Kuhusu SAN (Mtandao wa Eneo la Hifadhi) kiganjani mwako. Ulinganisho wa vifaa vitatu vya uunganisho. Swichi za pete na usanifu wa kitambaa

Kabla hujazama kwenye teknolojia ya mitandao hifadhi data (SAN), inafaa kuchanganua maarifa yako ya mtandao uhamisho data (SPD). SANs wamekuwa aina ya "chipukizi" iliyotengwa kutoka kwa njia kuu ya maendeleo ya tasnia ya mtandao. Walakini, wacha tuseme swichi za SAN zina jukumu sawa katika mitandao ya uhifadhi kama Swichi za Ethaneti au vipanga njia vya IP katika SPD ya kawaida. Bidhaa kama hizo zinazalishwa na wazalishaji wengi, ingawa wengi hawajulikani (Jedwali 1), na utendaji wao na sifa za kiufundi hutofautiana sana. Majaribio yaliyofanywa na Mier Communications yameonyesha kuwa miundo ya hivi punde kutoka kwa watengenezaji wanne wanaoongoza wa kubadili SAN ni tofauti kabisa kutoka kwa kila mmoja.

Tulitoa "Ribbon ya Bluu" iliyoshinda kwa vifaa SilkWorm 2400 na 2800 makampuni Mawasiliano ya Brocade. Wao ni programu-jalizi kikamilifu na hutoa utendaji wa juu zaidi wa mifano iliyojaribiwa.

Alikuja nafasi ya pili SANbox 8 na SANbox 16 HA makampuni QLogic. Jaribio la kuzisakinisha na kuzifanya zifanye kazi, ingawa zilifanikiwa, zilituchukua juhudi zaidi kuliko taratibu zinazofanana na swichi za SilkWorm, na utendaji wa mifano hii uligeuka kuwa wa chini sana. Hata hivyo, tulithamini urahisi wa usimamizi ambao SANsurfer hutoa - bora zaidi katika darasa lake. (Mwaka huu, QLogic ilinunua Ancor, kampuni iliyounda vifaa hivi, na swichi zilitujia kutoka kwa kifaa cha mwisho hata kabla ya taratibu zote za muamala kutatuliwa. Hata hivyo, wawakilishi wa kampuni ya ununuzi walituhakikishia kwamba wateja wake wangepewa bidhaa. sawa na "za asili.")

Wanamitindo walichukua nafasi ya tatu 7100 na 7200 makampuni Vixel, ambazo zina njia rahisi za usajili wa tukio, lakini zimeonyesha utendaji wa chini sana. Hatimaye, kifaa kilikamilisha orodha Capellix 2000G uzalishaji Gadgoox, hasara kuu ambayo ni kutokuwa na uwezo wa kufanya kazi katika mtandao wa SAN uliowashwa.

Washiriki watatu wa jaribio - QLogic, Vixel na Brocade - walitupatia swichi mbili za bandari 8 na mbili za 16. Utendaji wa vifaa kutoka kwa muuzaji mmoja ulikuwa karibu sawa, ambayo ilitupa fursa ya kuonyesha maadili ya kawaida kwa kila jozi kwenye michoro za utendaji. Tulitumia mbinu sawa wakati wa kutathmini vigezo vya "Urahisi wa usakinishaji", "Utawala" na "Utendaji".

Basi au tumbo

Kama ilivyotajwa, kampuni tatu zilitutumia nakala mbili za kila moja ya bidhaa zao. Swichi nne ni kiwango cha chini ambacho hukuruhusu kuunda mtandao wa kubadilisha na njia mbadala, na kisha ujaribu uwezo wa swichi kuamua ikiwa itaelekeza trafiki karibu na muunganisho ulioshindwa.

Gadzoox ilitoa kifaa cha Capellix 2000G, ambacho mtengenezaji mwenyewe anakiweka kama swichi ya mitandao ya ufikiaji iliyoshirikiwa. Hii inamaanisha kuwa chaguzi zingine za kuunganisha nodi kwenye mtandao hazitumiki. Mtandao wa kawaida wa mabasi - kama teknolojia ya Fiber Channel Arbitrated Loop (FCAL) inavyoitwa katika jargon ya kitaalamu - ni aina ya zamani sana. usanifu wa mtandao Fiber Channel, ambamo nodi za mtandao hushiriki kipimo data cha njia ya upitishaji iliyoshirikiwa.

Wakati huo huo, ili kuchanganya swichi kadhaa kuwa SAN, kila moja lazima iauni swichi (au, katika istilahi za SAN, tumbo) miunganisho, angalau kwa baadhi ya bandari zake. Kwa kutumia mlinganisho wa mawasiliano ya data, tofauti kati ya kitanzi na usanifu wa kitambaa inaweza kulinganishwa na tofauti kati ya mitandao miwili ya Ethaneti, moja ikiwa na kitovu na nyingine yenye swichi. Kama inavyojulikana, kabla ya kupenya hai kwa kubadilisha teknolojia kuwa ya ndani Mitandao ya Ethernet walitumia ufikiaji wa pamoja kwa njia ya upitishaji, mfano halisi ambao ulikuwa cable Koaxial au kitovu.

Ukosefu wa usaidizi wa miunganisho ya kupiga simu na topolojia za swichi nyingi ulikuwa na athari kwa alama ambazo vifaa vya Gadzoox vilipokea kwa vigezo vya Usanidi na Utendaji. Kwa swichi moja pekee, watumiaji hawataweza kuunda mtandao unaotegemewa sana na unaoweza kuelekeza data karibu na nodi au viungo vilivyoshindwa. Mtandao wa hifadhi ambao Capellix 2000G imesakinishwa hautakuwa na bandari zaidi ya 11 za kubadili (katika usanidi wa kawaida, kifaa hiki kina bandari nane na kiunganishi cha upanuzi kinachoruhusu usakinishaji wa moduli ya bandari tatu). Kulingana na wawakilishi wa Gadzoox, kampuni hiyo kwa sasa inatengeneza moduli ya kitambaa cha kubadili ambayo itawekwa kwenye swichi ya kawaida ya Capellix 3000.

Vipengele vya kawaida

Licha ya tofauti zao nyingi, swichi za SAN zina mengi sawa. Hasa, mifano yote ina moduli za Gigabit Interface Converter (GBIC) kwa kila bandari. Hii inafanya iwe rahisi kuchukua nafasi ya kiunganishi halisi kwenye mlango wa mtu binafsi. Kwa hivyo, katika mchakato wa kujaribu usanidi wa mtandao kwenye laini za macho na kebo, mara nyingi tulilazimika kubadili kutoka kwa bandari zenye viunganishi vya DB-9 hadi bandari za macho zinazofanya kazi ndani. mawimbi mafupi. Wazalishaji hutoa aina zote mbili za viunganisho kwa bidhaa zao, pamoja na aina nyingine kadhaa za moduli za GBIC - kwa mfano, wale waliopangwa kufanya kazi kwa mawimbi ya muda mrefu na fiber moja ya mode. Tulijaribu kubadilisha moduli za kubadilisha fedha kutoka kwa mtindo mmoja hadi kwa vifaa kutoka kwa makampuni mengine: hakukuwa na matatizo na utangamano au utendaji. Inavyoonekana, katika kiwango cha moduli za GBIC na bandari ambazo hutumiwa, tunaweza kuzungumza juu ya utekelezaji wa asilimia mia moja ya kanuni ya Plug-and-Play.

Swichi zote zinaauni viwango vya uhamishaji data vya Gbps 1 kwenye milango yote, ingawa vipimo tayari vipo leo ambavyo hutoa viwango vya uhamishaji vya Gbps 2 juu ya chaneli za Fiber Channel; Kulingana na ripoti zingine, kazi inaendelea kuongezeka thamani ya mwisho mara mbili zaidi.

Kila swichi ina lango la Ethaneti kwa ufikiaji wa kifaa kutoka kwa kituo cha usimamizi na inaweza kugundua kiotomatiki kasi ya uwasilishaji inayotumika (10 au 100 Mbps). Bidhaa kutoka Brocade, Vixel na Gadzoox zina bandari ya console; ni kupitia hiyo swichi inaarifiwa kuhusu anwani ya IP, ambayo inatumiwa baadaye kwa usimamizi. Kuhusu bidhaa ya QLogic, anwani yake ya IP imewekwa mapema (yaani, imewekwa), na hii, kwa maoni yetu, inaweza kuwa na Matokeo mabaya. Wakati wa kuunganisha kifaa kwenye mtandao, mtumiaji atalazimika kufuatilia anwani ya IP iliyotanguliwa, na katika siku zijazo bado itabidi kubadilishwa na thamani inayofaa zaidi kwa mtandao maalum.

Vifaa vyote vinasaidia kwa usawa kugawa maeneo mitandao ya kuhifadhi. "Katika lugha" ya SAN, neno hili linalingana na shirika la LAN za kawaida katika SPD, i.e. inaashiria upangaji wa kimantiki wa milango na nodi mahususi zilizounganishwa kwenye swichi huku zikizitenganisha na rasilimali nyingine kwa wakati mmoja. Katika SANs, ukandaji maeneo hutumiwa kudhibiti trafiki.

Hatimaye, mifano yote inasaidia madarasa sawa ya huduma ya Fiber Channel - mbili na tatu. Huduma za daraja la tatu, ambazo zinalingana na huduma ambazo hazijatambulika na hazielekei kuunganishwa, leo hutoa usafiri kupitia mitandao ya SAN kwa karibu viwango vyote vya trafiki. Huduma za daraja la pili hutofautiana na za awali mbele ya uthibitisho; Bado hawajapokea usambazaji mpana. Faida na hasara za swichi za SAN zilizotambuliwa wakati wa kupima, ambazo tutazingatia hapa chini, zinaonyeshwa kwenye jedwali. 2.

Kulinganisha usanidi

Vifaa vya SilkWorm vya Brocade vilipata alama ya juu zaidi kwa kigezo hiki, kwa kuwa vinaunga mkono chaguzi zote ambazo tulikuwa tunapenda - uwezo wa kufanya kazi katika topolojia tofauti za mtandao, kutumia vibadilishaji vya GBIC, kuunganisha koni kwenye bandari maalum, na ufikiaji kupitia chaneli ya Ethernet. uteuzi wa kasi ya maambukizi otomatiki. Kwa kuongezea, Brocade pekee hutoa swichi zake (zote 8- na 16-bandari) na vifaa vya umeme visivyo vya kawaida. QLogic Corporation husakinisha tu usambazaji wa ziada wa nishati katika modeli ya bandari 16 ya SANbox 16 HA, na Gadzoox na Vixel hazitoi chaguo kama hilo hata kidogo.

Uwekaji akiba wa fremu, unaoruhusu data kuhifadhiwa kwa muda kabla ya kusafirishwa, pia umevutia umakini wetu. Husaidia kuzuia pakiti kupotea au kudondoshwa wakati matukio yasiyopangwa yanapotokea au hali ya uambukizaji isiyotarajiwa kuzorota. Kwanza kabisa, tulipendezwa na kiasi cha nafasi ya buffer kwenye bandari za kibinafsi. Kama inavyotokea, kuakibisha fremu haiwezekani kwenye swichi ya Gadzoox. Vifaa vya SANbox vina bafa nane kwa kila mlango. Swichi za SilkWorm tayari zina vibafa 16, na kwa kuongeza, kuna bafa ya kawaida inayobadilika, ambayo sehemu zake zimegawiwa lango mahususi inavyohitajika. Hatimaye, vifaa vya Vixel 7200 vina bafa 32 kwa kila bandari.

Tofauti za kazi kati ya bidhaa hazikuwa wazi sana. Jambo kuu pekee lilikuwa, labda, uwezo wa swichi kuingiliana na bidhaa kutoka kwa makampuni mengine. Kabla ya majaribio kuanza, tuliuliza watengenezaji kutupatia hati yoyote ambayo kawaida hutolewa kwa mteja na kuonyesha uwezekano wa kufanya kazi ya bidhaa hii katika mazingira ya mtandao ambapo kuna swichi za SAN, mifumo ya uhifadhi na adapta za basi(Adapta ya Mabasi Mwenyeji, HBA; katika istilahi ya SAN, hili ni jina la kadi za mtandao za Fiber Channel ambazo zimesakinishwa kwenye seva zilizounganishwa kwenye mtandao) kutoka kwa wasambazaji tofauti. Kwa bahati mbaya, hakuna hata mmoja wa wazalishaji anayeweza kujivunia utangamano wa swichi zao na bidhaa kutoka kwa makampuni mengine. Wawakilishi wa Brocade walisema moja kwa moja kuwa kampuni haihakikishii mwingiliano kama huo, lakini inafanya kazi ili kuhakikisha upatanifu wa SilkWorm na miundo maalum ya mifumo ya kuhifadhi na. kadi za mtandao. QLogic, Vixel na Gadzoox wamechukua nafasi kubwa zaidi.

