Adatközpontok

(1)

Írta: Sima Dezső, Schubert Tamás

ADATKÖZPONTOK

INFORMATIKAI SZOLGÁLTATÁSMENEDZSMENT MODUL

PROAKTÍV INFORMATIKAI MODULFEJLESZTÉS

Lektorálta: Schubert Tamás

1

(2)

COPYRIGHT:

2011-2016, Dr. Sima Dezső, Dr. Schubert Tamás, Óbudai Egyetem, Neumann János Informatikai Kar

LEKTORÁLTA: Dr. Schubert Tamás

Creative Commons NonCommercial-NoDerivs 3.0 (CC BY-NC-ND 3.0)

A szerző nevének feltüntetése mellett nem kereskedelmi céllal szabadon másolható, terjeszthető, megjelentethető és előadható, de nem módosítható.

TÁMOGATÁS:

Készült a TÁMOP-4.1.2-08/2/A/KMR-2009-0053 számú, “Proaktív informatikai modulfejlesztés (PRIM1): IT Szolgáltatásmenedzsment modul és Többszálas processzorok és programozásuk modul” című pályázat keretében

KÉSZÜLT: a Typotex Kiadó gondozásában FELELŐS VEZETŐ: Votisky Zsuzsa

ISBN 978-963-279-552-2

(3)

KULCSSZAVAK:

hálózati tároló, SAN, NAS, iSCSI, Fibre channel, FCoE, Infiniband, SNIA, penge szerverek, virtualizáció, desktop óvirtualizáció, VMware workstation, VMware vSphere, rendelkezésre állás, High Availability, Failover Cluster, DP szerverek, MP szerverek, DP platformok, MP platformok

ÖSSZEFOGLALÓ:

Az elmúlt évtized informatikai fejlesztései lehetővé tették, az üzleti igények pedig kikényszerítették, hogy az informatika is egyre inkább szolgáltatássá váljék, és az üzleti alkalmazások megfelelő minőségű, költséghatékony ellátását biztosítsa. Az e feladatot ellátó adatközpontok és elosztott informatikai rendszerek üzemeltetését csak a rendszerelemeket, folyamatokat, a felügyeleti megoldásokat és a kidolgozott módszertanokat jól ismerő

szakemberek tudják elvégezni.

A tantárgy keretei között a hallgatók megismerkednek az adatközpontok, a párhuzamos és elosztott rendszerek, és ezen belül a DP és MP szerverek, a tároló hálózatok

sajátosságaival, felépítésével, az alkalmazási környezet által támasztott teljesítmény-, megbízhatósági, és biztonsági elvárásokkal, valamint adott elvárásoknak eleget tevő szerverrendszerek kialakításának szempontjaival, módjával. Az előadásokon hangsúlyt kapnak a különböző virtualizáló megoldások, amelyek megértését gyakorlati bemutatók is segítik.

3

(4)

Tartalomjegyzék

• 1. Tárolók

• 2. Penge szerverek

• 3. Virtualizáció

• 4. VMware vSphere

• 5. Az informatikai infrastruktúra rendelkezésre állását növelő megoldások

• 6. Multicore-Manycore processors

• 7. Intel’s DP/MP Servers

(5)

Schubert Tamás

Adatközpontok

Tárolók

www.tankonyvtar.hu 5

(6)

1. Bevezetés

2. Elvárások, követelmények a tárolókkal szemben 3. Szabványosítási szervezetek, egyesületek

4. Tároló architektúrák

4.1 Direct Access Storage (DAS) 4.2 Storage Area Network (SAN) 4.3 Network Access Storage (NAS) 4.4 SAN vs. NAS?

5. Tárolóeszközök

5.1 Just a Bunch of Disks (JBOD)

5.2 Redundant Array of Independent/Inexpensive Disks (RAID)

5.3 Tape Drives és Tape Libraries

5.4 Egyéb Storage (Optikai, félvezető alapú)

Tartalom

(7)

6. Párhuzamos vs. soros átvitel 7. SCSI Architecture Model

8. A SAN-ok használatának előnyei 9. Fibre Channel SAN

9.1 A Fibre Channel rétegstruktúrája 9.2 Fibre Channel szolgáltatásosztályok 9.3 A Fibre Channel működése

9.4 Fibre Channel biztonság

9.5 A Fibre Channel technológia jövője 10. IP tárolóhálózatok (IP Storage Networks)

10.1 Internet SCSI tárolóhálózatok (iSCSI) 10.2 Fibre Channel over IP – FCIP

10.3 Internet Fibre Channel Protocol – iFCP 10.4 FCIP, iFCP vagy iSCSI?

Tartalom

(8)

11. Fibre Channel over Ethernet (FCoE) 12. Network Access Storage (NAS)

12.1 Fájlrendszerek NAS és SAN környezetben 12.2 IBM Generalized Parallel File System (GPFS) 13. IBM System Storage N Series – Gateway model 14. Tárolóvirtualizáció – Storage Virtualization

Irodalom

Tartalom

(9)

1. Bevezetés

(10)

1. Bevezetés (2)

Új technológiai megoldások a tárolás területén az utóbbi 10-15 évben

• Fibre Channel hálózati technológia.

• Hálózatalapú tárolás – Network-attached storage (NAS).

• Szerver fürtözés – Server Clustering.

• Szerver nélküli adatmentés.

• Magas rendelkezésre állás duplikált adatútvonallal.

• Pillanatfelvétel-alapú adatmentés – Point-in-time data copy (snapshot).

• Elosztott szalag hozzáférés – Shared tape access.

• Nagy távolságú tárolás – Storage over distance.

• iSCSI (Internet Small Computer System Interface).

• Az adattárak és az adatátvitel Common Information Model (CIM) alapú menedzsmentje.

• Tárolóvirtualizáció – Storage virtualization.

(11)

1. Bevezetés (3)

Új technológiai megoldások a tárolás területén az utóbbi 10–15 évben

• A fenti újítások külön-külön és együttesen felforgatták a tárolásról alkotott korábbi képet és gyakorlatot.

• A gyártókat új fejlesztésekre és versenyre sarkallta.

• A fejlesztéseket a felhasználói igények is ösztönözték:

o egyre nagyobb tömegű adat tárolása, o gyors elérés,

o költséghatékony tárolás, o egyszerű és olcsó felügyelet az adatok teljes életciklusában.

(12)

2. Elvárások, követelmények a tárolókkal

szemben

(13)

2. Elvárások, követelmények a tárolókkal szemben (1)

• A tárolásnak szolgáltatássá kell válnia a szerverek/állomások, operációs rendszerek és alkalmazások számára.

• Tároló erőforrások konszolidálása.

• Tároló hierarchia létrehozása különböző sebességű, kapacitású, megbízhatóságú, rendelkezésre állású és költségű tárolók együttes kezelésével.

• A tárolás centralizálásával a költségek csökkentése és a

menedzselés/felügyelet egyszerűsödése, a hatékonyság növelése.

