которые представляют собой карты, которые подключаются к слотам на материнской плате сервера (обычно слотам PCI) и работают с соответствующей прошивкой и драйвером устройства . Через хост-адаптеры операционная система сервера может обмениваться данными с устройствами хранения в сети SAN.

В развертываниях Fibre Channel кабель подключается к хост-адаптеру через преобразователь гигабитного интерфейса (GBIC). GBIC также используются в коммутаторах и устройствах хранения в сети SAN, и они преобразуют цифровые биты в световые импульсы, которые затем могут передаваться по кабелям Fibre Channel. И наоборот, GBIC преобразует входящие световые импульсы обратно в цифровые биты. Предшественник GBIC назывался гигабитным канальным модулем (GLM).

Слой ткани

Уровень фабрики состоит из сетевых устройств SAN , в том числе коммутаторов SAN , маршрутизаторов, протокольных мостов, шлюзов и кабелей. Сетевые устройства SAN перемещают данные внутри SAN или между инициатором , таким как порт HBA сервера, и целью , например, порт устройства хранения.

Когда SAN были впервые построены, концентраторы были единственными устройствами, поддерживающими Fibre Channel , но были разработаны коммутаторы Fibre Channel, и теперь концентраторы редко встречаются в SAN. Коммутаторы имеют преимущество перед концентраторами в том, что они позволяют всем подключенным устройствам обмениваться данными одновременно, поскольку коммутатор предоставляет выделенный канал для соединения всех своих портов друг с другом. Когда SAN были впервые построены, Fibre Channel нужно было реализовать через медные кабели, в наши дни в SAN используются многомодовые оптоволоконные кабели .

Сети SAN обычно строятся с резервированием, поэтому коммутаторы SAN подключаются с помощью резервных каналов. Коммутаторы SAN соединяют серверы с устройствами хранения и, как правило, работают без блокировки, что позволяет передавать данные по всем подключенным проводам одновременно. Коммутаторы SAN предназначены для целей резервирования и настроены в ячеистой топологии . Один коммутатор SAN может иметь всего 8 портов и до 32 портов с модульными расширениями. Так называемые коммутаторы класса «директор» могут иметь до 128 портов.

В коммутируемых SAN используется протокол коммутируемой фабрики Fibre Channel FC-SW-6, в соответствии с которым каждое устройство в SAN имеет жестко запрограммированный адрес всемирного имени (WWN) в адаптере главной шины (HBA). Если устройство подключено к SAN, его WWN регистрируется на сервере имен коммутатора SAN. Вместо WWN или всемирного имени порта (WWPN) поставщики запоминающих устройств SAN Fibre Channel могут также жестко указать всемирное имя узла (WWNN). Порты устройств хранения часто имеют WWN, начинающийся с 5, а адаптеры шины серверов - с 10 или 21.

Уровень хранения

Fibre Channel - это многоуровневая технология, которая начинается на физическом уровне и переходит через протоколы к протоколам верхнего уровня, таким как SCSI и SBCCS.

Сериализованный протокол интерфейса малых компьютерных систем (SCSI) часто используется поверх протокола коммутируемой фабрики Fibre Channel в серверах и устройствах хранения SAN. Интерфейс Интернет-малых компьютерных систем (iSCSI) через Ethernet и протоколы Infiniband также могут быть реализованы в SAN, но часто соединяются с SAN Fibre Channel. Однако доступны устройства хранения Infiniband и iSCSI, в частности дисковые массивы.