Uwashe na... ufanye kazi?

Wakati wa kutathmini urahisi wa ufungaji na uendeshaji, tulipendezwa na zifuatazo. Mtumiaji anapaswa kutumia muda gani kupata hii au bidhaa hiyo kufanya kazi kwenye mtandao halisi? Je, ni chaguzi gani za muunganisho za mifumo ya kuhifadhi na adapta tulizo nazo? Aidha, tulichambua matatizo yaliyotokea njiani.

Aina zote zilijaribiwa kwa kutumia bodi sawa za HBA kutoka QLogic. Ni vigumu kusema ni kwa kiwango gani chaguo hili liliathiri thamani za utendaji tulizopata na mwingiliano wa vifaa tulivyojaribu. Tunaweza tu kutambua kwamba kazi ya kuhakikisha utangamano wa vifaa mbalimbali vya SAN bado ni mbali na kukamilika, hivyo inawezekana kwamba wakati wa kufunga adapters nyingine au mifumo ya disk ya JBOD, matokeo tofauti yatarekodi.

Swichi za SilkWorm 2400 na 2800 za Brocade ni plug-and-play kikamilifu na kwa hivyo hupokea alama za juu zaidi. Inayofuata ni mfano wa Capellix: ingawa kampuni ya Gadzoox kwa haraka ilijikomboa kutoka kwa shida zinazohusiana na kusaidia mazingira ya mtandao wa swichi nyingi, kifaa kimoja kilifanya kazi, kama wanasema, nusu zamu.

Mifano ya 7100 na 7200 kutoka Vixel na, kwa kiasi kidogo, SANbox kutoka QLogic ilisababisha shida nyingi tayari kwenye hatua ya usakinishaji. Asili ya matatizo yaliyotokea bado haijulikani, si tu kwa ajili yetu, lakini pia, inaonekana, kwa wafanyakazi wa msaada wa kiufundi wa makampuni yaliyotajwa. Kwa maoni yetu, sababu iko katika utangamano duni wa swichi za SAN, adapta na mifumo ya kuhifadhi.

Udhibiti

Bidhaa kutoka QLogic ziliacha mwonekano bora zaidi. Imeandikwa katika Java programu ya udhibiti SANsurfer ina kiolesura angavu cha hali ya juu na inafanya kazi kwa utulivu kabisa. Ramani ya topolojia inayozalishwa kiotomatiki inaonyesha miunganisho kati ya swichi za kibinafsi kwenye mtandao, hadi kiwango cha mlango mahususi. Viwango vya kasi ya trafiki huonyeshwa kwa wakati halisi, na programu pia hutoa kumbukumbu ya matukio katika umbizo ambalo ni rahisi kusoma.

Tulipata programu ya usimamizi wa Zana za Wavuti ya Brocade, pia kulingana na Java, kuwa ya kuaminika na yenye ufanisi, lakini haikuwa na maudhui ya habari na baadhi ya vipengele vinavyopatikana katika bidhaa ya QLogic. Zana za Wavuti hazijengi michoro ya topolojia ya mtandao, na kiolesura cha usimamizi hakikuruhusu kuamua haraka aina za bandari za kubadili kimwili. Kazi ya kutoa ripoti juu ya vigezo vya trafiki haikusababisha malalamiko yoyote, lakini hakuna mfumo wa usaidizi wa skrini, ambao katika baadhi ya matukio ni muhimu tu.

Faida isiyo na shaka ya kifurushi cha kiutawala cha Vixel's SAN InSite 2000, pia kilichoandikwa katika Java, ni zana zake nzuri za kukata matukio. Hata hivyo, programu hii ina moduli kadhaa za mteja na seva, ambayo inafanya kuwa vigumu kutumia. Tulifanya kazi na mojawapo ya matoleo ya baadaye ya beta ya SAN InSite 2000 3.0 na tukapata hitilafu zaidi ndani yake kuliko unavyotarajia. Kwa hivyo, moja ya bandari ilitambuliwa mara kwa mara kama bandari ya kebo na kiunganishi cha DB-9, wakati ilikuwa ya macho. Wakati mmoja, ripoti za wakati halisi za trafiki zilisimama, na licha ya juhudi zetu bora, hatukuweza kurekebisha hali hiyo. Bidhaa hiyo ina wingi kazi muhimu na mfumo bora wa usaidizi kwenye skrini, lakini utendakazi wake uliambatana na makosa ya mara kwa mara.

Programu ya Ventana SANtools Java kutoka kwa Gadzoox ilikuwa dhahiri kuwa duni kuliko programu zingine za udhibiti katika suala la michoro na utendakazi. Kwa mfano, haina zana za kufuatilia vigezo vya trafiki kwa wakati halisi. Tulibaini mapungufu fulani katika shirika la kiolesura na zana za urambazaji. Gadzoox imetoa programu yake na mfumo wa usaidizi kwenye skrini, lakini inaonekana kuwa imesahau kuhusu zana za utafutaji.

Utendaji

Jaribio la kwanza la utendakazi, ambalo lilipima muda wa uhamishaji wa data, lilikwenda kwa njia ya kushangaza. Chochote kifaa tulichojaribu, jumla ya kuchelewa wakati wa kusafirisha trafiki kupitia tumbo la swichi kadhaa ilikuwa kati ya 10 hadi 15 ms. Muda ulioletwa na swichi ya Capellix 2000G ulikuwa chini zaidi; Walakini, inafaa kuzingatia kuwa katika kesi hii trafiki ilipitia kifaa kimoja tu.

Ni nini hufanyika wakati swichi inapigwa na mitiririko ya data? Tulipima wastani wa muda unaohitajika na seva saba za Windows NT ili kufanya shughuli za kusoma/kuandika bila mpangilio kwenye mkusanyiko wa data wa MB 10, na ubadilishanaji ulifanywa kwa njia sawa. mfumo wa diski imeunganishwa kupitia mtandao wa swichi za SAN (tazama).

Muda wa wastani wa I/O kwa kila operesheni ni kipimo kikuu cha utendakazi kwa sababu kinaonyesha utendakazi halisi wa SAN chini ya hali nyingi za trafiki. Kwa SilkWorm, Capellix 2000G na 7100/7200, wakati huu iligeuka kuwa karibu sawa (1.515, 1.512 na 1.536 ms, kwa mtiririko huo). Swichi ya SANbox ilichukua muda mrefu zaidi kusafirisha kiasi sawa cha data - 2.177 ms.

Kugeuka kwa upitishaji, tulipima thamani ya juu kwa unganisho la Fiber Channel kupitia ambayo anatoa ziliunganishwa kwenye mtandao wa uhifadhi. Tunaweka kutoka seva moja hadi saba za Windows NT kucheza, na kuzilazimisha kusoma, kisha kuandika, na kisha mchanganyiko wa taratibu hizi, tena kuwasiliana na mfumo wa uhifadhi kupitia kitambaa cha kubadili SAN (wakati wa kupima kifaa cha Capellix 2000G kutoka Gadzoox the seva na anatoa za diski ziliunganishwa kwenye swichi sawa).

Wakati shughuli za uandishi zilifanywa na seva moja, upitishaji ulibaki karibu sawa kwa swichi zote: waliweza kusindika kutoka 77.8 hadi 79.6 MB / s. Kwa wazi, mtawanyiko mdogo kama huo unaweza kupuuzwa tu. Matokeo sawa yalizingatiwa kwa shughuli za kusoma: wastani wa matokeo yalikuwa 81.6-85.1 MB/s. Walakini, mara tu seva saba zilipoanza kufanya shughuli za kusoma wakati huo huo, tofauti zilionekana wazi mara moja. Swichi za Capellix 2000G na Vixel 7100 na 7200 zilienda kwa kasi ya 95.3 na 94.3 MB/s, kwa mtiririko huo, karibu sana na upeo wa juu wa kiungo cha Fiber Channel (100 MB / s). Utendaji wa wastani wa vifaa vingine viwili ulikuwa chini sana: kwa miundo ya SANbox ilikuwa 88.9 MB/s, na kwa SilkWorm - 73.9 MB/s.

Wakati seva zilifanya shughuli za uandishi wa diski, pamoja na mlolongo wa nasibu wa shughuli za kusoma/kuandika, swichi za SilkWorm zilionyesha matokeo bora ya wastani. Nafasi ya pili ilichukuliwa na mfano wa Capellix 2000G, nafasi ya tatu ilichukuliwa na vifaa vya 7200 na 7100 kutoka Vixel, na swichi za SANbox zilikuja mwisho. Ikumbukwe kwamba katika mazoezi, watumiaji daima wanakabiliwa na hali ya wakati huo huo kufanya shughuli nyingi za kusoma / kuandika.

Matokeo ya majaribio mengine mawili ya utendaji yalitushangaza sana. Kwanza, tuliondoa kwa makusudi mfumo mdogo wa diski kutoka kwa mtandao uliobadilishwa, ambao haukuwa na trafiki yoyote, na kisha tukarejesha unganisho. Hali zile zile ziliigwa katika SAN ambayo ilitumia swichi nyingi kuhamisha kiasi kikubwa cha data kati ya seva nyingi na mfumo wa diski.

Kukata muunganisho na kisha kuunganisha viendeshi hakukuwa na athari kwa uendeshaji wa SilkWorm na Capellix 2000G, lakini bidhaa za Vixel hazikuweza kujibu ipasavyo mabadiliko katika topolojia ya mtandao. Kama ilivyo kwa SANbox ya QLogic, wakati mwingine matriki ya kubadili ilishughulikia utenganisho kwa usahihi, ilianza utaratibu wa kuanzisha upya na kuanzisha njia mpya, na wakati mwingine ilitoa makosa. Tunasisitiza kwamba wakati wa jaribio la kwanza hapakuwa na trafiki kwenye mtandao wa hifadhi.

Swichi ya Capellix 2000G haikujaribiwa ili kukwepa kiungo kilichoshindwa chini ya mzigo mzito kwa sababu, kama ilivyobainishwa, bidhaa haina uwezo wa kufanya kazi katika mazingira ya kubadilishiwa vifaa vingi. Wakati wa kubadilishana trafiki ya juu kati ya seva saba za Windows NT na mfumo wa diski, swichi ya SilkWorm ilianza uwasilishaji kiotomatiki kila wakati; kipindi cha kurejesha kilichukua kutoka 8 hadi 12 s.

Vifaa vya SANbox pia vimeonyesha kutegemewa kwa hali ya juu katika kushughulikia hitilafu katika mazingira ya trafiki ya kiwango cha juu. Zaidi ya hayo, usanifu wao uliruhusu mzigo kusambazwa upya kiotomatiki kati ya njia za usafiri zinazopatikana kwenye kitambaa cha kubadili, ili kukatizwa kwa uwasilishaji wa data kukaribia kutoonekana.

Swichi 7100 na 7200 kutoka Vixel zilianza tena uwasilishaji kwa ujasiri tu na idadi ndogo ya trafiki na seva moja tu inayoshiriki katika ubadilishanaji. Mara tu tulipozindua jaribio kwa ukamilifu wake (kuunganisha seva zote saba kwenye mtandao), usafirishaji wa data ulisimama na haukuweza kurejeshwa.

Kwa kuzingatia matokeo ya majaribio yote ya utendakazi, swichi za SilkWorm 2400 na 2800 kutoka Brocade Communications zinapaswa kutambuliwa kama mshindi katika kitengo hiki. Katika nafasi ya pili ilikuwa mfano wa Capellix 2000G.

Vifaa kutoka kwa Brocade vilikuwa viongozi katika safu nzima ya majaribio ya bidhaa katika kitengo hiki, na kupata alama 8.4 (Jedwali 3). Kama uzoefu wa Mier Communications unavyoonyesha, ikiwa alama ya mwisho kwa kutumia mfumo wa pointi 10 inazidi 8, bidhaa inaweza kupendekezwa kwa usalama kwa watumiaji. Swichi za SilkWorm ni kesi sawa.