• Tárolórendszer változtatása és kezelése működő környezetben.

• Snapshot készítése és felhasználása backup/recovery környezetben.

• Másolatok készítése visszaállítás céljából az elsődleges tárolás helyétől elkülönítve.

• Másolatok készítésének lehetősége blokk módban a hatékonyság növelése érdekében.

• Másolatok készítése szerver használata nélkül.

• Különbségi másolat készítése a helytakarékosság érdekében.

• Az információ életciklusának menedzselése (ILM), az adatok tárolási helyének policy alapú megválasztása értékük és koruk alapján.

(14)

3. Szabványosítási szervezetek, egyesületek

(15)

3. Szabványosítási szervezetek, egyesületek (1)

Szabványosítási szervezetek

• InterNational Committee for Information Technology Standards (INCITS),

• Internet Engineering Task Force (IETF),

• Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE),

• American National Standards Institute (ANSI),

• International Organization for Standardization (ISO).

Egyesületek

• Storage Networking Industry Association (SNIA),

• Fibre Channel Industry Association (FCIA).

(16)

4. Tároló architektúrák

(17)

4. Tároló architektúrák (1)

A tárolás jellemzői

• A tárolás alapvető építőelemei alig változtak az idők folyamán.

• Tartalmukban, megvalósításukban, technológiájukban sokat változtak.

• Változott az elhelyezésük: a számítógépen belül vagy kívül.

• Intelligens diszktömbök, kapcsoló infrastruktúra és nagy teljesítményű átviteli hálózatok jelentősen megváltoztatták a tárolás tervezését.

• Számos architektúra közül lehet választani a tervezés során.

A tárolók alapvető építőelemei

(18)

4. Tároló architektúrák (2)

Fájlrendszerek (File Systems), Kötetek (Volumes) és Blokkok (Blocks)

Elosztott tárolómodell

(19)

4. Tároló architektúrák (3)

Fájlrendszerek (File Systems), Kötetek (Volumes) és Blokkok (Blocks)

• A fizikai tároló (diszk) elérése lehet:

o közvetlen a szerverről vagy az állomásról – DAS rendszerek, o tárolóhálózaton keresztül (Fibre Channel, Infiniband, IP) – SAN

rendszerek,

o speciális eszközön keresztül: NAS head, NAS szerver (Network Access Storage ) – NAS rendszerek.

• A fenti eszközök valamelyike végzi el a blokkaggregációt a felette lévő réteg számára.

(20)

4. Tároló architektúrák (4)

A különböző architektúrák egyetlen keretrendszerben láthatók.

A SNIA elosztott tárolómodellje: DAS, NAS, SAN

(21)

4.1 Direct Access Storage (DAS) (1)

A Direct Access Storage jellemzői

• Blokktárolás.

• Állomások és szerverek közvetlenül csatlakoznak a diszkekhez a logikai kötetkezelő szoftver segítségével (logical volume management – LVM).

• Az állomás biztosítja a nagyobb rendelkezésre állást hardver vagy szoftver RAID (Redundant Array of Independent Disks) kialakításával.

• A diszkek intelligenciával nem rendelkeznek (just a bunch of disks – JBOD).

• A kötetkezelés és a fájlrendszer feladatait az állomás/szerver látja el.

Szerverek Nagy sebességű SCSI

vagy

Fibre Channel összeköttetés (SCSI protokoll)

Tárolóeszközök

(22)

4.1 Direct Access Storage (DAS) (2)

A Direct Access Storage előnyei és hátrányai

• Előnyei:

o Könnyű konfigurálhatóság.

o A külső tárolás könnyű bővíthetőséget tesz lehetővé.

o SCSI vagy Fibre Channel összeköttetés.

• Hátrányai

o Korlátozott méretezhetőség.

o Erőforrás-megosztás nehézkes.

o Egypontos hibaforrás.

(23)

4.2 Storage Area Network (SAN) (1)

(24)

4.2 Storage Area Network (SAN) (2)

A Storage Area Network jellemzői

• Az állomások tárolóhálózaton keresztül csatlakoznak a diszktömbhöz.

• A tároló elérési mechanizmus: blokk alapú. A szerverek közvetlenül hozzáférnek az adatblokkokhoz a tárolóhálózaton keresztül.

• A fájlrendszert az állomások/szerverek, a NAS vagy egyéb eszközök biztosítják.

• Az állomás ellátja a kötet menedzselést, de a RAID feladatait a tároló látja el, a blokkaggregáció feladata megoszlik az állomás és az eszközök között.

Fibre Channel szerverek

Fibre Channel Storage Area

Network

Tárolóeszközök

A SAN hálózati technológia lehet:

• Fibre Channel,

• InfiniBand,

• Ethernet,

• Myrinet.

(25)

4.2 Storage Area Network (SAN) (3)

Fibre Channel SAN (FC SAN)

• A Fibre Channel (FC) lényegében egysoros, SCSI-re épülő protokoll.

• Az Initiator és a Target közötti műveletek SCSI parancsokra (read, write, acknowledge) épülnek.

• Az áthidalható távolság és az eszközök száma a parallel SCSI-hoz képest megnövekedett.

(26)

4.2 Storage Area Network (SAN) (4)

Fibre Channel SAN (FC SAN)

• Előnyei:

o Gigabit sebesség.

o A tárolóhálózat kiterjedése MAN méretű (~100km).

o A tárolóhálózat jól méretezhető (több ezer csomópont).

o A tárolókapacitás könnyen megosztható a szerverek között.

• Hátrányai

o Fibre Channel inkompatibilitási hibák előfordulhatnak (több gyártó eszközei között).

o Kevés képzett szakember.

o Kettős hálózat létrehozása (tároló- és adathálózat).

o Kettős menedzsmentrendszer.

(27)

4.3 Network Access Storage (NAS) (1)

(28)

4.3 Network Access Storage (NAS) (2)

A Network Access Storage jellemzői

• A tároló elérési mechanizmus változik: fájl alapú (ellentétben a DAS és a SAN blokk-szintű hozzáférési mechanizmust biztosít a diszkekhez –SCSI alapú hozzáférési mechanizmus: SCSI, Fibre Channel, iSCSI).

• LAN kapcsolja össze az állomásokat a NAS head/szerverrel (Ethernet+IP).

• A fájlrendszer és a kötetkezelés feladata a NAS szerverre kerül.

• A NAS funkciója átfedi a File/record réteget.

• A kommunikációs kérés az állomás részéről fájlra vonatkozik.

• Fájlhozzáférés leggyakrabban: NFS és CIFS segítségével.

• Fájlmegosztás lehetséges.

• A NAS eszköz gyakran SAN-on tárolja a blokk szintű adatokat.

(29)

4.3 Network Access Storage (NAS) (3)

A Network Access Storage előnyei és hátrányai

• Előnyei:

o Szabványos Ethernet és IP protokoll használata.

o Kiterjedése: korlátlan (az IP irányítható protokoll).

o Fájlkezelés optimális teljesítménnyel.

o A DAS-hoz képest sokkal jobban méretezhető.

• Hátrányai

o LAN túlterhelés/torlódás előfordulhat.

o A tárolóval a NAS fájlkezelő rendelkezik.

o Általában speciális operációs rendszert alkalmaz.

o A központosított fájlkezelés nem felel meg bizonyos blokk szintű hozzáférést igénylő alkalmazásoknak.

(30)

4.4 SAN vs. NAS (1)

A SAN és a NAS összehasonlítása

(31)

4.4 SAN vs. NAS (2)

SAN

• Blokk szintű hozzáférés.

• Fájlrendszert az állomás/szerver, NAS tároló biztosítja.

• Elérés tárolóhálózaton keresztül:

FC, Infiniband, stb.

• Kiterjedése: ~100km.

• Elérés lehetséges adathálózaton keresztül is: iSCSI.

• Nagy átviteli teljesítmény.

• Jól méretezhető.

NAS

• Fájl szintű hozzáférés.

• Fájlmegosztás.

• Elérés: NFS, CIFS segítségével.

• Elérés adathálózaton keresztül (Ethernet, IP).

• Kiterjedése: korlátlan (a késleltetéssel számolni kell).

• Teljesítménykorlát.

• Speciális OS.

A SAN és a NAS összehasonlítása

(32)

5. Tárolóeszközök

(33)

5. Tárolóeszközök (1)

Belső tárolás/Szerver alapú tárolás

• A tárolók a szerver vagy a munkaállomás szekrényében/dobozában helyezkednek el.

• A fájlrendszerkezelés, a kötetmenedzsment és a tárolás feladatait a számítógép látja el.

• Egyszerű felépítés, alacsony költség.

• Diszkmeghajtó interfészek:

o SCSI (Small Computer System Interface), o IDE (Integrated Device Electronics),

o ATA (Advanced Technology Attachment).

• Méretezhetősége rossz.

• Méretezhetősége csak külső tárolással javítható.

(34)

5. Tárolóeszközök (2)

Külső tárolás

• Just a Bunch of Disks (JBOD).

• Redundant Array of Independent/Inexpensive Disks (RAID).

• Tape Drives és Tape Libraries.

• Egyéb Storage (Optikai, félvezető alapú).

(35)

5.1 Just a Bunch of Disks

(36)

5.1 Just a Bunch of Disks (1)

A JBOD jellemzői

• Olcsó diszkek különösebb intelligencia nélkül.

• A redundanciát és az intelligenciát az architektúrát alkotó más eszközökben adják hozzá (pl. állomás vagy hálózat).

• A diszkeket Daisy-chain mechanizmussal kapcsolják össze: párhuzamos SCSI busz, Fibre Channel loop.

JBOD: Fibre Channel loop

(37)

5.2 Redundant Array of

Independent/Inexpensive Disks

(38)

5.2 Redundant Array of Independent/Inexpensive Disks (1)

A RAID jellemzői

• Olcsó diszkek különösebb intelligencia nélkül.

• A RAID megvalósítható a tároló hardver eszközben, tárolóvezérlőben (host bus adapter – HBAs), szoftverben.

• Számos redundanciát biztosító változat: tükrözés, paritás.

• Teljesítménynövelés: stripe.

• Menet közben cserélhető diszkek.

• 5.25 inch és 3.5 inch meghajtók.

• Tároló menedzsment szolgáltatás.

(39)

5.2 Redundant Array of Independent/Inexpensive Disks (2)

http://en.wikipedia.org/wiki/Standard_RAID_levels JBOD

• Nem valódi RAID.

• Különböző méretű diszkek konkatenációja.

• A diszkterület jobb kihasználását teszi lehetővé.

RAID 0

• Nem valódi RAID: stripe set vagy striped volume.

• Egyenletesen szétdarabolja az összefüggő adatblokkokat két vagy több diszkre.

• Nincs paritás, nincs redundancia.

• Teljesítménynövelést lehet elérni.

(40)

5.2 Redundant Array of Independent/Inexpensive Disks (3)

RAID 1

• Tükrözés, pontos másolat.

• Teljesítménynövelés, redundancia.

RAID 2

• Nem használják.

• Bit szintű stripe.

• Hibajavítás (Hamming code).

(41)

5.2 Redundant Array of Independent/Inexpensive Disks (4)

RAID 3

• Bájt szintű striping.

• Dedikált paritás diszk.

• Ritkán használják.

• Több kérés egyidejű kiszolgálását nem biztosítja.

RAID 4

• Blokk szintű striping.

• Dedikált paritás diszk.

• Több kérés egyidejű kiszolgálását biztosítja.

• Legalább 3 diszk szükséges.

(42)

5.2 Redundant Array of Independent/Inexpensive Disks (5)

RAID 5

• Blokk szintű striping.

• Paritás elosztott a diszkek között.

• Alacsony költségű redundancia.

• Lehet hardver paritásszámítás támogatás.

• Legalább 3 diszk szükséges.

• Véletlenszerű írás teljesítménye gyenge, főleg sok egyidejű kérés kiszolgálásakor.

RAID 6

• RAID 5 kiterjesztése további paritás diszkekkel.

• Nagyobb adatbiztonság.

• Kisebb tárolókapacitás kihasználás.

(43)

5.2 Redundant Array of Independent/Inexpensive Disks (6)

RAID 6 (folytatás)

• According to SNIA (Storage Networking Industry Association), the

definition of RAID 6 is: "Any form of RAID that can continue to execute read and write requests to all of a RAID array's virtual disks in the

presence of any two concurrent disk failures. Several methods,

including dual check data computations (parity and Reed Solomon), orthogonal dual parity check data and diagonal parity have been used to implement RAID Level 6."

Nem szabványos szintek

(http://en.wikipedia.org/wiki/Non-standard_RAID_levels)

• RAID 5 és 6 kiterjesztései: 5E, 5EE és 6E extend RAID 5 and 6 (meleg tartalék meghajtók).

• Egyéb: RAID 1.5, RAID 7, RAID-DP, RAID S vagy Parity RAID, Matrix RAID, RAID-K, RAID-Z, RAIDn, Linux MD RAID 10, IBM ServeRAID 1E és unRAID.

(44)

5.3 Tape Drives és Tape Libraries

(45)

5.3 Tape Drives és Tape Libraries (1)

A Tape Drives és Tape Libraries jellemzői

• Mágneses elvű tárolás.

• Nagykapacitású, alacsony költségű tárolók (diszkekhez viszonyítva).

• Cserélhető szalagegységek.

• A SAN lehetővé teszi a szalagkönyvtárak megosztását a szerverek között. Közvetlen kapcsolat a szerverek és a szalagkönyvtárak között.

Ez tehermentesíti az adathálózatot.

• Megfelelő szoftvertámogatással gazdaságos, könnyen kezelhető backup rendszer.

• Többféle médiatípus: digital linear tape (DLT), linear tape-open (LTO), és advanced intelligent tape (AIT).

