SAN Комутатори (SAN switches)

SAN комутатори використовуються як центральний комутуючий пристрій для вузлів. мережі SAN. Ви вставляєте один кінець оптичного кабелю в роз'єм на адаптері сервера або контролері дискового масиву, а інший в порт на комутаторі. Комутатор можна порівняти з набором дротів, які скроссовані таким чином, щоб дозволити кожному пристрою мережі «говорити» по одному дроту з будь-яким іншим пристроєм мережі одночасно. Тобто, іншими словами, всі абоненти можуть розмовляти одночасно.
Один або кілька комутаторів, з'єднаних між собою, утворюють фабрику. Одна фабрика може складатися з одного або кількох комутаторів (до 239 зараз). Тому фабрику можна визначити як мережу, що складається зі з'єднаних між собою комутаторів. SAN може складатися з кількох фабрик. Більшість SAN складається з двох фабрик, одна з яких є резервною.
Ви можете підключити сервери та сховища до SAN використовуючи один комутатор, але правилом гарного тону є використання двох комутаторів, щоб уникнути втрату даних та простої при виході з ладу одного з них. На малюнку 1 показана звичайна фабрика, яка використовує два комутатори для з'єднання серверів з дисковим масивом.

Рис 1. Найпростіша фабрика з використанням 2-х комутаторів.

Зі збільшенням кількості серверів та сховищ у вашій SAN ви просто додаєте комутатори.

Рис 2. Розширення SAN Fabric

Модульні чи звичайні комутатори (modular switches)

SAN комутатори бувають на будь-який смак від 8 до сотень портів. Більшість модульних комутаторів поставляється із 8 або 16 портами. Останнім віянням є можливість нарощувати кількість портів на придбаному комутаторі з інкрементом 4. Типовим прикладом такого комутатора може бути Qlogic SANbox 5200 (рис. 3). Цей продукт ви можете придбати з 8 портами в базі, і нарощувати потім до 16 в одному модулі і до 64 портів (!) в чотирьох модулях, що з'єднуються між собою 10 гігабітним FC.

Рис 3. Qlogic SANbox 5200 - чотиримодульний стек з 64 портами

Директори чи комутатори класу підприємства (director switches)

Директори набагато дорожчі модульних комутаторів і зазвичай містять сотні портів (рис. 4). Директори можна побачити в центрі великих комутованих фабрик як ядро ​​мережі. Директори мають виняткову відмовостійкість і підтримують працездатність всієї інфраструктури 24 години на добу, 7 днів на тиждень. Вони дозволяють здійснювати регламентні роботи та заміну модулів «на льоту».

Мал. 4. SilkWorm 1200 128 port та McData InterPid 6140

Директор складається з платформи, модулів портів гарячої заміни (зазвичай 12 або 16 портів) та процесорних модулів гарячої заміни (зазвичай двопроцесорних). Директор можна придбати з 32 портами та нарощувати його до 128 – 140 портів.
У корпоративних мережах SAN зазвичай використовують директори як ядро ​​мережі. До них підключають модульні комутатори як кінцеві (граничні) комутатори. До тих, у свою чергу, підключають сервери та сховища. Така топологія називається ядро-кордон (core-to-edge topology) і дозволяє масштабувати мережу до тисяч портів (рис. 5).

Мал. 5. Топологія ядро-кордон із використанням директорів.

SAN маршрутизатори або мультипротокльні комутатори (multiprotocol switches)

SAN маршрутизатори служать для з'єднання віддалених острівців SAN у єдину мережу на вирішення завдань захисту від катастроф, консолідації ресурсів зберігання, організації процедур back-up даних віддалених підрозділів на стрічкові і дискові ресурси головного центру даних, і т.д (рис 6.). Об'єднання віддалених мереж SAN в єдиний ресурс це наступний крок в еволюції мереж зберігання даних після впровадження SAN у головній структурі та підрозділах підприємств (рис. 7).

Мал. 6: McDATA Eclipse 1620, 3300 та 4300

Мал. 7: Об'єднання віддалених мереж SAN у єдиний ресурс

Острівки SAN можна з'єднати, використовуючи протокол FC і звичайні модульні комутатори або директори, через одномодовий оптичний кабель (single mode cable або dark fiber) або використовуючи обладнання мультиплексування (DWDM). Однак такий метод не дозволить вам вийти за межі міста (радіус 70 км). Для більшого видалення знадобиться протокол Fiber Channel over IP (FCIP, http://www.iscsistorage.com/ipstorage.htm), реалізований у маршрутизаторах Eclipse компанії McData (рис. 6). FCIP «загортає» кожен кадр FC у пакет IP транспорту через мережу IP. Сторона, що приймає, розпаковує пакет IP і дістає звідти оригінальний кадр FC для подальшої передачі вже по локальній мережі FC. Тут відстані не обмежені. Вся справа лише у швидкості вашого каналу IP.