Edwin Mier ndiye mwanzilishi na rais na Kenneth Percy ni mtaalamu wa majaribio wa Mier Communications, kampuni ya mtandao ya ushauri na majaribio ya bidhaa. Wanaweza kuwasiliana kwa [barua pepe imelindwa] Na [barua pepe imelindwa].

Utaratibu wa kupima

Vipimo vya SAN vya maabara vilitumia vyanzo sawa vya trafiki (seva moja hadi saba), adapta sawa za Fiber Channel (mfano QLA2200F/33 kutoka QLogic), na mfumo sawa wa diski. Muungano huu ulifanya iwezekane kuhakikisha kuwa chanzo pekee cha tofauti katika kipimo data kilichotolewa kilikuwa swichi za SAN.

Wazalishaji wote, isipokuwa Gadzoox, walitupatia swichi nne za SAN, ambazo ziliunganishwa kwa kila mmoja kwa muundo wa umbo la almasi. Tulipokea kifaa kimoja pekee kutoka kwa Gadzoox.

Kuunganisha bidhaa zilizojaribiwa kwenye mtandao unaowashwa kuliwaruhusu kujaribu uwezo wao wa kutambua hitilafu na kuhamisha trafiki kwa kupita swichi mbovu au miunganisho ya baina ya nodi (InterSwitch Link, ISL). Aidha, tulichanganua utendaji wa kila bidhaa katika mazingira ambayo hayakuwa na vifaa vingine vinavyotumika; katika kesi hii, kubadili ilikuwa kiungo pekee cha kati kati ya seva na mfumo wa kuhifadhi disk. Wakati wa majaribio, hakukuwa na vifaa katika safu ya bidhaa za Gadzoox ambavyo vilitumika topolojia za mtandao na swichi nyingi za SAN, kwa hivyo mfano wa Capellix 2000G haukujumuishwa katika majaribio yote. Kumekuwa na ripoti kwamba kampuni tayari imeanza kujaribu bidhaa ya Fabric Switch Module, lakini haijatolewa kwetu.

Ili kuzalisha trafiki, na kwa upande wetu iliwakilishwa na maombi na matokeo ya shughuli za kusoma / kuandika, kutoka kwa seva moja hadi saba zilitumiwa ambazo ziliendesha Windows NT 4.0 na nyongeza. Kifurushi cha Huduma 6a. Mipangilio ya vifaa vya seva zote ilikuwa sawa: processor ya Pentium III na mzunguko wa saa wa 500 MHz, 128 MB ya kumbukumbu. Kama kadi za kiolesura cha seva (au adapta za HBA za mistari ya mawimbi mafupi ya nyuzinyuzi za Fiber Channel), bodi zilizo na viunganishi sawa vya macho na kuendesha kiendeshi sawa zilitumika. Tulishauriana haswa na wasambazaji kuhusu uchaguzi wa adapta, na wote waliunga mkono uamuzi wetu wa kuchagua bodi zinazotengenezwa na QLogic.

Ili kupima vigezo vya uendeshaji wa swichi, programu ya bure ya IOMeter Version 1999.10.20 kutoka Intel iliwekwa kwenye kila seva. Programu hii ina uwezo wa kuunda kiwango kinachohitajika cha mzigo wa mtandao (kwa kufanya shughuli za kusoma na kuandika kwenye anatoa ngumu), kufuatilia utendaji na kutoa ripoti za kina juu ya matokeo ya kipimo. Zaidi ya hayo, kutumia IOMeter kulituruhusu kugeuza moja ya seva kuwa kifaa kikuu ambacho kilidhibiti vigezo vya usanidi wa seva zingine na utekelezaji wa taratibu za majaribio nazo. Seva hiyohiyo iliwajibika kukusanya na kuunganisha matokeo ya majaribio.

Mifumo ya uhifadhi ambayo seva zilifikia kutekeleza shughuli za I/O zilikuwa bidhaa za Eurologic XL-400, ambazo kila moja ilikuwa na viendeshi saba vya Seagate 18 GB Cheetah 18LP na ilikuwa na kiolesura chake cha Fiber Channel. Safu mbili za diski ziliunganishwa kuwa mteremko, kwa sababu hiyo jumla ya "lengo" ambazo shughuli za kusoma/kuandika "zililengwa" ziliongezeka hadi 14.

Ili kuthibitisha utendakazi wetu na vipimo vya muda wa kusubiri, tulitumia Finistar's Gigabit Traffic Analyzer, ambayo ilikuwa na akiba za MB 256.

Wakati wa kupima upitishaji, seva moja iliwasiliana na anatoa nne ngumu, na trafiki mwanzoni ikipitia swichi moja na kisha kupitia kitambaa cha kubadili cha vifaa vingi. Jaribio lililofuata lilihusisha seva saba na anatoa 14, na tena trafiki ilipitishwa kwanza kupitia moja, na kisha kupitia swichi kadhaa. Kila wakati tulitumia programu ya IOMeter kuanzisha shughuli za kusoma zenye jumla ya MB 10 za data, kisha kuandika utendakazi wa kiasi sawa cha data, na hatimaye kusoma na kuandika shughuli, data ambayo ilisambazwa kwa usawa lakini kwa utaratibu nasibu.

Kila jaribio lilirudiwa angalau mara tatu, na katika visa vyote tulirekodi utendaji wa jumla Shughuli za I/O (yaani, ni mara ngapi faili ya MB 10 inaweza kusomwa au kuandikwa ndani ya sekunde 1), jumla ya matokeo na muda wa wastani wa majibu kwa shughuli za I/O (hii ilikuwa sawa na wastani wa muda wa kukamilisha kusoma au kuandika moja. operesheni).

Ili kupima ucheleweshaji wa uwasilishaji, Mchanganuzi wa Trafiki wa Gigabit aliweka wakati wa amri kumi za kwanza za SCSI zilizotolewa na seva kwa multiswitch SAN, na kisha kulinganisha maadili yaliyopatikana na data sawa, lakini wakati huu inalingana na kuwasili kwa amri hizi kwenye pato. ya mtandao wa hifadhi. Ni wazi, tofauti kati ya wakati amri inatolewa na wakati inaondoka kwenye mtandao, wastani wa zaidi ya amri kumi, inaweza kutumika kama makadirio ya ucheleweshaji wa uwasilishaji.

Kuamua muda wa kurejesha mtandao baada ya kushindwa, tulilazimisha programu ya IOMeter inayoendesha kwenye mojawapo ya seva ili kutoa mtiririko unaoendelea wa maombi ya nasibu ili kusoma kwa mpangilio vipande vya kilobaiti 2 za data kutoka kwa anatoa nne ngumu. Kisha, baada ya kutambua moja ya miunganisho inayotumika kati ya swichi, tuliivunja. Katika toleo ngumu zaidi la jaribio lile lile, seva saba zilishiriki, idadi ya diski ambazo maombi yalitumwa iliongezeka hadi 14, diski zilipatikana sio kwa mlolongo wa mzunguko, lakini kwa nasibu, na, kwa kuongeza, kiasi cha data. kusoma iliongezeka hadi 10 MB. Katika visa vyote viwili, kichanganuzi cha mtandao cha Finistar kilirekodi muda wa muda kati ya wakati uwasilishaji wa data uliposimama na wakati uliporejeshwa.

Hatimaye, tulikamilisha kadhaa vipimo vya kulinganisha juu ya utendakazi wa mtandao wa SAN, ambao ulijumuisha utendakazi wa kuhifadhi habari kutoka kwa seva za NT kupitia mtandao wa hifadhi. Wakati huu marudio hayakuwa matrix ya anatoa ngumu, lakini gari la tepi.

Vigezo vya msingi

Uchambuzi wa kulinganisha wa swichi za SAN ulifanyika kulingana na vigezo vitano.

Utendaji. Tuliendesha kwa kutumia viashirio na vipimo vingi, ikijumuisha kusubiri kwa utumaji trafiki ilipopitia swichi moja au kupitia mtandao uliounganisha vifaa kadhaa kama hivyo; kasi ya kubadilisha njia ya maambukizi ili kupitisha kubadili kushindwa au uhusiano kati ya swichi; upitishaji wa michanganyiko ya kusoma, kuandika na kusoma na kuandika bila mpangilio (data ilipitishwa kupitia mazingira yaliyobadilishwa ambayo yaliunganisha seva moja hadi saba zinazoendesha Windows NT), na mwishowe, vigezo vya jumla vinavyoashiria uthabiti wa utendakazi.

Usimamizi na utawala. Hizi ni pamoja na angavu na ufanisi wa kiolesura cha udhibiti (kielelezo cha picha au amri), ubora wa zana za ufuatiliaji wa wakati halisi na upatikanaji wa zana kama hizo. kazi za ziada kama matukio ya ukataji miti, maonyo na ujumbe wa huduma(pamoja na kurekodi habari katika faili zinazofaa) na kutoa ripoti.

Mpangilio wa usanidi. Usaidizi wa topolojia ya mtandao yenye matundu mengi yenye swichi nyingi, aina mbalimbali za huduma ya Fiber Channel, aina mbalimbali za viunganishi (kitambaa kilichobadilishwa au vyombo vya habari vilivyoshirikiwa na kipimo data cha upitishaji kilichoshirikiwa), uwepo wa vihifadhi vya fremu kwenye bandari moja moja, msongamano wa bandari, moduli, na uwezo wa "moto" kuchukua nafasi ya vipengele vya mtu binafsi ulijaribiwa. na uwepo wa umeme usio na nguvu, ambayo ni njia muhimu ya kuongeza uvumilivu wa hitilafu wa kubadili.

Utendaji. Tulivutiwa, kwa mfano, ikiwa violesura tofauti halisi vya Fiber Channel na miunganisho mingi kati ya swichi ziliauniwa (kwa kusawazisha upakiaji, upitaji wa mtandao, na uundaji wa kimantiki, au upangaji wa maeneo, wa mtandao).

Rahisi kufunga na kufanya kazi. Walizingatia, hasa, kutii kanuni ya Programu-jalizi-na-Play wakati wa kuunganisha mifumo ya hifadhi na seva, pamoja na ubora na maudhui ya hati, ikiwa ni pamoja na maelezo kuhusu uwezo wa kifaa hiki kuingiliana na bidhaa kutoka kwa watengenezaji wengine.

Upeo wa kupita

Upeo wa juu wa swichi ulipimwa kwa shughuli za kusoma na kuandika kwenye mfumo mmoja wa diski ulioanzishwa na seva saba zinazoendesha Windows NT. Kwa kufanya shughuli mchanganyiko soma/andika, kila seva ilisanidiwa kubadilishana data na mfumo wa diski moja kupitia mtandao wa SAN. Jumla ya kiasi cha data, kiasi cha MB 10, kilisambazwa kwa usawa kati ya shughuli za kusoma na kuandika. Wakati wa majaribio, modeli ya Gadzoox ya Capellix 2000G iliunga mkono topolojia za mtandao kwa swichi moja tu.

Pamoja na ongezeko la kila siku la utata wa mifumo ya mtandao ya kompyuta na ufumbuzi wa biashara ya kimataifa, ulimwengu ulianza kudai teknolojia ambazo zingeweza kutoa msukumo wa kufufua mifumo ya kuhifadhi habari za biashara (mifumo ya kuhifadhi). Sasa, teknolojia moja huleta utendakazi ambao haujawahi kuonekana hapo awali, uboreshaji mkubwa, na jumla ya gharama ya kipekee ya manufaa ya umiliki kwenye hazina ya dunia ya maendeleo ya hifadhi. Hali zilizojitokeza na ujio wa kiwango cha FC-AL (Fibre Channel - Arbitrated Loop) na SAN (Mtandao wa Eneo la Hifadhi), ambayo huendelezwa kwa msingi wake, yanaahidi mapinduzi katika teknolojia ya kompyuta inayozingatia data.

"Maendeleo muhimu zaidi ya hifadhi ambayo tumeona katika miaka 15"
Data Communications International, Machi 21, 1998

Ufafanuzi rasmi wa SAN kama inavyofasiriwa na Muungano wa Sekta ya Mtandao wa Hifadhi (SNIA):

"Mtandao ambao kazi yake kuu ni kuhamisha data kati ya mifumo ya kompyuta na vifaa vya kuhifadhi data, na pia kati ya mifumo ya uhifadhi yenyewe. SAN ina miundombinu ya mawasiliano ambayo hutoa muunganisho wa kimwili na pia inawajibika kwa safu ya usimamizi, ambayo inaunganisha mawasiliano, uhifadhi, na. mifumo ya kompyuta, kusambaza data kwa usalama na kwa usalama.”
Kamusi ya Kiufundi ya SNIA, Chama cha Sekta ya Mtandao wa Hifadhi ya Hakimiliki, 2000

Chaguzi za kuandaa ufikiaji wa mifumo ya uhifadhi

Kuna chaguzi tatu kuu za kuandaa ufikiaji wa mifumo ya uhifadhi:

SAS (Hifadhi Iliyoambatanishwa ya Seva), hifadhi iliyounganishwa na seva;
NAS (Hifadhi Iliyounganishwa na Mtandao), hifadhi iliyounganishwa kwenye mtandao;
SAN (Mtandao wa Eneo la Hifadhi), mtandao wa kuhifadhi data.

Wacha tuchunguze topolojia ya mifumo inayolingana ya uhifadhi na sifa zao.

SAS

Mfumo wa uhifadhi uliounganishwa kwenye seva. Inajulikana kwa kila mtu njia ya jadi kuunganisha mfumo wa kuhifadhi kwenye kiolesura cha kasi ya juu katika seva, kwa kawaida kiolesura cha SCSI sambamba.

Kielelezo 1. Hifadhi Iliyounganishwa na Seva

Matumizi ya eneo tofauti kwa mfumo wa kuhifadhi ndani ya topolojia ya SAS sio lazima.

Faida kuu ya hifadhi iliyounganishwa na seva ikilinganishwa na chaguo nyingine ni bei yake ya chini na utendaji wa juu kulingana na hifadhi moja kwa seva moja. Topolojia hii ndiyo bora zaidi katika kesi ya kutumia seva moja ambayo ufikiaji wa safu ya data hupangwa. Lakini bado ina idadi ya matatizo ambayo ilisababisha wabunifu kutafuta chaguzi nyingine kwa ajili ya kuandaa upatikanaji wa mifumo ya kuhifadhi data.

Vipengele vya SAS ni pamoja na:

Upatikanaji wa data inategemea OS na mfumo wa faili (kwa ujumla);
Ugumu wa mifumo ya kuandaa na upatikanaji wa juu;
Gharama nafuu;
Utendaji wa juu ndani ya node moja;
Kasi ya majibu iliyopunguzwa wakati wa kupakia seva inayohudumia hifadhi.

NAS

Mfumo wa uhifadhi uliounganishwa kwenye mtandao. Chaguo hili la kupanga ufikiaji lilionekana hivi karibuni. Faida yake kuu ni urahisi wa kuunganishwa mfumo wa ziada uhifadhi wa data kwenye mitandao iliyopo, lakini yenyewe haileti maboresho yoyote makubwa kwenye usanifu wa hifadhi. Kwa kweli, NAS ni seva safi ya faili, na leo unaweza kupata utekelezaji mpya wa aina ya hifadhi ya NAS kulingana na teknolojia ya Thin Server.

Kielelezo 2. Hifadhi Iliyounganishwa kwenye Mtandao.

Vipengele vya NAS:

Seva ya faili iliyojitolea;
Upatikanaji wa data ni huru kwa OS na jukwaa;
Urahisi wa utawala;
Upeo wa urahisi wa ufungaji;
Kiwango cha chini cha scalability;
Mgongano na trafiki ya LAN/WAN.

Hifadhi iliyojengwa kwa kutumia teknolojia ya NAS ni chaguo bora kwa seva za bei nafuu na seti ndogo ya vitendaji.

SAN

Mitandao ya uhifadhi wa data ilianza kukuza sana na kutekelezwa mnamo 1999 tu. Msingi wa SAN ni mtandao tofauti na LAN/WAN, ambao hutumika kupanga ufikiaji wa data kutoka kwa seva na vituo vya kazi ambavyo huichakata moja kwa moja. Mtandao kama huo umeundwa kwa kuzingatia kiwango cha Fiber Channel, ambayo huipa mifumo ya uhifadhi faida za teknolojia za LAN/WAN na uwezo wa kupanga majukwaa ya kawaida ya mifumo yenye upatikanaji wa juu na kiwango cha juu cha mahitaji. Takriban kikwazo pekee cha SAN leo ni bei ya juu ya vipengele, lakini jumla ya gharama ya umiliki wa mifumo ya ushirika iliyojengwa kwa kutumia teknolojia ya mtandao wa eneo la hifadhi ni ya chini kabisa.

Kielelezo 3. Mtandao wa Eneo la Hifadhi.

Faida kuu za SAN ni pamoja na karibu sifa zake zote:

Uhuru wa topolojia ya SAN kutoka kwa mifumo ya uhifadhi na seva;
Urahisi wa usimamizi wa kati;
Hakuna mgongano na trafiki ya LAN/WAN;
Backup ya data rahisi bila kupakia mtandao wa ndani na seva;
Utendaji wa juu;
Ubora wa juu;
kubadilika kwa juu;
Upatikanaji wa juu na uvumilivu wa makosa.

Inapaswa pia kuzingatiwa kuwa teknolojia hii bado ni changa na katika siku za usoni inapaswa kupitia maboresho mengi katika uwanja wa usanifu wa usimamizi na njia za mwingiliano wa subnets za SAN. Lakini mtu anaweza kutumaini kwamba hii inatishia waanzilishi na matarajio ya ziada ya ubingwa.

FC kama msingi wa kujenga SAN

Kama LAN, SAN inaweza kuundwa kwa kutumia aina mbalimbali za topolojia na vyombo vya habari. Wakati wa kujenga SAN, kiolesura cha SCSI sambamba na Fiber Channel au, tuseme, SCI (Scalable Coherent Interface) inaweza kutumika, lakini SAN inadaiwa umaarufu wake unaoongezeka kila mara kwa Fiber Channel. Muundo wa kiolesura hiki ulihusisha wataalam walio na uzoefu mkubwa katika ukuzaji wa miingiliano ya chaneli na mtandao, na waliweza kuchanganya vipengele vyote muhimu vya teknolojia zote mbili ili kupata kitu kipya cha kimapinduzi. Nini hasa?

Vipengele kuu vya kituo:

Ucheleweshaji wa chini
Kasi ya juu
Kuegemea juu
Topolojia ya hatua kwa hatua
Umbali mdogo kati ya nodi
Utegemezi wa jukwaa

na miingiliano ya mtandao:

Topolojia nyingi
Umbali mrefu
Ubora wa juu
Kasi ya chini
Ucheleweshaji wa muda mrefu

imeunganishwa kwenye Fiber Channel:

Kasi ya juu
Uhuru wa itifaki (viwango vya 0-3)
Umbali mrefu
Ucheleweshaji wa chini
Kuegemea juu
Ubora wa juu
Topolojia nyingi

Kijadi, violesura vya uhifadhi (yaani, kilicho kati ya seva pangishi na vifaa vya kuhifadhi) vimekuwa kikwazo kwa kuongezeka kwa utendakazi na kuongezeka kwa uwezo wa mifumo ya kuhifadhi. Wakati huo huo, kazi za maombi zinahitaji ongezeko kubwa la uwezo wa vifaa, ambayo, kwa upande wake, inajumuisha hitaji la kuongeza upitishaji wa miingiliano ya mawasiliano na mifumo ya uhifadhi. Ni matatizo hasa ya kujenga ufikiaji wa data wa kasi ya juu ambayo Fiber Channel husaidia kutatua.

Kiwango cha Fiber Channel kilikamilishwa katika miaka michache iliyopita (kutoka 1997 hadi 1999), wakati ambapo kazi kubwa ilifanywa ili kuoanisha mwingiliano wa watengenezaji. vipengele mbalimbali, na kila kitu muhimu kilifanyika ili kuhamisha Channel ya Fiber kutoka kwa teknolojia ya dhana hadi halisi, ambayo ilipata usaidizi kwa njia ya mitambo katika maabara na vituo vya kompyuta. Katika mwaka wa 1997, sampuli za kwanza za kibiashara za vijenzi vya msingi vya ujenzi wa SAN-msingi wa FC, kama vile adapta, vitovu, swichi na madaraja, viliundwa. Kwa hivyo, tangu 1998, FC imetumika kwa madhumuni ya kibiashara katika biashara, utengenezaji na miradi mikubwa kwa utekelezaji wa mifumo muhimu ya kutofaulu.

Fiber Channel ni kiwango cha sekta iliyo wazi kwa kiolesura cha serial cha kasi ya juu. Inatoa muunganisho kwa seva na mifumo ya uhifadhi kwa umbali wa hadi kilomita 10 (kwa kutumia vifaa vya kawaida) kwa kasi ya 100 MB/s (kwa Cebit"2000, sampuli za bidhaa ziliwasilishwa zinazotumia kiwango kipya cha Fiber Channel na kasi ya 200 MB / s kwa pete moja, na katika hali ya maabara utekelezaji wa kiwango kipya tayari hufanya kazi kwa kasi ya 400 MB / s, ambayo ni 800 MB / s wakati wa kutumia pete mbili.) (Wakati wa kuchapishwa kwa makala hiyo. , idadi ya watengenezaji walikuwa tayari wameanza kusafirisha kadi za mtandao na swichi zenye FC 200 MB/s .) Fiber Channel wakati huo huo inasaidia idadi ya itifaki za kawaida(ikiwa ni pamoja na TCP/IP na SCSI-3) kwa kutumia njia moja ya kimwili, ambayo inaweza kurahisisha ujenzi wa miundombinu ya mtandao, na hii pia inatoa fursa za kupunguza gharama za usakinishaji na matengenezo. Hata hivyo, kutumia subneti tofauti za LAN/WAN na SAN ina faida kadhaa na inapendekezwa kwa chaguo-msingi.

Moja ya faida muhimu zaidi za Fiber Channel, pamoja na vigezo vya kasi (ambayo, kwa njia, sio daima kuu kwa watumiaji wa SAN na inaweza kutekelezwa kwa kutumia teknolojia nyingine), ni uwezo wa kufanya kazi kwa umbali mrefu na kubadilika. ya topolojia, ambayo ilikuja kwa kiwango kipya kutoka kwa teknolojia ya mtandao. Kwa hivyo, dhana ya kujenga topolojia ya mtandao wa hifadhi inategemea kanuni sawa na mitandao ya jadi, kama sheria, kwa msingi wa vibanda na swichi, ambazo husaidia kuzuia kushuka kwa kasi kadiri idadi ya nodi inavyoongezeka na kuunda fursa za shirika rahisi la mifumo bila hatua moja ya kutofaulu.

Ili kuelewa vyema faida na vipengele vya kiolesura hiki, tunawasilisha maelezo ya kulinganisha ya FC na SCSI Sambamba kwa namna ya jedwali.

Jedwali 1. Ulinganisho wa Fiber Channel na teknolojia Sambamba za SCSI

Kiwango cha Fiber Channel kinakubali matumizi ya topolojia mbalimbali, kama vile kumweka-kwa-point, pete au kitovu cha FC-AL (Loop au Hub FC-AL), swichi ya uti wa mgongo (Kitambaa/Switch).

Topolojia ya sehemu-kwa-point hutumiwa kuunganisha mfumo mmoja wa hifadhi kwenye seva.

Kitanzi au Hub FC-AL - kwa kuunganisha vifaa vingi vya kuhifadhi kwa wapangishaji wengi. Kwa kuandaa pete mbili, kasi na uvumilivu wa makosa ya mfumo huongezeka.

Swichi hutumiwa kutoa utendaji wa juu zaidi na uvumilivu wa makosa kwa mifumo ngumu, kubwa na pana.

Kwa sababu ya kubadilika kwa mtandao, SAN ni kubwa mno kipengele muhimu - fursa inayofaa kujenga mifumo inayostahimili makosa.

Kwa kutoa suluhu mbadala za mifumo ya uhifadhi na uwezo wa kuchanganya mifumo mingi ya uhifadhi kwa ajili ya upungufu wa maunzi, SAN husaidia kulinda maunzi na mifumo ya programu kutokana na hitilafu za maunzi. Ili kuonyesha, tutatoa mfano wa kuunda mfumo wa nodi mbili bila pointi za kushindwa.

Kielelezo 4. Hakuna Pointi Moja ya Kushindwa.

Ujenzi wa mifumo ya node tatu au zaidi unafanywa kwa kuongeza tu mtandao wa FC seva za ziada na kuziunganisha kwa vitovu/ swichi zote mbili).

Unapotumia FC, kujenga mifumo inayostahimili majanga inakuwa wazi. Njia za mtandao uhifadhi na mitandao ya ndani inaweza kuwekwa kwa msingi wa nyuzi za macho (hadi kilomita 10 au zaidi kwa kutumia amplifiers za ishara) kama carrier wa kimwili kwa FC, wakati vifaa vya kawaida vinatumiwa, ambayo inafanya uwezekano wa kupunguza kwa kiasi kikubwa gharama ya mifumo hiyo. .

Kwa kuweza kufikia vipengele vyote vya SAN kutoka popote, tuna mtandao wa data unaonyumbulika sana ambao unaweza kudhibitiwa. Ikumbukwe kwamba SAN hutoa uwazi (uwezo wa kuona) vipengele vyote hadi kwenye disks katika mifumo ya kuhifadhi. Kipengele hiki kimewahimiza watengenezaji wa vipengele kutumia uzoefu wao muhimu katika kujenga mifumo ya usimamizi ya LAN/WAN ili kujenga uwezo bora wa ufuatiliaji na usimamizi katika vipengele vyote vya SAN. Uwezo huu ni pamoja na ufuatiliaji na usimamizi wa nodi za kibinafsi, vipengee vya uhifadhi, viunga, vifaa vya mtandao na miundo ndogo ya mtandao.

Mfumo wa usimamizi na ufuatiliaji wa SAN hutumia yafuatayo: viwango vya wazi, Vipi:

Seti ya amri ya SCSI
Huduma za Ufungaji wa SCSI (SES)
Uchambuzi na Teknolojia ya Kuripoti ya Ufuatiliaji wa SCSI (S.M.A.R.T.)
SAF-TE (Vifuniko vya Kustahimili Makosa Vilivyofikiwa na SCSI)
Itifaki Rahisi ya Usimamizi wa Mtandao (SNMP)
Usimamizi wa Biashara kwa Wavuti (WBEM)

Mifumo iliyojengwa kwa kutumia teknolojia za SAN haitoi tu msimamizi fursa ya kufuatilia maendeleo na hali ya rasilimali za uhifadhi, lakini pia kufungua fursa za ufuatiliaji na kudhibiti trafiki. Shukrani kwa nyenzo hizi, programu ya usimamizi wa SAN hutekeleza mipango bora zaidi ya kupanga uwezo wa kuhifadhi na kusawazisha mzigo kwenye vipengele vya mfumo.

Mitandao ya eneo la hifadhi imeunganishwa kikamilifu katika miundomsingi ya habari iliyopo. Utekelezaji wao hauhitaji mabadiliko yoyote tayari mitandao iliyopo LAN na WAN, lakini huongeza tu uwezo wa mifumo iliyopo, na kuwaondolea kazi zinazolenga kuhamisha kiasi kikubwa cha data. Aidha, wakati wa kuunganisha na kusimamia SAN, ni muhimu sana kwamba vipengele muhimu vya mtandao vinasaidia kubadilishana moto na usakinishaji, na uwezo wa usanidi unaobadilika. Kwa hivyo msimamizi anaweza kuongeza hii au sehemu hiyo au kuibadilisha bila kuzima mfumo. Na mchakato huu mzima wa ujumuishaji unaweza kuonyeshwa kwa macho katika mfumo wa usimamizi wa SAN.

Baada ya kuzingatia faida zilizo hapo juu, tunaweza kuangazia idadi ya vidokezo muhimu ambavyo vinaathiri moja kwa moja moja ya faida kuu za Mtandao wa Eneo la Hifadhi - gharama ya jumla ya umiliki (Umiliki wa Gharama Jumla).

Uharibifu wa ajabu huruhusu biashara inayotumia SAN kuwekeza katika seva na hifadhi inapohitajika. Na pia kuhifadhi uwekezaji wako katika vifaa vilivyowekwa tayari wakati wa kubadilisha vizazi vya kiteknolojia. Kila seva mpya itakuwa na ufikiaji wa kasi wa juu wa hifadhi na kila gigabyte ya ziada ya hifadhi itapatikana kwa seva zote kwenye subnet kwa amri ya msimamizi.

Uwezo bora wa kujenga mifumo inayostahimili makosa unaweza kuleta manufaa ya moja kwa moja ya kibiashara kwa kupunguza muda wa chini na kuokoa mfumo katika tukio la maafa ya asili au maafa mengine.

Udhibiti wa vifaa na uwazi wa mfumo hutoa fursa ya kusimamia rasilimali zote za uhifadhi, na hii, kwa upande wake, inapunguza sana gharama ya msaada wao, gharama ambayo, kama sheria, ni zaidi ya 50% ya gharama ya vifaa.

Athari za SAN kwenye programu

Ili wasomaji wetu waelewe kwa uwazi zaidi jinsi teknolojia zilizojadiliwa katika nakala hii zinavyofaa, tutatoa mifano kadhaa ya shida zinazotumika ambazo, bila utumiaji wa mitandao ya uhifadhi, zingetatuliwa bila ufanisi, zingehitaji uwekezaji mkubwa wa kifedha, au ingekuwa. haitatatuliwa hata kidogo kwa njia za kawaida.

Hifadhi Nakala ya Data na Urejeshaji

Kwa kutumia kiolesura cha jadi cha SCSI, wakati wa kujenga mifumo ya kuhifadhi na kurejesha data, mtumiaji anakabiliwa na idadi ya matatizo changamano ambayo yanaweza kutatuliwa kwa urahisi sana kwa kutumia teknolojia za SAN na FC.

Kwa hivyo, utumiaji wa mitandao ya uhifadhi huleta suluhisho la shida ya kuhifadhi na kurejesha ngazi mpya na hutoa uwezo wa kufanya chelezo mara kadhaa haraka kuliko hapo awali, bila kupakia mtandao wa ndani na seva zilizo na kazi ya kuhifadhi data.

Mkusanyiko wa Seva

Mojawapo ya kazi za kawaida ambazo SAN hutumiwa kwa ufanisi ni kuunganisha seva. Tangu moja ya pointi muhimu katika kuandaa high-speed mifumo ya nguzo, ambayo hufanya kazi na data - hii ni upatikanaji wa uhifadhi, basi kwa ujio wa SAN, ujenzi wa nguzo za node nyingi katika ngazi ya vifaa hutatuliwa kwa kuongeza tu seva iliyounganishwa na SAN (hii inaweza kufanyika bila hata kuzima. mfumo, kwa kuwa swichi za FC zinaauni kuziba-moto). Unapotumia kiolesura cha SCSI sambamba, muunganisho na upanuzi ambao ni mbaya zaidi kuliko ule wa FC, itakuwa vigumu kuunda makundi yanayoelekezwa kwa usindikaji wa data na nodi zaidi ya mbili. Swichi za SCSI sambamba ni ngumu sana na vifaa vya gharama kubwa, lakini kwa FC hii ni sehemu ya kawaida. Ili kuunda nguzo ambayo haitakuwa na hatua moja ya kushindwa, inatosha kuunganisha SAN iliyoakisiwa (teknolojia ya DUAL Path) kwenye mfumo.

Ndani ya mfumo wa kuunganisha, moja ya teknolojia za RAIS (Msururu Mzito wa Seva Zisizo na Gharama) inaonekana kuvutia sana kwa ajili ya kujenga mifumo yenye nguvu na hatari ya kibiashara ya Mtandao na aina nyingine za kazi zenye mahitaji ya nguvu yaliyoongezeka. Kulingana na Alistair A. Croll, mwanzilishi mwenza wa Networkshop Inc, kutumia RAIS ni bora kabisa: “Kwa mfano, kwa $12,000-$15,000 unaweza kununua takriban seva sita za bei nafuu za kichakataji kimoja au mbili (Pentium III) Linux/Apache. Nguvu, scalability na uvumilivu wa makosa ya mfumo kama huo itakuwa kubwa zaidi kuliko, kwa mfano, seva moja ya processor nne kulingana na Wasindikaji wa Xeon, na gharama ni ile ile.”

Utiririshaji wa video kwa wakati mmoja, kushiriki data

Hebu fikiria kazi ambapo unahitaji kuhariri video katika vituo kadhaa (sema, > 5) au ufanyie kazi tu kiasi kikubwa cha data. Kuhamisha faili ya 100GB kwenye mtandao wa ndani itakuchukua dakika chache, na kazi ya jumla itakuwa kazi ngumu sana kumfanyia kazi. Kwa SAN, kila kituo cha kazi na seva kwenye mtandao hufikia faili kwa kasi sawa na diski ya ndani ya kasi ya juu. Ikiwa unahitaji kituo/seva nyingine kwa usindikaji wa data, unaweza kuiongeza kwa SAN bila kuzima mtandao, uhusiano rahisi kituo kwa swichi ya SAN na kuipa haki ya ufikiaji wa hifadhi. Ikiwa haujaridhika tena na utendaji wa mfumo mdogo wa data, unaweza kuongeza hifadhi nyingine na, kwa kutumia teknolojia ya usambazaji wa data (kwa mfano, RAID 0), kupata utendaji mara mbili.

Vipengele vya msingi vya SAN

Jumatano

Cables za shaba na za macho hutumiwa kuunganisha vipengele ndani ya kiwango cha Fiber Channel. Aina zote mbili za nyaya zinaweza kutumika wakati huo huo wakati wa kujenga SAN. Ubadilishaji wa kiolesura unafanywa kwa kutumia GBIC (Gigabit Interface Converter) na MIA (Adapta ya Kiolesura cha Vyombo vya Habari). Aina zote mbili za kebo leo hutoa kasi sawa ya uhamishaji data. Cable ya shaba hutumiwa kwa umbali mfupi (hadi mita 30), cable ya macho - wote kwa muda mfupi na kwa umbali hadi kilomita 10 na zaidi. Multimode na cables moja-mode macho hutumiwa. Cable ya Multimode hutumiwa kwa umbali mfupi (hadi 2 km). Kipenyo cha ndani cha fiber ya macho ya cable ya multimode ni 62.5 au 50 microns. Ili kufikia kasi ya uhamisho ya 100 MB/s (200 MB/s full duplex) wakati wa kutumia fiber multimode, urefu wa cable haipaswi kuzidi mita 200. Cable ya mode moja hutumiwa kwa umbali mrefu. Urefu wa cable vile ni mdogo kwa nguvu ya laser kutumika katika transmitter signal. Kipenyo cha ndani cha fiber ya macho ya cable moja-mode ni 7 au 9 microns, inaruhusu kifungu cha boriti moja.

Viunganishi, adapters

Ili kuunganisha nyaya za shaba, viunganisho vya aina ya DB-9 au HSSD hutumiwa. HSSD inachukuliwa kuwa ya kuaminika zaidi, lakini DB-9 hutumiwa mara kwa mara kwa sababu ni rahisi na ya bei nafuu. Kiunganishi cha kawaida (kinachojulikana zaidi). nyaya za macho ni kiunganishi cha SC, hutoa muunganisho wa hali ya juu na wazi. Kwa viunganisho vya kawaida, viunganisho vya SC vya multimode hutumiwa, na kwa viunganisho vya mbali, viunganisho vya mode moja hutumiwa. Adapta za multiport hutumia viunganishi vidogo.

Adapta za kawaida za FC kwa basi ya biti ya PCI 64. Pia, adapta nyingi za FC zinatengenezwa kwa basi la S-BUS; adapta za MCA, EISA, GIO, HIO, PMC, Compact PCI zinatolewa kwa matumizi maalum. Maarufu zaidi ni kadi za bandari moja; kuna kadi za bandari mbili na nne. Adapta za PCI kawaida hutumia viunganishi vya DB-9, HSSD, SC. Pia mara nyingi hupatikana adapta zenye msingi wa GBIC, ambazo huja na moduli za GBIC au bila. Adapta za Fiber Channel hutofautiana katika madarasa wanayotumia na vipengele mbalimbali vinavyotoa. Ili kuelewa tofauti, hapa ni meza ya kulinganisha adapta zinazotengenezwa na QLogic.

Chati ya Familia ya Adapta ya Mabasi ya Fiber Channel
SANblade	64 Biti	FCAL Publ. Kitanzi cha Pvt	Bandari ya FL	Darasa la 3	F Bandari	Darasa la 2	Elekeza kwa Uhakika	IP/SCSI	Duplex kamili	Mkanda wa FC	Maalum ya PCI 1.0 Moto Plug	Urekebishaji upya wa Solaris Dynamic	VIВ	2Gb
Mfululizo wa 2100	PCI 33 & 66MHz	X	X	X
Mfululizo wa 2200	PCI 33 & 66MHz	X	X	X	X	X	X	X	X	X
	33MHz PCI	X	X	X	X	X	X	X	X	X	X
	25 MHZ Sbus	X	X	X	X	X	X	X	X	X		X
Mfululizo wa 2300	66MHZ PCI/ 133MHZ PCI-X	X	X	X	X	X	X	X	X	X			X	X

Vitovu

Fiber Channel HUBs (hubs) hutumiwa kuunganisha nodi kwenye pete ya FC (FC Loop) na kuwa na muundo sawa na vitovu vya Token Ring. Kwa kuwa pete iliyovunjika inaweza kusababisha kusitishwa kwa utendakazi wa mtandao, vibanda vya kisasa vya FC vinatumia bandari za kupitisha pete (PBC-port bypass circuit), ambayo inaruhusu kufungua/kufunga kiotomatiki kwa pete (mifumo ya kuunganisha/kukata iliyounganishwa kwenye kitovu). Kwa kawaida FC HUB zinaweza kutumia hadi miunganisho 10 na zinaweza kupangwa hadi bandari 127 kwa kila pete. Vifaa vyote vilivyounganishwa kwenye HUB hupokea kipimo data cha kawaida ambacho wanaweza kushiriki kati yao wenyewe.

Swichi

Swichi za Fiber Channel (swichi) zina utendaji sawa na swichi za LAN zinazojulikana kwa msomaji. Wanatoa viunganisho vya kasi kamili, visivyozuia kati ya nodi. Nodi yoyote iliyounganishwa kwenye swichi ya FC hupokea kipimo data kamili ( chenye scalable). Kadiri idadi ya bandari kwenye mtandao uliowashwa inavyoongezeka, upitishaji wake huongezeka. Swichi zinaweza kutumika kwa kushirikiana na vitovu (ambavyo hutumika kwa maeneo ambayo hayahitaji kipimo data maalum kwa kila nodi) ili kufikia uwiano bora bei/utendaji. Shukrani kwa kasi, swichi zinaweza kutumika kuunda mitandao ya FC yenye anwani 2 24 (zaidi ya milioni 16).

Madaraja

Madaraja ya FC (madaraja au vizidishio) hutumika kuunganisha vifaa sambamba vya SCSI kwenye mtandao unaotegemea FC. Wanatoa tafsiri ya pakiti za SCSI kati ya Fiber Channel na vifaa Sambamba vya SCSI, mifano ambayo ni Jimbo Imara Diski (SSD) au maktaba zimewashwa kanda za magnetic. Ikumbukwe kwamba hivi karibuni, karibu vifaa vyote vinavyoweza kutumika ndani ya SAN vinazalishwa na watengenezaji walio na kiolesura cha FC kilichojengwa kwa ajili ya kuunganisha moja kwa moja kwenye mitandao ya hifadhi.

Seva na Hifadhi

Licha ya ukweli kwamba seva na uhifadhi ni mbali na vipengele muhimu vya SAN, hatutakaa juu ya maelezo yao, kwa kuwa tuna hakika kwamba wasomaji wetu wote wanafahamu vizuri.

Mwishoni, ningependa kuongeza kwamba makala hii ni hatua ya kwanza tu kuelekea mitandao ya hifadhi. Ili kuelewa mada hiyo kikamilifu, msomaji anapaswa kulipa kipaumbele sana kwa vipengele vya utekelezaji wa sehemu na watengenezaji wa SAN na zana za usimamizi wa programu, kwani bila wao, Mtandao wa Eneo la Hifadhi ni seti tu ya vipengele vya kubadili mifumo ya kuhifadhi ambayo haitaleta. wewe faida kamili za kutekeleza mtandao wa hifadhi.

Hitimisho

Leo, Mtandao wa Eneo la Hifadhi ni teknolojia mpya kabisa ambayo hivi karibuni inaweza kuenea miongoni mwa wateja wa kampuni. Huko Ulaya na Marekani, makampuni ya biashara ambayo yana kundi kubwa la mifumo ya hifadhi iliyosakinishwa tayari yanaanza kubadili mitandao ya uhifadhi ili kupanga uhifadhi kwa gharama bora zaidi ya umiliki.

Kulingana na wachambuzi, mnamo 2005, idadi kubwa ya seva za kati na za juu zitakuja na kiolesura kilichowekwa tayari cha Fiber Channel (hali hii inaweza kuonekana tayari leo), na kiolesura cha SCSI sambamba kitatumika kwa diski ya ndani. miunganisho katika seva. Tayari leo, wakati wa kujenga mifumo ya uhifadhi na ununuzi wa seva za kiwango cha kati na cha juu, unapaswa kuzingatia hili. teknolojia ya kuahidi, hasa tangu leo inafanya uwezekano wa kutekeleza idadi ya kazi nafuu zaidi kuliko kutumia ufumbuzi maalumu. Pia, ukiwekeza katika teknolojia ya SAN leo, hutapoteza uwekezaji wako kesho kwa sababu vipengele vya Fiber Channel vinaunda fursa nzuri za kuinua uwekezaji wako leo katika siku zijazo.

P.S.

Toleo la awali la makala hiyo liliandikwa mnamo Juni 2000, lakini kutokana na ukosefu wa maslahi makubwa katika teknolojia ya mtandao wa kuhifadhi, uchapishaji uliahirishwa hadi siku zijazo. Mustakabali huu umefika leo, na ninatumai kuwa nakala hii itahimiza msomaji kutambua hitaji la kuhamia teknolojia ya mtandao ya eneo la uhifadhi kama teknolojia ya hali ya juu ya kujenga mifumo ya kuhifadhi na kuandaa ufikiaji wa data.

Katika hali rahisi, SAN ina mifumo ya kuhifadhi, swichi na seva zilizounganishwa na njia za mawasiliano ya macho. Mbali na mifumo ya uhifadhi wa diski ya moja kwa moja, unaweza kuunganisha maktaba ya diski, maktaba ya tepi (vijito), vifaa vya kuhifadhi data kwenye diski za macho (CD/DVD na wengine), nk kwa SAN.

Mfano wa miundombinu ya kuaminika sana ambayo seva zimeunganishwa kwa wakati mmoja mtandao wa ndani(kushoto) na kwa mtandao wa hifadhi (kulia). Mpango huu hutoa upatikanaji wa data iko kwenye mfumo wa kuhifadhi katika tukio la kushindwa kwa moduli yoyote ya processor, kubadili au njia ya kufikia.

Kutumia SAN hukuruhusu kutoa:

usimamizi wa kati wa rasilimali za seva na mifumo ya kuhifadhi data;
kuunganisha safu mpya za disk na seva bila kuacha mfumo mzima wa kuhifadhi;
kutumia vifaa vilivyonunuliwa hapo awali kwa kushirikiana na vifaa vipya vya kuhifadhi data;
ufikiaji wa haraka na unaotegemewa wa vifaa vya kuhifadhi data vilivyo katika umbali mkubwa kutoka kwa seva, *bila hasara kubwa za utendakazi;
kuharakisha mchakato wa kuhifadhi na kurejesha data - BURA.

Hadithi

Ukuzaji wa teknolojia za mtandao umesababisha kuibuka kwa suluhisho mbili za mtandao kwa mifumo ya uhifadhi - Mtandao wa Eneo la Hifadhi (SAN) kwa kubadilishana data katika kiwango cha block inayoungwa mkono na mteja. mifumo ya faili, na seva za kuhifadhi data katika kiwango cha faili cha Hifadhi Iliyoambatishwa ya Mtandao (NAS). Ili kutofautisha mifumo ya uhifadhi wa kitamaduni kutoka kwa ile ya mtandao, jina lingine la urejeshaji lilipendekezwa - Hifadhi Iliyoambatishwa Moja kwa Moja (DAS).

Mfululizo wa DAS, SAN, na NAS ambao umeonekana kwenye soko unaonyesha msururu wa mawasiliano kati ya programu zinazotumia data na baiti kwenye media iliyo na data hiyo. Mara moja kwa wakati, programu za programu zenyewe zilisoma na kuandika vizuizi, kisha madereva walionekana kama sehemu ya mfumo wa uendeshaji. Katika DAS ya kisasa, SAN na NAS, mlolongo una viungo vitatu: kiungo cha kwanza ni uundaji wa safu za RAID, pili ni usindikaji wa metadata ambayo inaruhusu data ya binary kufasiriwa kwa namna ya faili na rekodi, na ya tatu. ni huduma za kutoa data kwa programu. Zinatofautiana katika wapi na jinsi viungo hivi vinatekelezwa. Kwa upande wa DAS, mfumo wa uhifadhi ni "wazi"; hutoa tu uwezo wa kuhifadhi na kufikia data, na kila kitu kingine kinafanywa kwa upande wa seva, kuanzia na miingiliano na viendeshi. Pamoja na ujio wa SAN, utoaji wa RAID huhamishiwa kwenye upande wa mfumo wa hifadhi; kila kitu kingine kinasalia sawa na katika kesi ya DAS. Lakini NAS inatofautiana kwa kuwa metadata pia huhamishiwa kwenye mfumo wa hifadhi ili kuhakikisha ufikiaji wa faili; hapa mteja anaweza tu kusaidia huduma za data.

Kuibuka kwa SAN kuliwezekana baada ya kutengenezwa mnamo 1988 Itifaki ya nyuzi Idhaa (FC) na kuidhinishwa na ANSI kama kiwango katika 1994. Neno Mtandao wa Eneo la Hifadhi lilianza 1999. Baada ya muda, FC ilitoa njia ya Ethernet, na mitandao ya IP-SAN yenye viunganisho vya iSCSI ilienea.

Wazo seva ya mtandao Hifadhi ya NAS ni ya Brian Randall wa Chuo Kikuu cha Newcastle na ilitekelezwa kwenye mashine za seva za UNIX mnamo 1983. Wazo hili lilifanikiwa sana hivi kwamba lilichukuliwa na makampuni mengi, ikiwa ni pamoja na Novell, IBM, na Sun, lakini hatimaye kuchukua nafasi ya viongozi na NetApp na EMC.

Mnamo 1995, Garth Gibson alitengeneza kanuni za NAS na kuunda mifumo ya kuhifadhi vitu (OBS). Alianza kwa kugawanya shughuli zote za diski katika vikundi viwili, moja ambayo ni pamoja na yale ambayo yalifanywa mara kwa mara, kama vile kusoma na kuandika, na nyingine ambayo haikufanywa mara kwa mara, kama vile shughuli za majina. Kisha akapendekeza kontena jingine pamoja na vitalu na mafaili, ambayo aliiita kitu.

OBS ina aina mpya ya kiolesura, inaitwa msingi wa kitu. Huduma za data za mteja huingiliana na metadata kwa kutumia API ya Kitu. OBS haihifadhi data tu, bali pia inasaidia RAID, huhifadhi metadata zinazohusiana na vitu, na kuauni kiolesura cha kitu. DAS na SAN na NAS na OBS huishi pamoja baada ya muda, lakini kila aina ya ufikiaji inafaa zaidi kwa aina mahususi ya data na programu.

Usanifu wa SAN

Topolojia ya mtandao

SAN ni mtandao wa data wa kasi wa juu ulioundwa kuunganisha seva kwenye vifaa vya kuhifadhi. Aina mbalimbali za topolojia za SAN (point-to-point, Arbitrated Loop, na swichi) huchukua nafasi ya miunganisho ya kawaida ya basi kutoka kwa seva hadi hifadhi na kutoa unyumbufu mkubwa zaidi, utendakazi, na kutegemewa juu yake. Dhana ya SAN inategemea uwezo wa kuunganisha seva yoyote kwenye kifaa chochote cha kuhifadhi data kinachoendesha kwa kutumia itifaki ya Fiber Channel. Kanuni ya mwingiliano wa nodi katika SAN na topolojia ya uhakika-kwa-hatua au kubadili inavyoonyeshwa kwenye takwimu. Katika Kitanzi Kilichosuluhishwa SAN, uhamishaji wa data hutokea kwa kufuatana kutoka nodi hadi nodi. Ili kuanza usambazaji wa data, kifaa cha kupitisha huanzisha usuluhishi kwa haki ya kutumia njia ya upitishaji data (kwa hivyo jina la topolojia - Kitanzi cha Usuluhishi).

Msingi wa usafiri wa SAN ni itifaki ya Fiber Channel, ambayo hutumia viunganisho vya vifaa vya shaba na fiber-optic.

Vipengele vya SAN

Vipengele vya SAN vimeainishwa kama ifuatavyo:

Rasilimali za kuhifadhi data;
Vifaa vinavyotekeleza miundombinu ya SAN;

Adapta za Mabasi ya Mwenyeji

Rasilimali za Uhifadhi

Rasilimali za uhifadhi ni pamoja na safu za diski, viendeshi vya tepu, na maktaba ya Fiber Channel. Rasilimali za hifadhi hutambua uwezo wao mwingi tu zinapojumuishwa kwenye SAN. Kwa hivyo, safu za diski za hali ya juu zinaweza kuiga data kati ya safu kwenye mitandao ya Fiber Channel, na maktaba za tepi zinaweza kuhamisha data kwa mkanda moja kwa moja kutoka kwa safu za diski na kiolesura cha Fiber Channel, kupitisha mtandao na seva (Chelezo isiyo na seva). Maarufu zaidi kwenye soko ni safu za diski kutoka EMC, Hitachi, IBM, Compaq (Familia ya Uhifadhi wa Kazi, ambayo Compaq ilirithi kutoka kwa Dijiti), na kati ya watengenezaji wa maktaba ya kanda, StorageTek, Quantum/ATL, na IBM inapaswa kutajwa.

Vifaa vinavyotekeleza miundombinu ya SAN

Vifaa vinavyotekeleza miundombinu ya SAN ni swichi za Fiber Channel (swichi za FC), vitovu (Fiber Channel Hub) na vipanga njia (vipanga njia vya Fiber Channel-SCSI). Hubs hutumiwa kuchanganya vifaa vinavyofanya kazi katika modi ya Fiber Channel Arbitrated Loop (FC_AL) ). Matumizi ya hubs inakuwezesha kuunganisha na kukata vifaa kwenye kitanzi bila kuacha mfumo, kwani kitovu hufunga kitanzi kiotomatiki ikiwa kifaa kimekatwa na kufungua kitanzi kiotomatiki ikiwa kifaa kipya kimeunganishwa nayo. Kila mabadiliko ya kitanzi yanafuatana na mchakato mgumu wa uanzishaji wake. Mchakato wa uanzishaji ni wa hatua nyingi, na hadi utakapokamilika, ubadilishanaji wa data kwenye kitanzi hauwezekani.

SAN zote za kisasa zimejengwa kwa swichi, kuruhusu muunganisho kamili wa mtandao. Swichi haziwezi tu kuunganisha vifaa vya Fiber Channel, lakini pia kupunguza ufikiaji kati ya vifaa, ambavyo kinachojulikana kanda huundwa kwenye swichi. Vifaa vilivyowekwa katika maeneo tofauti haviwezi kuwasiliana na kila mmoja. Idadi ya bandari katika SAN inaweza kuongezwa kwa kuunganisha swichi kwa kila mmoja. Kundi la swichi zilizounganishwa huitwa Kitambaa cha Fiber Channel au tu Kitambaa. Viunganisho kati ya swichi huitwa Viunga vya Interswitch, au ISL kwa kifupi.

Programu

Programu hukuruhusu kutekeleza upunguzaji wa njia za ufikiaji wa seva kwa safu za diski na usambazaji wa mzigo wa nguvu kati ya njia. Kwa safu nyingi za diski, kuna njia rahisi ya kuamua kuwa bandari zinazopatikana kupitia watawala tofauti ni za diski moja. Programu maalum hudumisha jedwali la njia za ufikiaji kwa vifaa na huhakikisha kuwa njia zimetenganishwa wakati wa maafa, kuunganisha kwa nguvu njia mpya na kusambaza mzigo kati yao. Kama sheria, watengenezaji wa safu ya diski hutoa programu maalum ya aina hii kwa safu zao. Programu ya VERITAS inazalisha programu ya Meneja wa Kiasi cha VERITAS, iliyoundwa kupanga kiasi cha diski za kimantiki kutoka kwa diski za kimwili na kutoa upungufu wa njia za upatikanaji wa disk, pamoja na usambazaji wa mzigo kati yao kwa safu nyingi za disk zinazojulikana.

Itifaki zilizotumika

Itifaki za kiwango cha chini hutumiwa katika mitandao ya hifadhi:

Itifaki ya Fiber Channel (FCP), usafiri wa SCSI kupitia Fiber Channel. Itifaki inayotumika sana kwa sasa. Inapatikana katika chaguzi za 1 Gbit/s, 2 Gbit/s, 4 Gbit/s, 8 Gbit/s na 10 Gbit/s.
iSCSI, usafiri wa SCSI kupitia TCP/IP.
FCoE, FCP/SCSI usafiri kupitia Ethaneti safi.
FCIP na iFCP, encapsulation na maambukizi ya FCP/SCSI katika pakiti za IP.
HyperSCSI, SCSI usafiri juu ya Ethernet.
Usafirishaji wa FICON kupitia Fiber Channel (inayotumiwa na fremu kuu pekee).
ATA kupitia Ethaneti, usafiri wa ATA kupitia Ethaneti.
Usafiri wa SCSI na/au TCP/IP kupitia InfiniBand (IB).

Faida

Kuegemea juu kwa ufikiaji wa data iliyo kwenye mifumo ya nje hifadhi Uhuru wa topolojia ya SAN kutoka kwa mifumo ya hifadhi na seva zinazotumiwa.
Uhifadhi wa data wa kati (kuegemea, usalama).
Ubadilishaji rahisi wa kati na usimamizi wa data.
Kuhamisha trafiki nzito ya I/O kwenye mtandao tofauti - kupakua LAN.
Utendaji wa juu na utulivu wa chini.
Uwezo na unyumbufu wa kitambaa cha kimantiki cha SAN
Saizi ya kijiografia ya SAN, tofauti na DAS ya kawaida, haina kikomo.
Uwezo wa kusambaza haraka rasilimali kati ya seva.
Uwezo wa kujenga uvumilivu wa makosa ufumbuzi wa nguzo bila gharama ya ziada kulingana na SAN yako iliyopo.
Mpango rahisi wa chelezo - data zote ziko katika sehemu moja.
Upatikanaji vipengele vya ziada na huduma (picha, urudufishaji wa mbali).
Kiwango cha juu cha usalama wa SAN.

Mifumo ya uhifadhi ya kushiriki kwa kawaida hurahisisha usimamizi na kuongeza kiwango cha kunyumbulika, kwa kuwa kebo na safu za diski hazihitaji kusafirishwa kimwili na kuunganishwa tena kutoka kwa seva moja hadi nyingine.

Faida nyingine ni uwezo wa boot seva moja kwa moja kutoka kwenye mtandao wa hifadhi. Kwa usanidi huu, unaweza haraka na kwa urahisi kuchukua nafasi mbaya

Katika suala la maarifa, SAN alikutana na kikwazo fulani - kutopatikana kwa habari ya msingi. Linapokuja suala la kusoma bidhaa zingine za miundombinu ambazo umekutana nazo, ni rahisi zaidi - kuna matoleo ya majaribio ya programu, uwezo wa kuziweka kwenye mashine ya kawaida, kuna rundo la vitabu vya kiada, miongozo ya kumbukumbu na blogi kwenye mada. Cisco na Microsoft huzalisha vitabu vya kiada vya hali ya juu sana, MS angalau imesafisha dari yake ya kuzimu inayoitwa technet, hata kuna kitabu kwenye VMware, ingawa ni kimoja tu (na hata kwa Kirusi!), na kwa ufanisi wa karibu 100%. Tayari kwenye vifaa vya kuhifadhi data wenyewe, unaweza kupata taarifa kutoka kwa semina, matukio ya masoko na nyaraka, vikao. Kwenye mtandao wa hifadhi kuna ukimya na kusimama kwa wafu na scythes. Nilipata vitabu viwili vya kiada, lakini sikuthubutu kuvinunua. Hii ni "Mitandao ya Eneo la Kuhifadhi Kwa Dummies" (kuna kitu kama hicho, inageuka. Kuuliza sana Kiingereza "dummies" katika watazamaji walengwa, inaonekana) kwa rubles elfu moja na nusu na "Mitandao ya Hifadhi ya Kusambazwa: Usanifu, Itifaki na Usimamizi" - inaonekana ya kuaminika zaidi, lakini rubles 8200 na punguzo la 40%. Pamoja na kitabu hiki, Ozon pia anapendekeza kitabu “The Art of Bricklaying.”

Sijui nini cha kumshauri mtu ambaye anaamua kujifunza angalau nadharia ya kuandaa mtandao wa kuhifadhi data kutoka mwanzo. Kama mazoezi yameonyesha, hata kozi za gharama kubwa zinaweza kutoa matokeo sifuri. Watu wanaohusiana na SAN wamegawanywa katika vikundi vitatu: wale ambao hawajui ni nini, wale wanaojua kuwa jambo kama hilo lipo tu, na wale ambao, wanapoulizwa "kwa nini kutengeneza viwanda viwili au zaidi kwenye mtandao wa kuhifadhi," angalia. kwa mshangao kama huo, kana kwamba waliulizwa kitu kama "kwa nini mraba unahitaji pembe nne?"

Nitajaribu kujaza pengo ambalo nilikuwa nikikosa - elezea msingi na ueleze kwa urahisi. Nitazingatia SAN kulingana na itifaki yake ya kawaida - Fiber Channel.

Kwa hivyo, SAN- Mtandao wa Eneo la Hifadhi- imeundwa ili kuunganisha nafasi ya disk ya seva kwenye hifadhi maalum ya disk iliyojitolea. Jambo la msingi ni kwamba njia hii rasilimali za diski hutumiwa zaidi kiuchumi, ni rahisi kusimamia na kuwa na utendaji bora. Na katika maswala ya uboreshaji na nguzo, wakati seva kadhaa zinahitaji ufikiaji wa nafasi moja ya diski, mifumo kama hiyo ya kuhifadhi data kwa ujumla haiwezi kubadilishwa.

Kwa njia, kutokana na tafsiri katika Kirusi, machafuko fulani hutokea katika istilahi za SAN. SAN katika tafsiri ina maana "mtandao wa kuhifadhi data" - mfumo wa kuhifadhi. Walakini, kimsingi nchini Urusi, mifumo ya uhifadhi inamaanisha neno "mfumo wa kuhifadhi data", ambayo ni, safu ya diski (Safu ya Hifadhi), ambayo kwa upande wake ina kizuizi cha Kudhibiti ( Kichakataji cha Hifadhi, Kidhibiti cha Hifadhi) na rafu za diski ( Ufungaji wa Diski) Walakini, katika safu asili ya Hifadhi ni sehemu tu ya SAN, ingawa wakati mwingine ndio muhimu zaidi. Katika Urusi tunapata kwamba mfumo wa kuhifadhi (mfumo wa kuhifadhi data) ni sehemu ya mtandao wa hifadhi (mtandao wa kuhifadhi data). Kwa hivyo, vifaa vya uhifadhi kawaida huitwa mifumo ya uhifadhi, na mtandao wa uhifadhi ni SAN (na umechanganyikiwa na "Jua", lakini hizi ni vitapeli).

Vipengele na Masharti

Kiteknolojia, SAN ina vipengele vifuatavyo:

1. Nodes, nodes

Safu za diski (mifumo ya kuhifadhi data) - uhifadhi (lengo)
Seva ni watumiaji wa rasilimali za diski (waanzilishi).

2. Miundombinu ya mtandao

Swichi (na ruta katika mifumo ngumu na iliyosambazwa)
Kebo

Upekee

Bila kuingia kwa undani zaidi, itifaki ya FC ni sawa na itifaki ya Ethaneti yenye anwani za WWN badala ya anwani za MAC. Tu, badala ya mbili Viwango vya Ethernet ina tano (ambayo ya nne bado haijafafanuliwa, na ya tano ni ramani kati ya usafiri wa FC na itifaki za kiwango cha juu ambazo hupitishwa juu ya FC hii - SCSI-3, IP). Kwa kuongeza, swichi za FC hutumia huduma maalum, analogi ambazo kwa mitandao ya IP kawaida ziko kwenye seva. Kwa mfano: Kidhibiti cha Anwani ya Kikoa (kinachohusika na kukabidhi Kitambulisho cha Kikoa kwa swichi), Seva ya Jina (huhifadhi maelezo kuhusu vifaa vilivyounganishwa, aina ya analogi ya WINS ndani ya swichi), n.k.