• A szalagkönyvtárnak a vállalati tárolási architektúrába kell illeszkednie.

• A média öregedésével is számolni kell.

• Hosszú távú tárolás esetén évenkénti adatfelújítás szükséges.

(46)

5.4 Egyéb Storage

(47)

5.4 Egyéb Storage (optikai, félvezető alapú) (1)

Az optikai és félvezető alapú tárolók jellemzői

Optikai tárolók

• Elektromágneses elvű tárolás.

• A mágnesszalagénál nagyobb élettartam.

• CD/DVD, 5.25” WORM (write once, read many) és 12” optikai diszk.

• Független meghajtók vagy könyvtár (jukebox).

Félvezető alapú tárolók

• Tárolás memóriachipekben.

• Nagy teljesítmény.

• Magas költség.

• Korlátozott felhasználás.

(48)

6. Párhuzamos vs. soros átvitel

(49)

6. Párhuzamos vs. soros átvitel (1)

Elvárások, követelmények a tárolókkal szemben Soros átvitel Párhuzamos adatátvitel

0 1 2 3 4 5 6 7

Adatbitek

skew Adatvonalak

Soros átvitel

• A skew probléma megszűnik.

• Vezetékek közötti áthallás megszűnik.

• A csatlakoztatás egyszerűsödik.

• Nagyobb átviteli sebesség érhető el.

• Pont-pont kapcsolat jön létre.

Párhuzamos átvitel

• Az adatszó egyes bitjei időben eltolva érkeznek (skew).

• Áthallás a vezetékek között (crosstalk).

• A kábel hossza nem növelhető.

(50)

6. Párhuzamos vs. soros átvitel (2)

Signal skew párhuzamos buszon

A Small Computer System Interface (SCSI) jelek terjedési késleltetése

(51)

6. Párhuzamos vs. soros átvitel (3)

SCSI távolságkorlátok

(52)

6. Párhuzamos vs. soros átvitel (4)

Serial Attached SCSI (SAS) paraméterek

(53)

7. SCSI Architecture Model

(54)

7. SCSI Architecture Model (SAM) (1)

ANSI of T10, a Technical Committee of Accredited Standards Committee NCITS

(55)

7. SCSI Architecture Model (2)

SCSI szabványcsalád

(56)

7. SCSI Architecture Model (3)

SCSI ügyfél-szerver modell

(57)

7. SCSI Architecture Model (4)

SCSI protokoll és a Logical Units (LU)

• Az ügyfél/szerver funkció választja el, illetve kapcsolja össze a

feldolgozó egységet (initiator) és a tároló egységet (target), amely az SCSI szolgáltatást biztosítja.

• A target SCSI feldolgozó egysége képviseli a Logical Unitot (LU).

• Ezt egy Logical Unit Number (LUN) azonosítja.

• Hagyományosan a LUN felépítése: bus/target/LUN descriptor (a párhuzamos SCSI eszközökből eredően).

• LUN:

o Bus: SCSI interfész (adapter).

o Target: diszk a párhuzamos buszon.

o LUN descriptor .

• Fibre Channel LUN:

o Bus: A Fibre Channel host bus adaptert (HBA) az operációs rendszer SCSI busznak tekinti.

o Target: Storage.

o LUN descriptor: SCSI diszk.

(58)

7. SCSI Architecture Model (5)

SCSI protokoll és a Logical Units (LU)

• Pl.: egy RAID eszköz azonosítható egy bus/target párossal + több LUN descriptorral (több logikai egység).

• Pl.: FC SAN-on a bus/target/LUN descriptor hármast (op. rendszer) megfeleltetik eszköz ID/LUN párosnak (tárolóhálózat).

• A LUN biztosítja a tárolórendszer integritását az olvasási/írási műveletek szempontjából.

• Egy-egy tárolótömb több/sok LUN-nal rendelkezhet, amelyek mérete dinamikusan változtatható (növelhető/csökkenthető).

• A LUN logikailag összefüggő, a Logical Blokk Numberrel (LBA) címezhető blokkok sorozatából áll.

• A LUN fizikai blokkjai nem alkotnak feltétlenül összefüggő tartományt, sőt fizikailag különböző tárolókon is elhelyezkedhetnek (virtualizáció).

• A virtualizációt a szerver/állomás, a tároló egység, a SAN infrastruktúra (fabric), vagy speciális hardver eszköz (appliance) egyaránt végezheti.

(59)

7. SCSI Architecture Model (6)

LUN mapping

• A LUN azonosítók egyediek.

• Gyakran az operációs rendszerek csak a LUN 0-ról bootolhatnak.

• Ha több szerver is ugyanarról a tárolótömbről bootol, mindegyik szemszögéből kell lennie egy LUN 0-nak.

• A LUN mapping teszi lehetővé, hogy virtuális LUN-számról leképezés történjen a valós LUN-ra.

• A leképezést elvégezheti a host bus adapter (HBA), a SAN kapcsoló vagy a tárolóvezérlője is.

(60)

7. SCSI Architecture Model (7)

LUN mapping

• A fájlrendszer adatai fájlrendszer blokkok formájában érhetőek el a számítógépek számára.

• A fájlrendszer blokkok mérete: 512 bájt–512 Kbájt közötti lehet (a fájlrendszer létesítésekor kell meghatározni).

• Ezek a blokkok a tároló összefüggő, 512 bájt méretű fizikai blokkjaiban (szektoraiban) vannak tárolva.

• Egy-egy kötet a kötetmenedzser (volume manager) felügyelete alatt áll.

Ez biztosítja logikailag összefüggő, sorszámozott blokkok halmazát a fájlrendszer számára.

• A SCSI protokoll biztosítja a fizikai blokkok írását és olvasását a kötetet alkotó logikai egységekre/ről.

(61)

8. A SAN-ok használatának előnyei

(62)

8. A SAN-ok használatának előnyei (1)

Az infrastruktúra egyszerűsödése

• Konszolidáció

o Az erőforrások számának csökkenése.

o Kisebb számú, nagyobb teljesítményű eszköz koncentrálása (storage pools).

o IT hatékonyság növelése.

o Infrastruktúra egyszerűsödése.

o Menedzsment központosítható.

o Méretezhetőség javulása.

o Rendelkezésre állás növelése.

o Katasztrófatűrés növelése.

(63)

8. A SAN-ok használatának előnyei (2)

Az infrastruktúra egyszerűsödése (folytatás)

• Virtualizáció

o Különböző típusú fizikai tárolók összekapcsolása.

o Egyetlen, egységes eszközként látszanak az operációs rendszerek/alkalmazások számára.

o Elrejti a különböző tároló és összekapcsoló technológiákat és protokollokat az operációs rendszerek/alkalmazások elől.

o Csökken az adminisztratív és felügyeleti költség.

o Jobb szolgáltatást biztosít.

• Automatizálás

o Tároló típusának kiválasztása (policy-based).

o LUN méretének növelése, csökkentése.

o Snapshot készítése.

o Mentés.

• Integráció

o Felügyelet egyszerűsödik.

o Biztonság növekszik.

(64)

8. A SAN-ok használatának előnyei (3)

Az infrastruktúra egyszerűsödése (folytatás)

Konszolidált tárolás Elszigetelt tárolás

Diszk és szalag tároló konszolidáció

(65)

8. A SAN-ok használatának előnyei (4)

Information lifecycle management (ILM)

• Az információ automatikus felügyelete a keletkezésétől a szándékos felszámolásáig.

• Optimalizált tárolás a teljes életciklus alatt.

• Hatékony elérés a szükségleteknek megfelelően.

• Költségek minimalizálása.

(66)

8. A SAN-ok használatának előnyei (5)

Üzletfolytonosság biztosítása (Business continuity)

• Az információt elérhetővé kell tenni a nap bármelyik órájában, a Föld bármelyik pontjáról.

• A folyamatos működés szükségszerű követelmény.

• A bizalmasság és a biztonság alapkövetelmény.

• A törvényi előírásoknak meg kell felelni.

(67)

9. Fibre Channel SAN

(68)

9. Fibre Channel SAN (1)

Fibre Channel

• A Fibre Channel a legelterjedtebb architektúra a SAN-ok megvalósítására.

• InterNational Committee for Information Technology Standards (INCITS) T11 Technical Committee fejlesztette ki. (Az American National Standard Institute (ANSI) által akkreditált szabványosítási bizottság.)

• A Fibre Channel Protocol (FCP) megvalósítása az FC infrastruktúrán.

• SCSI interfész protokoll beágyazása a Fibre Channel hálózati protokollba.

• Réz- és optikai hálózaton egyaránt használható.

• Fibre or Fiber?

o Fibre Channel – eredetileg üvegszálas technológiára tervezték.

o Később fejlesztették ki réz alapú technológiára. Ekkor úgy döntött a T11 Technical Committee, hogy megtartják a nevet, de a szabványra való hivatkozáskor az UK English betűzést (Fibre) használják.

o Amikor az üvegszálas kábelezésről van szó, továbbra is az US English betűzést (Fiber) használják.

(69)

9. Fibre Channel SAN (2)

A Fibre Channel előnyei

• Nagy teljesítmény nagy mennyiségű adatok átvitele esetén.

• Egyszerű átviteli protokoll.

• Kiterjedt hardvertámogatás.

• Soros átvitel.

• Fizikai interfész megvalósítása alacsony hibaaránnyal.

• Garantált hibamentes adatátvitel.

• Adatok csomagokba (keretekbe) szervezése.

• Legkülönbözőbb típusú adatok szállítása (adat, videó, hang).

• Már létező eszközorientált parancskészlet használata (SCSI, FCP).

• Nagy címtartomány az eszközök címzésére.

(70)

9. Fibre Channel SAN (3)

A Fibre Channel infrastruktúra elemei

• switch-ek,

• directorok,

• routerek,

• hubok,

• összeköttetések,

• Host Bus Adapterek,

• Menedzsmentszoftver.

Fibre Channel szerverek

Fibre Channel Storage Area

Network

Tárolóeszközök

(71)

9.1 A Fibre Channel rétegstruktúrája

(72)

9.1 A Fibre Channel rétegstruktúrája (1)

A Fibre Channel rétegstruktúrája

• Követi az ISO/OSI modellt.

(73)

9.1 A Fibre Channel rétegstruktúrája (2)

Az FC rétegstruktúrája

• FC-0, fizikai interfész és média: kábelek, csatlakozók, villamos paraméterek, adatátvitel sebesség, stb.

• FC-1, adatátviteli protokoll: Kódolás/dekódolás (8B/10B), DC-balance.

• FC-2, keretezés és jelzés protokoll: az adatok továbbításáról, a keretek átviteléről gondoskodik.

Biztosítja a megbízható adatátvitelt. Önkonfiguráló képesség.

Point-to-point, arbitrated loop és kapcsolt topológia támogatása.

Az FC-0, FC-1 és FC-2 alkotják a Fibre Channel fizikai és jelzési interfészét (FC-PH).

(74)

9.1 A Fibre Channel rétegstruktúrája (3)

• FC-3, általános szolgáltatások, pl.:

o Striping: megtöbbszörözi a sávszélességet. Több portot használ párhuzamosan az információ átvitelére több útvonal használatával.

o Multicast: üzenet elküldése több vagy az összes állomásnak.

• FC-4, Felsőbb rétegbeli protokollok leképzése (Upper layer protocol mapping – ULP).

o Definiálja a futtatható alkalmazásinterfészeket. Megadja, hogy a FC protokoll milyen felsőbb szintű protokollal áll kapcsolatban.

o Ugyanazon a fizikai interfészen egyidejűleg haladhat csatorna és hálózati információ.

Csatorna: pl.: Fibre Channel Protocol (FCP) SCSI adatokat szállít az FC fölött..

Hálózat: IP csomagok küldése csomópontok között.

(75)

9.1 A Fibre Channel rétegstruktúrája (4)

(76)

9.2 Fibre Channel szolgáltatásosztályok

(77)

9.2 Fibre Channel szolgáltatásosztályok (1)

Az FC szolgáltatásosztályok (Classes of services)

Az egyes alkalmazástípusok különböző szolgáltatási szinteket várnak el az átviteli rendszertől a kézbesítést, az összeköttetést és a sávszélességet illetően. 6 szolgáltatásosztály létezik:

• Class 1.

o Dedikált összeköttetés a hálózaton (fabric) keresztül az átvitel ideje alatt.

o Teljes sávszélességet biztosít az összeköttetésen a két végpont között.

o Nyugtázás van.

o A sávszélesség kihasználása nem nagyon jó.

• Class 2.

o Összeköttetés nélküli átvitel a hálózaton (fabric) keresztül.

o Nyugtázás van.

o Sorrendhiba előfordulhat (felsőbb réteg javíthatja).

o A sávszélesség kihasználása jobb mint a Class 1-é.

(78)

9.2 Fibre Channel szolgáltatásosztályok (2)

• Class 3.

o Nincs dedikált összeköttetés a hálózaton (fabric) keresztül (datagram connectionless service).

o Nincs nyugtázás.

o Hibákat a felsőbb réteg javítja (sorrend javítása, hiányzó keret újrakérése).

o A sávszélesség kihasználása jó.

o A leggyakrabban használt szolgáltatásosztály.

(79)

9.2 Fibre Channel szolgáltatásosztályok (3)

• Class 4.

o Hasonlít a Class 1-re.

o Dedikált összeköttetés (garantált kézbesítési sorrend).

o Nem biztosít teljes sávszélességet (csak egy részét) az összeköttetésen a kapcsolók (N-portok) között.

o Virtuális áramkör (VC), garantált QoS (sávszélesség és késleltetés) az N-portok között.

o Nyugtázás van.

o A sávszélesség kihasználása nem nagyon jó.

o Főleg multimédia alkalmazásokban használják.