Считается, что различные устройства хранения в сети SAN образуют уровень хранения . Он может включать в себя различные жесткие диски и магнитные ленты , в которых хранятся данные. В сетях SAN дисковые массивы объединяются через RAID, благодаря чему многие жесткие диски выглядят и работают как одно большое запоминающее устройство. Каждому запоминающему устройству или даже разделу на этом запоминающем устройстве назначен номер логического устройства (LUN). Это уникальный номер в сети SAN. Каждый узел в SAN, будь то сервер или другое устройство хранения, может получить доступ к хранилищу, ссылаясь на LUN. LUN позволяют сегментировать емкость хранилища SAN и реализовывать средства контроля доступа. Конкретному серверу или группе серверов может, например, быть предоставлен доступ только к определенной части уровня хранения SAN в форме LUN. Когда запоминающее устройство получает запрос на чтение или запись данных, оно проверяет свой список доступа, чтобы установить, разрешен ли узлу, идентифицированному его LUN, доступ к области хранения, также идентифицированной LUN. Маскирование LUN - это метод, с помощью которого адаптер главной шины и программное обеспечение SAN сервера ограничивают LUN, для которых принимаются команды. При этом LUN, к которым сервер никогда не должен обращаться, маскируются. Другой метод ограничения доступа к серверу для определенных устройств хранения SAN - это управление доступом на основе фабрики или зонирование, которое обеспечивается сетевыми устройствами и серверами SAN. При зонировании доступ к серверу ограничен устройствами хранения, находящимися в определенной зоне SAN.

Сетевые протоколы

Слой сопоставления с другими протоколами используется для формирования сети:

ATA через Ethernet (AoE), отображение AT Attachment (ATA) через Ethernet
Протокол Fibre Channel (FCP), отображение SCSI через Fibre Channel
Fibre Channel через Ethernet (FCoE)
ESCON через Fibre Channel ( FICON ), используемый мэйнфреймами
HyperSCSI , отображение SCSI через Ethernet
Отображение iFCP или SANoIP для FCP через IP
iSCSI , отображение SCSI через TCP / IP
Расширения iSCSI для RDMA (iSER), отображение iSCSI через InfiniBand
Сетевое блочное устройство , отображение запросов узлов устройства в UNIX-подобных системах через потоковые сокеты, такие как TCP / IP
Протокол SCSI RDMA (SRP), другая реализация SCSI для транспорта с удаленным прямым доступом к памяти (RDMA)

Сети хранения также могут быть построены с использованием технологий Serial Attached SCSI (SAS) и Serial ATA (SATA). SAS произошел от системы хранения с прямым подключением SCSI. SATA произошла от системы хранения с прямым подключением Parallel ATA . Устройства SAS и SATA можно объединить в сеть с помощью расширителей SAS .

Примеры стековых протоколов с использованием SCSI

Приложения
Уровень SCSI
FCP	FCP	FCP	FCP	iSCSI	iSER	SRP
		FCIP	iFCP
		TCP			Транспорт RDMA
	FCoE	IP			IP или сеть InfiniBand
FC	Ethernet				Ethernet или InfiniBand Link

Программное обеспечение

Ассоциация сетевых технологий хранения (SNIA) определяет SAN как «сети, основной целью которых является передача данных между компьютерными системами и запоминающих элементов». Но SAN состоит не только из инфраструктуры связи, но и из уровня управления программным обеспечением . Это программное обеспечение организует серверы, устройства хранения и сеть таким образом, чтобы данные можно было передавать и хранить. Поскольку SAN не использует хранилище с прямым подключением (DAS), устройства хранения в SAN не принадлежат и не управляются сервером. SAN позволяет серверу получать доступ к большой емкости хранения данных, и эта емкость хранения также может быть доступна другим серверам. Более того, программное обеспечение SAN должно обеспечивать прямое перемещение данных между устройствами хранения в сети SAN с минимальным вмешательством сервера.

Программное обеспечение для управления SAN устанавливается на одном или нескольких серверах, а клиенты управления - на устройствах хранения. В программном обеспечении для управления SAN разработано два подхода: внутриполосное и внешнее управление. Внутриполосный означает, что данные управления между сервером и устройствами хранения передаются в той же сети, что и данные хранилища. В то время как внеполосный означает, что данные управления передаются по выделенным каналам. Программное обеспечение для управления SAN будет собирать данные управления со всех устройств хранения на уровне хранения. Сюда входит информация о сбоях чтения и записи, узких местах емкости хранилища и сбоях устройств хранения. Программное обеспечение для управления SAN может интегрироваться с протоколом простого управления сетью (SNMP).