Kwa SAN, vigezo muhimu sio utendaji tu, bali pia kuegemea. Baada ya yote, ikiwa seva ya hifadhidata inapoteza mtandao wake kwa sekunde kadhaa (au hata dakika), haitakuwa ya kufurahisha, lakini unaweza kuishi. Na ikiwa wakati huo huo gari ngumu na database au OS huanguka, athari itakuwa mbaya zaidi. Kwa hivyo, sehemu zote za SAN kawaida zinarudiwa - bandari katika vifaa vya uhifadhi na seva, swichi, viungo kati ya swichi na, kipengele muhimu cha SAN, ikilinganishwa na LAN - kurudia katika kiwango cha miundombinu yote ya vifaa vya mtandao - kitambaa.

Kiwanda (kitambaa- ambayo kwa kweli hutafsiri kutoka kwa Kiingereza kama kitambaa, kwa sababu ... neno hilo linaashiria mchoro wa uunganisho uliounganishwa wa vifaa vya mtandao na mwisho, lakini neno tayari limeanzishwa) - seti ya swichi zilizounganishwa kwa kila mmoja na viungo vya kubadili-baina ( ISL - Kiungo cha InterSwitch).

SANS zinazoaminika sana lazima zijumuishe vitambaa viwili (na wakati mwingine zaidi), kwani kitambaa yenyewe ni hatua moja ya kutofaulu. Wale ambao wamewahi kuona matokeo ya pete kwenye mtandao au harakati ya deft ya kibodi ambayo inaweka kernel au usambazaji kubadili kwenye coma na firmware isiyofanikiwa au amri wanaelewa kile tunachozungumzia.

Viwanda vinaweza kuwa na topolojia inayofanana (ya kioo) au kuwa tofauti. Kwa mfano, kiwanda kimoja kinaweza kujumuisha swichi nne, na nyingine ni kutoka kwa moja, na nodi muhimu tu zinaweza kuunganishwa nayo.

Topolojia

Aina zifuatazo za topolojia za kiwanda zinajulikana:

Cascade- swichi zimeunganishwa katika mfululizo. Ikiwa kuna zaidi ya mbili, basi haiaminiki na haina tija.

Pete- Cascade iliyofungwa. Inaaminika zaidi kuliko mteremko rahisi, ingawa kwa idadi kubwa ya washiriki (zaidi ya 4), utendaji utateseka. Na kushindwa moja kwa ISL au moja ya swichi hugeuka mzunguko katika cascade na matokeo yote.

matundu) Hutokea Mesh Kamili- wakati kila swichi inaunganisha kwa kila moja. Inajulikana na kuegemea juu, utendaji na bei. Idadi ya bandari zinazohitajika kwa mawasiliano ya interswitch inakua kwa kasi kwa kuongezwa kwa kila swichi mpya kwenye saketi. Kwa usanidi fulani, hakutakuwa na bandari zilizobaki za nodi - kila mtu atakaliwa na ISL. Mesh Sehemu- chama chochote cha machafuko cha swichi.

Kituo/pembezoni (Core/Edge)- karibu na topolojia ya LAN ya kawaida, lakini bila safu ya usambazaji. Mara nyingi, hifadhi imeunganishwa na swichi za Core, na seva zimeunganishwa kwenye Edge. Ingawa safu ya ziada (tier) ya swichi za Edge inaweza kutengwa kwa uhifadhi. Pia, hifadhi na seva zote zinaweza kuunganishwa kwenye swichi moja ili kuboresha utendaji na kupunguza muda wa majibu (hii inaitwa ujanibishaji). Topolojia hii ina sifa ya scalability nzuri na usimamizi.

Ukandaji (kugawa maeneo, kugawa maeneo)

Tabia nyingine Teknolojia ya SAN. Huu ndio ufafanuzi wa jozi za walengwa wa waanzilishi. Hiyo ni, ambayo seva zinaweza kupata rasilimali gani za diski, ili isije ikawa kwamba seva zote zinaona diski zote zinazowezekana. Hii inafanikiwa kama ifuatavyo:

jozi zilizochaguliwa zinaongezwa kwenye kanda zilizoundwa hapo awali kwenye kubadili;
kanda zimewekwa katika seti za kanda (seti ya eneo, usanidi wa eneo) iliyoundwa hapo;
seti za kanda zimeamilishwa kwenye kitambaa.

Kwa chapisho la awali juu ya mada ya SAN, nadhani hiyo inatosha. Ninaomba msamaha kwa picha tofauti - sina fursa ya kuzichora mwenyewe kazini bado, na sina wakati nyumbani. Kulikuwa na wazo la kuchora kwenye karatasi na kuchukua picha, lakini niliamua kuwa ni bora kwa njia hii.

Mwishowe, kama maandishi, nitaorodhesha Miongozo ya kimsingi ya muundo wa kitambaa cha SAN.

Tengeneza muundo ili hakuna swichi zaidi ya tatu kati ya vifaa viwili vya mwisho.
Inastahili kuwa kiwanda hicho kisiwe na swichi zaidi ya 31.
Inafaa kuweka Kitambulisho cha Kikoa mwenyewe kabla ya kuanzisha swichi mpya kwenye kitambaa - inaboresha udhibiti na husaidia kuzuia shida za Kitambulisho cha Kikoa sawa, katika hali, kwa mfano, kuunganisha tena swichi kutoka kitambaa kimoja hadi kingine.
Kuwa na njia nyingi sawa kati ya kila kifaa cha kuhifadhi na kianzisha.
Katika hali ya mahitaji ya utendaji yasiyo na uhakika, endelea kutoka kwa uwiano wa idadi ya bandari za Nx (kwa vifaa vya mwisho) hadi nambari ya milango ya ISL kama 6:1 (mapendekezo ya EMC) au 7:1 (mapendekezo ya brocade). Uwiano huu unaitwa kujiandikisha kupita kiasi.
Mapendekezo ya eneo:
- tumia majina ya habari ya kanda na seti za kanda;
- tumia upangaji wa WWPN badala ya msingi wa Lango (kulingana na anwani za kifaa, sio bandari halisi za swichi maalum);
- kila eneo - mwanzilishi mmoja;
- safisha kiwanda kutoka kwa maeneo "wafu".
Kuwa na hifadhi ya bandari na nyaya za bure.
Kuwa na hifadhi ya vifaa (swichi). Katika ngazi ya tovuti - lazima, labda katika ngazi ya kiwanda.

Nitajaribu kujaza pengo ambalo nilikuwa nikikosa - elezea msingi na ueleze kwa urahisi. Nitazingatia SAN kulingana na itifaki yake ya kawaida - Fiber Channel.

Kwa njia, kutokana na tafsiri katika Kirusi, machafuko fulani hutokea katika istilahi za SAN. SAN katika tafsiri ina maana "mtandao wa kuhifadhi data" - mfumo wa kuhifadhi. Walakini, kimsingi nchini Urusi, uhifadhi unamaanisha neno "mfumo wa kuhifadhi data," ambayo ni, safu ya diski ( Safu ya Hifadhi), ambayo kwa upande wake ina kizuizi cha Kudhibiti ( Kichakataji cha Hifadhi, Kidhibiti cha Hifadhi) na rafu za diski ( Ufungaji wa Diski) Walakini, katika safu asili ya Hifadhi ni sehemu tu ya SAN, ingawa wakati mwingine ndio muhimu zaidi. Katika Urusi tunapata kwamba mfumo wa kuhifadhi (mfumo wa kuhifadhi data) ni sehemu ya mtandao wa hifadhi (mtandao wa kuhifadhi data). Kwa hivyo, vifaa vya uhifadhi kawaida huitwa mifumo ya uhifadhi, na mtandao wa uhifadhi ni SAN (na umechanganyikiwa na "Jua", lakini hizi ni vitapeli).

Vipengele na Masharti

Kiteknolojia, SAN ina vipengele vifuatavyo:

1. Nodes, nodes

Safu za diski (mifumo ya kuhifadhi data) - uhifadhi (lengo)
Seva ni watumiaji wa rasilimali za diski (waanzilishi).

2. Miundombinu ya mtandao

Swichi (na ruta katika mifumo ngumu na iliyosambazwa)
Kebo

Upekee

Bila kuingia kwa undani zaidi, itifaki ya FC ni sawa na itifaki ya Ethaneti yenye anwani za WWN badala ya anwani za MAC. Tu, badala ya ngazi mbili, Ethernet ina tano (ambayo ya nne bado haijafafanuliwa, na ya tano ni ramani kati ya usafiri wa FC na itifaki za kiwango cha juu ambazo hupitishwa juu ya FC hii - SCSI-3, IP). Kwa kuongeza, swichi za FC hutumia huduma maalum, analogues ambazo kwa mitandao ya IP kawaida huwekwa kwenye seva. Kwa mfano: Kidhibiti cha Anwani ya Kikoa (kinachohusika na kukabidhi Kitambulisho cha Kikoa kwa swichi), Seva ya Jina (huhifadhi maelezo kuhusu vifaa vilivyounganishwa, aina ya analogi ya WINS ndani ya swichi), n.k.

Viwanda vinaweza kuwa na topolojia inayofanana (ya kioo) au kuwa tofauti. Kwa mfano, kitambaa kimoja kinaweza kuwa na swichi nne, na nyingine - ya moja, na nodes tu muhimu sana zinaweza kushikamana nayo.

Topolojia

Aina zifuatazo za topolojia za kiwanda zinajulikana:

Cascade- swichi zimeunganishwa katika mfululizo. Ikiwa kuna zaidi ya mbili, basi haiaminiki na haina tija.

Ukandaji (kugawa maeneo, kugawa maeneo)

Teknolojia nyingine ya kawaida ya SAN. Huu ndio ufafanuzi wa jozi za walengwa wa waanzilishi. Hiyo ni, ambayo seva zinaweza kupata rasilimali gani za diski, ili isije ikawa kwamba seva zote zinaona diski zote zinazowezekana. Hii inafanikiwa kama ifuatavyo:

jozi zilizochaguliwa zinaongezwa kwenye kanda zilizoundwa hapo awali kwenye kubadili;
kanda zimewekwa katika seti za kanda (seti ya eneo, usanidi wa eneo) iliyoundwa hapo;
seti za kanda zimeamilishwa kwenye kitambaa.

Mwishowe, kama maandishi, nitaorodhesha Miongozo ya kimsingi ya muundo wa kitambaa cha SAN.

Tengeneza muundo ili hakuna swichi zaidi ya tatu kati ya vifaa viwili vya mwisho.
Inastahili kuwa kiwanda hicho kisiwe na swichi zaidi ya 31.
Inafaa kuweka Kitambulisho cha Kikoa mwenyewe kabla ya kuanzisha swichi mpya kwenye kitambaa - inaboresha udhibiti na husaidia kuzuia shida za Kitambulisho cha Kikoa sawa, katika hali, kwa mfano, kuunganisha tena swichi kutoka kitambaa kimoja hadi kingine.
Kuwa na njia nyingi sawa kati ya kila kifaa cha kuhifadhi na kianzisha.
Katika hali ya mahitaji ya utendaji yasiyo na uhakika, endelea kutoka kwa uwiano wa idadi ya bandari za Nx (kwa vifaa vya mwisho) hadi nambari ya milango ya ISL kama 6:1 (mapendekezo ya EMC) au 7:1 (mapendekezo ya brocade). Uwiano huu unaitwa kujiandikisha kupita kiasi.
Mapendekezo ya eneo:
- tumia majina ya habari ya kanda na seti za kanda;
- tumia upangaji wa WWPN badala ya msingi wa Lango (kulingana na anwani za kifaa, sio bandari halisi za swichi maalum);
- kila eneo - mwanzilishi mmoja;
- safisha kiwanda kutoka kwa maeneo "wafu".
Kuwa na hifadhi ya bandari na nyaya za bure.
Kuwa na hifadhi ya vifaa (swichi). Katika ngazi ya tovuti - lazima, labda katika ngazi ya kiwanda.