(80)

9.2 Fibre Channel szolgáltatásosztályok (4)

• Class 5.

o Isochron szolgáltatás.

o Azonnali kézbesítés.

o Nincs pufferelés.

• Class 6.

o Class 1. változata

o Dedikált összeköttetés.

o Megbízható multicast (audió, videó).

(81)

9.3 A Fibre Channel működése

(82)

9.3 A Fibre Channel működése (1)

FC keret

• Adathossz 528 szó (2112 bájt).

Fibre Channel keretfelépítés

(83)

9.3 A Fibre Channel működése (2)

Címzés a Fibre Channel hálózatban

• Minden eszköz azonosítóval rendelkezik.

• A cím hozzárendelésének módja és használata az FC topológiától függ (arbitrated loop vagy fabric).

World Wide Name (WWN)

• Szerkezete hasonlít az Ethernet cím szerkezetére.

• Minden N-port (végállomás: gép, tároló) rendelkezik WWN-nel.

• A WWN cím 64-bites és globálisan egyedi.

• Az IEEE két WWN címformát definiált.

• Több adapterrel rendelkező eszköz minden portja rendelkezik WWN-nel (world wide port name – WWPN).

(84)

9.3 A Fibre Channel működése (3)

World Wide Name címséma

hex 10 vagy hex 20 a cím első 2 bájtjában

hex 5 vagy 6 a cím első fél bájtjában

(85)

9.3 A Fibre Channel működése (4)

Port-címek

• A 64 bites címek túl hosszúak, használatuk nem hatékony.

• Készült egy másik címzési séma is 24 bites címekkel.

• A kapcsolt hálózatban (fabric) minden port rendelkezik ilyen címmel.

• Szükség van a 64 bites WWN címek és a 24 bites címek megfeleltetésére.

• A kapcsolók végzik el a címzést és a címek karbantartását.

• Amikor az eszköz bejelentkezik a kapcsolóra, a kapcsoló rendel címet a porthoz, és nyilvántartja az eszköz WWN és port címének

megfeleltetését.

• Ezt a feladatot a kapcsoló Name Servere látja el.

(86)

9.3 A Fibre Channel működése (5)

Port címek

• A 24 bites címek szerkezete:

o Domain: a kapcsolót azonosítja.

o Area: az Fl_portot azonosítja (arbitrated loop esetén).

o Port: a csatlakozó készülék N_Port és NL_Port címe.

(87)

9.3 A Fibre Channel működése (6)

FC topológiák

• Az FC hálózatok infrastruktúra elemei: director, switch, hub, router, gateway, bridge.

• A használt eszközök típusa a hálózat méretétől és bonyolultságától függ.

• Minden eszköztípus rendelkezik menedzsment szolgáltatással, amely szerepet játszik a végállomásokat is magában foglaló összetett

felügyeleti környezet kialakításában.

• Három Fibre Channel topológia típus:

o Point-to-point, o Arbitrated loop, o Switched fabric.

• Full duplex kapcsolat mindhárom topológia esetén.

(88)

9.3 A Fibre Channel működése (7)

FC topológiák

(89)

9.3 A Fibre Channel működése (8)

FC topológiák: Point-to-Point

• 2 csomópont vesz részt benne.

Point-to-Point

(90)

9.3 A Fibre Channel működése (9)

FC topológiák: Arbitrated Loop (FC-AL)

• 126 csomópont (NL_Ports).

• Az átvitel idejére összeköttetés jön létre a végpontok között.

• Távolság max. 10 km.

• Osztott sávszélesség.

Arbitrated Loop (FC-AL)

(91)

9.3 A Fibre Channel működése (10)

FC topológiák: Switched fabric (FC-SW)

• Kapcsolók, directorok, hidak alkotják.

• Portonként teljes sávszélesség.

Switched fabric (FC-SW)

(92)

9.3 A Fibre Channel működése (11)

FC port-típusok

(93)

9.3 A Fibre Channel működése (12)

FC port-típusok (nem teljes felsorolás)

• E_Port: Bővítő port (inter-switch expansion port (ISL)) összeköttetés esetén.

• F_Port: Fabric port (nem loop-képes). N_Port point-point csatolása kapcsolóhoz.

• FL_Port: Fabric port (loop-képes). NL_Port csatolása kapcsolóhoz public loop konfigurációban.

• G_Port: Generikus port, működhet E_Port vagy F_Port módban.

• L_Port: Loop-képes csomópont vagy kapcsolóport.

• U_Port: Univerzális port — a G_Portnál általánosabb működésre képes:

E_Port, F_Port vagy FL_Port.

• N_Port: Nem loop-képes csomóponti port. Eszköz csatlakoztatása kapcsolóhoz.

• NL_Port: loop-képes csomóponti port. Eszköz csatlakoztatása kapcsolóhoz (L_Port vagy FL_Port ) loop konfigurációban.

(94)

9.3 A Fibre Channel működése (13)

Fibre Channel login

Az eszközök csatlakozásakor, kapcsolatépítéskor különböző login folyamatok játszódnak le:

• Port login (session felépítés két N_Port között),

• Process login,

• Fabric login.

(Részletesen nem ismertetjük.) Fibre Channel fabric services

A kapcsolók és a directorok az eszközök számára elosztott szolgáltatásokat nyújtanak:

• Management services,

• Time services,

• Simple name server,

• Login services,

• Registered State Change Notification (RSCN) (Részletesen nem ismertetjük.)

(95)

9.3 A Fibre Channel működése (14)

Fibre Channel routing mechanizmus

Kapcsolók, directorok, esetleg más hálózatok (LAN/WAN) közötti forgalom biztosítása.

• Spanning tree: Redundancia alternatív útvonalakkal. Egy aktív útvonal.

• IEEE 802.1 standard.

• Útvonalválasztás: fabric shortest path first (FSPF).

• Minden útvonal automatikusan létrejön indításkor.

• Működése hasonlít az OSPF protokolléhoz.

• Az útvonalak jóságát az ugrások száma határozza meg.

(96)

9.4 Fibre Channel biztonság

(97)

9.4 Fibre Channel biztonság (1)

Fibre Channel biztonság

A SAN-okkal kapcsolatos biztonságnak az alábbi területekre kell kiterjedniük:

• Biztosítani kell, hogy csak meghatározott eszközök (kapcsolók, HBA-k) csatlakozhassanak a SAN infrastruktúrához.

• Az infrastruktúra felügyeletét biztonságossá kell tenni.

• A konfiguráció változásait naplózni kell.

• Szabályozni kell a SAN-hoz csatlakozó állomások hozzáférését az egyes LUN-okhoz.

• Az adattovábbítást titkosítani kell.

• Az adattovábbítás integritását biztosítani kell.

• Az ANSI T11 group az FC-SP projekt keretében 2002 óta foglalkozik a SAN környezetben alkalmazható biztonsági technológiák kidolgozásával.