В конечном итоге сетевые устройства SAN и устройства хранения доступны от многих поставщиков. У каждого поставщика SAN есть собственное программное обеспечение для управления и настройки. Общее управление в сетях SAN, которые включают устройства от разных поставщиков, возможно только в том случае, если поставщики предоставляют интерфейс прикладного программирования (API) для своих устройств другим поставщикам. В таких случаях программное обеспечение для управления SAN верхнего уровня может управлять устройствами SAN от других поставщиков.

Поддержка файловых систем

В сети SAN данные передаются, хранятся и доступны на уровне блоков. Таким образом, SAN не обеспечивает абстракцию файлов данных , а только хранение и операции на уровне блоков . Но файловые системы были разработаны для работы с программным обеспечением SAN для обеспечения доступа на уровне файлов . Они известны как файловая система с общим диском (файловая система SAN). Серверные операционные системы поддерживают свои собственные файловые системы на собственных выделенных, не разделяемых LUN, как если бы они были локальными для себя. Если несколько систем просто попытаются совместно использовать LUN, они будут мешать друг другу и быстро повредить данные. Для любого запланированного совместного использования данных на разных компьютерах в пределах LUN требуется программное обеспечение, такое как файловые системы SAN или кластерные вычисления .

В СМИ и развлечениях

Системы редактирования видео требуют очень высокой скорости передачи данных и очень низкой задержки. Сети SAN в сфере мультимедиа и развлечений часто называют бессерверными из-за характера конфигурации, в которой клиенты рабочего стола рабочего процесса видео (прием, редактирование, воспроизведение) размещаются непосредственно в сети SAN, а не подключаются к серверам. Управление потоком данных осуществляется с помощью распределенной файловой системы, такой как StorNext от Quantum. Контроль использования полосы пропускания для каждого узла, иногда называемый качеством обслуживания (QoS), особенно важен при редактировании видео, поскольку он обеспечивает справедливое и приоритетное использование полосы пропускания в сети.

Качество обслуживания

SAN Storage QoS позволяет рассчитывать и поддерживать желаемую производительность хранилища для сетевых клиентов, получающих доступ к устройству. Вот некоторые факторы, влияющие на качество обслуживания SAN:

Пропускная способность - скорость передачи данных, доступная в системе.
Задержка - время задержки для выполнения операции чтения / записи.
Глубина очереди - количество невыполненных операций, ожидающих выполнения на нижележащих дисках (традиционных или твердотельных накопителях ).

На QoS в системе хранения SAN может повлиять неожиданное увеличение трафика данных (всплеск использования) от одного пользователя сети, что может привести к снижению производительности для других пользователей в той же сети. Это можно назвать «эффектом шумного соседа». Когда в системе хранения SAN включены службы QoS, можно предотвратить «эффект шумного соседа» и точно спрогнозировать производительность сетевого хранилища.

Использование QoS хранилища SAN отличается от использования избыточного выделения ресурсов диска в среде SAN. Избыточное выделение ресурсов может использоваться для обеспечения дополнительной емкости для компенсации пиковых нагрузок сетевого трафика. Однако там, где нагрузка на сеть непредсказуема, избыточное выделение ресурсов может в конечном итоге привести к полному использованию всей полосы пропускания и значительному увеличению задержки, что приведет к снижению производительности SAN.

Виртуализация хранилища

Виртуализация хранилища - это процесс абстрагирования логического хранилища от физического хранилища. Ресурсы физического хранилища объединяются в пулы хранения, из которых создается логическое хранилище. Он представляет пользователю логическое пространство для хранения данных и прозрачно обрабатывает процесс сопоставления его с физическим местоположением, концепция, называемая прозрачностью местоположения . Это реализовано в современных дисковых массивах, часто с использованием проприетарной технологии производителя. Однако цель виртуализации хранилища - сгруппировать несколько дисковых массивов от разных поставщиков, разбросанных по сети, в одно устройство хранения. Таким образом, единым запоминающим устройством можно управлять единообразно.

Читайте также: