Модуль 6. Вычислительные сети
Обзор технологий SAN
Рассмотрим индивидуальный ПК. На нем HDD (справа) с помощью кабеля SATA (в центре) подключается к материнской плате (слева).
В современном ЦОД место ПК занимают сервера.
Место отдельных дисков занимают системы хранения данных (дисковые массивы, storage, СХД).
А место отдельных кабелей SATA занимают сети SAN.
Сети SAN используются в современной ИТ-инфраструктуре для:
  • соединения серверов с системами хранения данных, такими как дисковые массивы или ленточные библиотеки,
  • соединения систем хранения между собой.

Андрей Пронин
Ведущий инженер по оборудованию SAN Brocade
«Подавляющее большинство сетей SAN строится на базе специальных коммутаторов, поддерживающих протокол Fibre Channel (FC). Два основных производителя FC коммутаторов – компании Brocade и Cisco. Brocade занимает долю рынка, значительно превышающую 50%.
Собрать сеть SAN c использованием одновременно коммутаторов Brocade и Сisco в режиме полноценной фабрики невозможно, так как коммутаторы у каждого производителя уникальны и не совместимы. Сеть SAN должна строиться на базе оборудования одного производителя.».
Далее, при изучении SAN, будут рассматриваться коммутаторы SAN Fibre Channel компании.
Инициатор (Initiator) – это сторона обмена информацией в сети SAN, которая хранит данные в хранилище данных (СХД).
Таргет (Target) – это сторона обмена информацией в сети SAN, которая выступает хранилищем данных.
В рассмотренном выше примере, сервера – это инициаторы, а СХД – это таргет.
Фабрика (fabric) – это сеть SAN, состоящая из одного или более коммутаторов, работающих в режиме полнофункциональных коммутаторов.
Такие коммутаторы с помощью встроенного ПО реализуют набор сервисов, например, сервис базы данных подключенных конечных устройств и шлюзов доступа или сервис синхронизации времени.

Андрей Пронин
Ведущий инженер по оборудованию SAN Brocade
«Как правило, для соединения одних и тех же серверов и систем хранения данных используются две независимые (не связанные друг с другом) фабрики. Это рекомендация производителя оборудования Brocade, которая применяется повсеместно при создании сетей SAN. Если сравнивать сети SAN и сети LAN, то полный разрыв соединений в сети SAN гораздо более критичен, так как это равносильно отключению дисков с данными от работающей системы. Последствия могут быть очень серьезными, вплоть до необходимости восстановления данных из резервных копий. Поэтому важно внимательно проводить работы, связанные с коммутаторами SAN, даже такие простые, как замена SFP-модуля в порту коммутатора.».
Существует ограниченный режим работы коммутаторов, в котором они выступают в качестве шлюзов доступа (Access Gateway, AG) для конечных устройств (серверов и систем хранения данных). В этом режиме коммутаторы не являются полноценными участниками фабрики, и сервисы фабрики на них не запускаются. Шлюзы доступа объединяют подключения конечных устройств к коммутаторам фабрики и используются в основном в следующих случаях:
*
для экономии емкости портов коммутаторов, когда известно, что конечные устройства никогда не будут использовать всю пропускную способность каналов связи. Часто используются в блейд-шасси для подключения блейд-серверов к SAN;
*
для подключения коммутаторов, которые из-за устаревшего программного обеспечения или слабых (в части производительности) возможностей своей аппаратной платформы не могут быть полноценными членами фабрики;
*
для подключения коммутаторов разных производителей, например Cisco к Brocade или наоборот.
Адаптеры, используемые для подключения конечного оборудования к SAN:
1
Со стороны систем хранения данных в основном используются специальные модули ввода-вывода, которые могут называются по-разному (I/0 module, Channel board)
2
Со стороны серверов адаптеры FC называются, как правило, одним из терминов – HBA или CNA:
  • Host bus adapter (HBA) – адаптер исключительно для подключения по протоколу FC.
  • Converged Network Adapter (CNA) – адаптер, позволяющий по одному каналу связи передавать трафик протоколов FC и Ethernet. Встречаются редко, чаще в блейд-серверах.
Основные производители HBA/CNA:
Внешний вид HBA (CNA выглядят также)
Протокол Fibre Channel
Протокол – это набор стандартных правил взаимодействия между объектами. Правила в данном случае следует понимать в широком смысле, включая габариты модулей, правила кодирования сигнала, физические среды передачи сигнала, форматы пакетов передачи данных, алгоритмы установления соединений и многое другое.
Протокол Fibre Channel (FC) является транспортным протоколом для протоколов верхнего уровня. На данный момент он используется для передачи данных следующих протоколов:
SCSI
Набор стандартов для подключения и передачи данных между компьютерами и периферийными устройствами. Если говорить о Fibre Channel, то речь идёт о SCSI как о стандартном протоколе обмена данными между СХД и серверами. SCSI over FC называется FCP.

NMVe
Стандарт для доступа со стороны вычислительных машин к энергонезависимой памяти. Если говорить о Fibre Channel, то речь на данный момент идёт об NVMe, как о протоколе обмена данными между All-flash СХД и серверами. NVMe over FC называется FC-NVMe.
FICON
Протоколы IBM System Z over FC – FICON.
FC
На заре FC ещё был IP over FC, но сейчас он не используется.
Made on
Tilda