• Az FC-SP egy biztonsági keretrendszer, amely magában foglalja a Fibre Channel eszközök hitelesítését, a biztonságos kulcscserét, és a

kriptográfiailag biztonságos kommunikációt az FC eszközök között.

• Az FC-SP a hálózaton áthaladó adatok biztonságára koncentrál, és nem foglalkozik az adattárolás biztonságával.

(98)

9.4 Fibre Channel biztonság (2)

Fibre Channel Authentication Protocol

• A Switch Link Authentication Protocol (SLAP/FC-SW-3) bizalmi viszonyt épít ki az FC infrastruktúrát alkotó eszközök egy régiójában.

• Ehhez az összes eszköznek közreműködnie kell: kapcsolók, HBA-k.

• A Brocade és az Emulex kidolgozott egy másik protokollt, a Fibre Channel Authentication Protocol (FCAP), amely a SLAP utódja.

• Az FCAP egy Public Key Infrastructure (PKI) alapú technológia a bizalmi viszony kialakítására az FC infrastruktúrát alkotó eszközök

tartományában.

(99)

9.4 Fibre Channel biztonság (3)

Virtual SAN-ok (VSAN)

• Virtuális FC SAN infrastruktúra (fabric) kialakításának lehetősége.

• A VLAN-ok mintájára készült.

• A Cisco dolgozta ki.

• 2004-ben az InterNational Committee for Information Technology Standards (INCITS) T11 bizottsága választotta ki a Cisco megoldását, és javasolta az ANSI-nak elfogadásra.

• Ugyanaz a hardver infrastruktúra logikailag több, különálló infrastruktúrának tekinthető.

• VSAN-ok kialakításának előnyei: jobb méretezhetőség, a tartományok függetlensége, nagyobb biztonság.

• Minden VSAN rendelkezik saját hardver zónákkal, dedikált fabric szolgáltatással, menedzsment lehetőséggel.

• A VSAN-ok forgalma elkülönül.

• A VSAN-ok között nincs átjárás.

(100)

9.4 Fibre Channel biztonság (4)

Egyéb biztonsági megoldások

• Zónák kialakítása.

• LUN maszkolás.

• Az adatátvitel biztonsága.

o Az adattovábbítást titkosítani kell.

o Az adattovábbítás integritását biztosítani kell.

o A LAN-éval azonos biztonságra van szükség.

o Az FC-SP az IP hálózatokban használt biztonsági megoldásokat javasolja:

 FCPAP hivatkozik a Secure Remote Password Protocolra (SRP), RFC 2945.

 DH-CHAP hivatkozik a Challenge Handshake Authentication Protocolra (CHAP) RFC 1994.

 FCSec hivatkozik az IP Security-ra (IPsec), RFC 2406.

 Az FCSec javasolja az alábbi eszközök közötti hitelesítést:

Node-to-node,

Node-to-switch,

Switch-to-switch.

(101)

9.4 Fibre Channel biztonság (5)

Zónázás

• Lehetővé teszi a kapcsolt hálózat szegmentálását.

• Különböző környezetek alakíthatók ki.

• Csak az azonos zónában lévő csomópontok kommunikálhatnak egymással.

• Biztonsági szerepet tölt be.

(102)

Zónázás (folytatás) Két megvalósítása van:

• Hardverzónázás

o A fabric fizikai port számaira épül.

o A zóna elemei a kapcsolóportok.

o A zónák és a kapcsolóportok kapcsolata lehet:

 One-to-one,

 One-to-many,

 Many-to-many.

o ASIC végzi a műveletet.

o Nagyobb biztonság a SW-hez képest.

o Portváltás nehézkes.

9.4 Fibre Channel biztonság (6)

(103)

9.4 Fibre Channel biztonság (7)

Zónázás (folytatás)

• Szoftverzónázás

o A fabric kapcsoló operációs rendszere valósítja meg.

o A Name Server és az FCP együttesen teszi lehetővé a működést.

o A Name Server csak a saját zónához tartozó portokkal válaszol.

o Az eszköz bejelentkezéskor lekéri a rendelkezésre álló tárolóeszközöket.

A simple name server (SNS) kikeresi a zónatáblából a zónába tartozó eszközöket.

(104)

9.4 Fibre Channel biztonság (8)

LUN masking

• Biztonsági szolgáltatás.

• A szerverek kérhetik a SAN-tól bizonyos LUN-ok használatát.

• Biztonsági okokból nem szabad megengedni, hogy egy-egy szerver tetszőlegesen hozzáférjen bármelyik LUN-hoz.

• A LUN masking teszi ezt lehetővé.

• A tároló engedélyezheti vagy tilthatja a szervereknek az egyes LUN-ok elérését.

• A LUN mapping menedzsmentszoftverekkel konfigurálható a tárolóban.

• A tároló hozzáférés kérés esetén hozzáférés listák alapján engedélyezi vagy tiltja a hozzáférést.

(105)

9.5. A Fibre Channel technológia jövője

(106)

9.5 A Fibre Channel technológia jövője (1)

A Fibre Channel technológia jövője

(107)

10. IP tárolóhálózatok (IP Storage Networks)

(108)

10. IP tárolóhálózatok (IP Storage Networks) (1)

Az IP tárolóhálózatok jellemzői

• Az IP SAN ötlete 2000-ben alakult ki.

• Szerverek és tárolóeszközök összekapcsolása, és blokkátvitel Ethernet/IP hálózaton keresztül.

• Kiérlelt hálózati technológia és a blokkátvitelt biztosító eszközök együttes használata SAN kialakítására.

• A technológia neve: Internet Small Computer Systems Interface, röviden iSCSI.

• Egyetlen hálózati technológia használata adatátvitel és a tároló forgalom biztosítására (konszolidáció).

• Az iSCSI protokoll SCSI parancsokat, adatokat és állapotinformációt visz át az SCSI Initiator és az SCSI Target között TCP/IP hálózaton keresztül.

(109)

10.1 Internet SCSI tárolóhálózatok (iSCSI)

(110)

10.1 Internet SCSI tárolóhálózatok (iSCSI) (1)

Az iSCSI tárolóhálózat protokoll szintű felépítése

(111)

10.1 Internet SCSI tárolóhálózatok (iSCSI) (2)

iSCSI – protokoll rétegek

(112)

10.1 Internet SCSI tárolóhálózatok (iSCSI) (3)

Az iSCSI tárolóhálózatok jellemzői

• Az iSCSI protokoll a szerverekben és a tárolóeszközökben van megvalósítva.

• Végpontok között működő iSCSI protokoll.

• A Fibre Channel protokoll itt egyáltalán nem játszik szerepet.

Tisztán iSCSI tárolóhálózat

(113)

10.1 Internet SCSI tárolóhálózatok (iSCSI) (4)

Az iSCSI protokoll értékelése

• Előnyei:

o Közös Gigabit Ethernet és IP protokoll használata LAN és SAN célra.

o Alacsonyabb költségű megoldás lehet az FC-hez képest.

o Gigabit átviteli teljesítmény.

o Egységes hálózatmenedzsment.

o Kiterjeszthető MAN és WAN hálózatokra.

o Optimalizált szolgáltatói architektúra.

o Jól képzett hálózati szakembergárda rendelkezésre áll.

o Jól meghatározott fejlesztési irány: 10 Gbps+.

