san коммутатор что это

О SAN (Storage Area Network) на пальцах

В деле познания SAN столкнулся с определённым препятствием — труднодоступностью базовой информации. В вопросе изучения прочих инфраструктурных продуктов, с которыми доводилось сталкиваться, проще — есть пробные версии ПО, возможность установить их на вирутальной машине, есть куча учебников, референс гайдов и блогов по теме. Cisco и Microsoft клепают очень качественные учебники, MS вдобавок худо-бедно причесал свою адскую чердачную кладовку под названием technet, даже по VMware есть книга, пусть и одна (и даже на русском языке!), причём с КПД около 100%. Уже и по самим устройствам хранения данных можно получить информацию с семинаров, маркетинговых мероприятий и документов, форумов. По сети же хранения — тишина и мёртвые с косами стоять. Я нашёл два учебника, но купить не решился. Это «Storage Area Networks For Dummies» (есть и такое, оказывается. Очень любознательные англоговорящие «чайники» в целевой аудитории, видимо) за полторы тысячи рублей и «Distributed Storage Networks: Architecture, Protocols and Management» — выглядит более надёжно, но 8200р при скидке 40%. Вместе с этой книгой Ozon рекомендует также книгу «Искусство кирпичной кладки».

Что посоветовать человеку, который решит с нуля изучить хотя бы теорию организации сети хранения данных, я не знаю. Как показала практика, даже дорогостоящие курсы могут дать на выходе ноль. Люди, применительно к SAN делятся на три категории: те, кто вообще не знает что это, кто знает, что такое явление просто есть и те, кто на вопрос «зачем в сети хранения делать две и более фабрики» смотрят с таким недоумением, будто их спросили что-то вроде «зачем квадрату четыре угла?».

Попробую восполнить пробел, которого не хватало мне — описать базу и описать просто. Рассматривать буду SAN на базе её классического протокола — Fibre Channel.

Итак, SAN — Storage Area Network — предназначена для консолидации дискового пространства серверов на специально выделенных дисковых хранилищах. Суть в том, что так дисковые ресурсы экономнее используются, легче управляются и имеют большую производительность. А в вопросах виртуализации и кластеризации, когда нескольким серверам нужен доступ к одному дисковому пространству, подобные системы хранения данных вообще незаменимая штука.

Кстати, в терминологиях SAN, благодаря переводу на русский, возникает некоторая путаница. SAN в переводе означает «сеть хранения данных» — СХД. Однако классически в России под СХД понимается термин «система хранения данных», то есть именно дисковый массив (Storage Array), который в свою очередь состоит из Управляющего блока (Storage Processor, Storage Controller) и дисковых полок (Disk Enclosure). Однако, в оригинале Storage Array является лишь частью SAN, хотя порой и самой значимой. В России получаем, что СХД (система хранения данных) является частью СХД (сети хранения данных). Поэтому устройства хранения обычно называют СХД, а сеть хранения — SAN (и путают с «Sun», но это уже мелочи).

Компоненты и термины

Технологически SAN состоит из следующих компонентов:

1. Узлы, ноды (nodes)

2. Сетевая инфраструктура

Особенности

Если не вдаваться в детали, протокол FC похож на протокол Ethernet с WWN-адресами вместо MAC-адресов. Только, вместо двух уровней Ethernet имеет пять (из которых четвёртый пока не определён, а пятый — это маппинг между транспортом FC и высокоуровневыми протоколами, которые по этому FC передаются — SCSI-3, IP). Кроме того, в коммутаторах FC используются специализированные сервисы, аналоги которых для IP сетей обычно размещаются на серверах. Например: Domain Address Manager (отвечает за назначение Domain ID коммутаторам), Name Server (хранит информацию о подключенных устройствах, эдакий аналог WINS в пределах коммутатора) и т.д.

Для SAN ключевыми параметрами являются не только производительность, но и надёжность. Ведь если у сервера БД пропадёт сеть на пару секунд (или даже минут) — ну неприятно будет, но пережить можно. А если на это же время отвалится жёсткий диск с базой или с ОС, эффект будет куда более серьёзным. Поэтому все компоненты SAN обычно дублируются — порты в устройствах хранения и серверах, коммутаторы, линки между коммутаторами и, ключевая особенность SAN, по сравнению с LAN — дублирование на уровне всей инфраструктуры сетевых устройств — фабрики.

Фабрика (fabric — что вообще-то в переводе с английского ткань, т.к. термин символизирует переплетённую схему подключения сетевых и конечных устройств, но термин уже устоялся) — совокупность коммутаторов, соединённых между собой межкоммутаторными линками (ISL — InterSwitch Link).

Высоконадёжные SAN обязательно включают две (а иногда и более) фабрики, поскольку фабрика сама по себе — единая точка отказа. Те, кто хоть раз наблюдал последствия кольца в сети или ловкого движения клавиатуры, вводящего в кому коммутатор уровня ядра или распределения неудачной прошивкой или командой, понимают о чём речь.

Фабрики могут иметь идентичную (зеркальную) топологию или различаться. Например одна фабрика может состоять из четырёх коммутаторов, а другая — из одного, и к ней могут быть подключены только высококритичные узлы.

Топология

Различают следующие виды топологий фабрики:

Каскад — коммутаторы соединяются последовательно. Если их больше двух, то ненадёжно и непроизводительно.

Кольцо — замкнутый каскад. Надёжнее просто каскада, хотя при большом количестве участников (больше 4) производительность будет страдать. А единичный сбой ISL или одного из коммутаторов превращает схему в каскад со всеми вытекающими.

Сетка (mesh). Бывает Full Mesh — когда каждый коммутатор соединяется с каждым. Характерно высокой надёжностью, производительностью и ценой. Количество портов, требуемое под межкоммутаторные связи, с добавлением каждого нового коммутатора в схему растёт экспоненциально. При определённой конфигурации просто не останется портов под узлы — все будут заняты под ISL. Partial Mesh — любое хаотическое объединение коммутаторов.

Центр/периферия (Core/Edge) — близкая к классической топологии LAN, но без уровня распределения. Нередко хранилища подключаются к Core-коммутаторам, а серверы — к Edge. Хотя для хранилищ может быть выделен дополнительный слой (tier) Edge-коммутаторов. Также и хранилища и серверы могут быть подключены в один коммутатор для повышения производительности и снижения времени отклика (это называется локализацией). Такая топология характеризуется хорошей масштабируемостью и управляемостью.

Зонинг (зонирование, zoning)

Ещё одна характерная для SAN технология. Это определение пар инициатор-таргет. То есть каким серверам к каким дисковым ресурсам можно иметь доступ, дабы не получилось, что все серверы видят все возможные диски. Достигается это следующим образом:

Для первоначального поста по теме SAN, думаю, достаточно. Прошу прощения за разномастные картинки — самому нарисовать на работе пока нет возможности, а дома некогда. Была мысль нарисовать на бумаге и сфотографировать, но решил, что лучше так.

Напоследок, в качестве постскриптума, перечислю базовые рекомендации по проектированию фабрики SAN.

Источник

Сеть SAN и принципы ее работы

Сеть хранения данных (SAN) — это выделенная независимая высокоскоростная сеть, которая соединяет общие пулы устройств хранения данных друг с другом и предоставляет доступ к ним для нескольких серверов. Каждый сервер может получить доступ к общему хранилищу, которое работает аналогично накопителю, подключенному непосредственно к серверу. Как правило, сеть SAN создается с помощью кабельных подключений, HBA-адаптеров и коммутаторов SAN, подключенных к массивам хранения и серверам. Все коммутаторы и системы хранения в сети SAN должны быть соединены между собой.

Может ли ваша компания получить преимущества виртуализации с помощью имеющихся средств и процессов?

Связанные темы

Сеть SAN: определение

Сеть хранения данных (SAN) — это сеть устройств хранения данных, предоставляющая общий пул хранения, доступ к которому получают несколько серверов или компьютеров. Каждый компьютер в сети может получить доступ к хранилищу в сети SAN, которое работает аналогично локальным дискам, подключенным непосредственно к компьютеру.

Сравнение сети SAN и NAS-системы

Сеть SAN и сетевая система хранения данных (NAS) — это два разных типа сетевых решений для хранения данных с общим доступом. Сеть SAN — это локальная сеть, созданная на базе нескольких устройств, а NAS-система — это одно устройство хранения данных, подключаемое к локальной вычислительной сети.

Коммутатор SAN

Коммутатор SAN — это оборудование, которое подключает серверы к общим пулам устройств хранения данных. Он используется для передачи трафика между хранилищами в сети SAN.

Источник

Сеть хранения данных
Storage Area Network, SAN

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.

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:

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).

Источник

Коммутаторы локальных сетей vs SAN коммутаторы: в чем разница?

Charlene

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.

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.

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.

Источник

SAN-коммутаторы: что это такое, как используется сеть хранения данных storage area network

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.

Источник