• Hátrányai:

o Viszonylag új technológia.

o Új IP szabványok állnak fejlesztés alatt.

o A végberendezések cseréje szükséges (adapterek).

(114)

10.1 Internet SCSI tárolóhálózatok (iSCSI) (5)

Tároló architektúrák – protokoll rétegek

(115)

10.1 Internet SCSI tárolóhálózatok (iSCSI) (6)

A Fibre Channel és az Ethernet/IP hálózati infrastruktúra (fabric) összehasonlítása

(116)

10.2 Fibre Channel over IP – FCIP

(117)

10.2 Fibre Channel over IP – FCIP) (1)

A Fibre Channel over IP jellemzői

• Gyakran Fibre Channel alagútnak vagy tároló alagútnak is nevezik.

• Az FC információt az IP protokoll szállítja.

• Olcsó megoldást kínál földrajzilag távol eső SAN hálózatok össze- kapcsolására.

• Az FCIP a Fibre Channel adatblokkokat TCP szegmensekbe ágyazva továbbítja az IP hálózaton.

• A TCP összeköttetés hivatott a távoli SAN rendszerek közötti kapcsolat megteremtésére.

• A hálózati torlódások vezérlését és felügyeletét, valamint a hibakezelést a TCP/IP szolgáltatás végzi el, és nincs hatással az FC szolgáltatásra.

• Az IP nem helyettesíti az FC-t, csak alagutat biztosít az FC hálózatok között.

• Az IP-re kizárólag az olyan nagy távolságok áthidalása miatt van szükség, amely a jelenlegi FCP SAN technológia távolságkorlátját meghaladják.

• Lényege: elosztott SAN szigetek összekapcsolása a meglévő IP infrastruktúra segítségével, miközben az eredeti FC kiszolgálást érintetlenül hagyja.

(118)

10.2 Fibre Channel over IP – FCIP) (2)

Az FCIP alagút protokoll szerkezete

FCIP átjáró FCIP átjáró

(119)

10.3 Internet Fibre Channel Protocol – iFCP

(120)

10.3 Internet Fibre Channel Protocol – iFCP (1)

Az Internet Fibre Channel Protocol (iFCP) jellemzői

• Adatokat visz át SAN-okban lévő Fibre Channel tárolókból és tárolókba a TCP/IP hálózaton keresztül.

• Egyesít már létező SCSI és FC hálózatokat az internettel.

• Az iFCP egy FCP-t irányító megoldás ellentétben az FCIP-vel, amely egy alagút technológiát használó megoldás.

• A lényegi különbség a FCIP-hez képest, hogy az iFCP helyettesíti az FC alsó rétegbeli szállító protokollját a TCP/IP-vel és a Gigabit Ethernettel.

• A Fibre Channel eszközök egy iFCP átjáróra vagy kapcsolóra

csatlakoznak, és minden FC kapcsolat a helyi átjáróban végződik, majd az iFCP segítségével egy TCP/IP kapcsolattá alakul át.

• A távoli átjáró vagy kapcsoló fogadja az iFCP kapcsolatot, majd FC kapcsolatot kezdeményez.

• Az iFCP vonzereje, hogy azon felhasználók, akik sokféle FC eszközzel rendelkeznek, és ezeket az eszközöket az IP hálózatra szeretnék

csatlakoztatni, az iFCP-vel megtehetik.

(121)

10.3 Internet Fibre Channel Protocol – iFCP (2)

Az iFCP protokoll szerkezete

• Az FC-2 réteget IP-re cserélték.

(122)

10.4 FCIP, iFCP vagy iSCSI?

(123)

10.4 FCIP, iFCP vagy iSCSI? (1)

A három IP alapú protokoll egymás mellett

(124)

10.4 FCIP, iFCP vagy iSCSI? (2)

IP technológiák néhány előnyös tulajdonsága

• A szervezeti egységek elszigeteltségének enyhítése.

• Az erőforrás-megosztás megkönnyítése.

• Új technológiára áttérés és integráció megkönnyítése.

• Diszkrendszerek távoli replikációjának megkönnyítése.

• Diszk és szalagos tárolók távoli elérése.

• SAN-okhoz csatlakozás alacsony költséggel.

• FC SAN-ok közti irányítás lehetővé tétele.

• Távolságkorlátok eltűnése.

(125)

11. Fibre Channel over Ethernet (FCoE)

(126)

11. Fibre Channel over Ethernet (FCoE) (1)

Az FCoE technológia jellemzői

• FC keretek továbbítása full duplex IEEE 802.3 (Ethernet) hálózaton.

• Továbbítás 10 Gigabit kapcsolt Ethernet hálózaton megőrizve az FC protokollt.

• Számos gyártó támogatja.

• Az FCoE helyettesíti az FC0 és az FC1 réteget Ethernettel, de független marad az Ethernet továbbítási mechanizmusától.

(127)

11. Fibre Channel over Ethernet (FCoE) (2)

Az FCoE technológia jellemzői

• Megmarad az eredeti FC konstrukció, ezért tökéletesen összekapcsolható a létező FC hálózattal.

• Tipikusan adatközponti alkalmazásra szánták, mivel az Ethernet nem irányítható protokoll.

• Az FCoE nem használja az IP-t.

• Ugyanakkor együtt tud működni a hagyományos Ethernet/IP forgalommal.

• A hagyományos Ethernet az FC-vel ellentétben nem garantálja a kézbesítést (lossy).

• Az IEEE Data Center Bridging Task Group dolgozik a veszteségmentes (loss-less) Ethernet szabványon. 3 alapvető követelmény:

o Native fibre channel keret beágyazása Ethernet keretbe, o veszteségmentes Ethernet kiterjesztés,

o FC összeköttetés helyettesítése Ethernet MAC címekkel.

• Az FCoE fabric FCoE kapcsolókból épül fel (kapcsolók Ethernet portokkal, FCoE képességgel: FC Forwarder – FCF).

• Lehetnek hagyományos Ethernet kapcsolók is a hálózatban.

(128)

Dummy

11. Fibre Channel over Ethernet (FCoE) (3)

Integrált Ethernet és FCoE kapcsoló FC csatlakozókkal

• CEE: Converged Enhanced Ethernet.

• Lossless Ethernet:

o IEEE 802.3x (PAUSE), o Jumbo keret támogatása, o Priority-based flow control.

(129)

11. Fibre Channel over Ethernet (FCoE) (4)

Az FC keretek továbbítása

(130)

11. Fibre Channel over Ethernet (FCoE) (5)

FC kereteket veszteségmentes Ethernet továbbítja

(131)

11. Fibre Channel over Ethernet (FCoE) (6)

Egy modern tárolórendszer

(132)