Типи кабелів FC

Як фізичне середовище передачі в мережах FC використовують оптоволоконний чи мідний кабель. Мідний кабель є витою парою в оболонці і використовувався в основному для місцевих підключень в мережах FC 1Gbit/s. У сучасних мережах FC 2Gbit/s переважно використовується оптоволоконний кабель.
Існує два види оптоволоконного кабелю: одномодовий та багатомодовий.

Одномодовий кабель (long wave)

В одномодовом кабелі (SM) існує єдиний шлях поширення світлової хвилі. Розмір серцевини (core size) зазвичай становить 8.3 мк. Одномодові кабелі використовуються у пристроях, в яких потрібен низький рівень зникнення (втрати) сигналу та висока швидкість передачі даних, наприклад, на великих інтервалах між двома системами або мережевими пристроями. Наприклад, між сервером та сховищем, відстань між якими, кілька десятків кілометрів.

Максимальна відстань між двома вузлами мережі FC 2Gbit, з'єднаних кабелем одномодовим 80км без повторювачів.

Багатомодовий кабель (short wave)

Багатомодовий кабель (MM) здатний передавати по одному волокну кілька світлових хвиль, так як відносно великий розмір серцевини дозволяє світла поширюватися під різними кутами (рефракція). Типовими розмірами серцевини для MM є 50 мк та 62.5 мк. Багатомодові волоконні з'єднання найкраще підходять для пристроїв, що працюють на невеликих відстанях. Всередині офісу будівлі.

Максимальна відстань, на яку багатомодовий кабель підтримує швидкість 2 Gbit/s – 300 (50um) та 150м (62,5 um).

Типи роз'ємів FC кабелів (Cable connector types)

Роз'єми FC кабелів бувають:

Типи трансіверів (GBIC types)

Пристрої для перетворення світла на електричний сигнал і навпаки, називають трансіверами. Їх ще називають GBIC (Gigabit Interface Connectors). Трансівер знаходиться на платі FC адаптера (FC HBA), зазвичай він впаяний в неї, у світчі - у вигляді знімного модуля (див. рис.) і пристрої зберігання в тому чи іншому вигляді.

Трансівери бувають:

SFP-LC	HSSDC2

Знімні модулі трансіверів (SFP)

HSSDC2: для 1/2Gbit FC для мідного кабелю
SFP-LC: (Small Form Factor Pluggable LC) 1/2Gbit FC Short/Long wave для оптоволоконного кабелюз LC конектором
SFP-SC: (Small Form Factor Pluggable SC) 1/2Gbit FC Short/Long wave для оптоволоконного кабелю з SC конектором

У найпростішому випадку SAN складається із СГД, комутаторів та серверів, об'єднаних оптичними каналами зв'язку. Крім безпосередньо дискових СХД SAN можна підключити дискові бібліотеки, стрічкові бібліотеки (стримери), пристрої для зберігання даних на оптичних дисках (CD/DVD та інші) та ін.

Приклад високонадійної інфраструктури, в якій сервери включені одночасно в локальну мережу (ліворуч) та мережу зберігання даних (праворуч). Така схема забезпечує доступ до даних, що знаходяться на СХД, при виході з ладу будь-якого процесорного модуля, комутатора або шляху доступу.

Використання SAN дозволяє забезпечити:

• централізоване управління ресурсами серверів та систем зберігання даних;
• підключення нових дискових масивів та серверів без зупинки роботи всієї системи зберігання;
• використання раніше придбаного обладнання разом із новими пристроями зберігання даних;
• оперативний та надійний доступ до накопичувачів даних, що знаходяться на великій відстані від серверів, без значних втрат продуктивності;
• прискорення процесу резервного копіювання та відновлення даних - BURA.

Історія

Розвиток мережевих технологій призвело до появи двох мережевих рішень для СГД – мереж зберігання Storage Area Network (SAN) для обміну даними на рівні блоків, що підтримуються клієнтськими файловими системами, та серверів для зберігання даних на файловому рівні Network Attached Storage(NAS). Щоб відрізняти традиційні СГД від мережевих, був запропонований ще один ретронім – Direct Attached Storage (DAS).

З'являлися на ринку послідовно DAS, SAN і NAS відображають ланцюжки зв'язків, що еволюціонують, між додатками, що використовують дані, і байтами на носії, що містять ці дані. Колись самі програми-додатки читали та писали блоки, потім з'явилися драйвери як частина операційної системи. У сучасних DAS, SAN і NAS ланцюжок складається з трьох ланок: перша ланка – створення RAID-масивів, друга – обробка метаданих, що дозволяють інтерпретувати двійкові дані у вигляді файлів та записів, і третя – послуги з надання даних додатку. Вони різняться у тому, де як реалізовані ці ланки. У випадку з DAS СХД є «голою», вона лише надає можливість зберігання та доступу до даних, а все інше робиться на стороні сервера, починаючи з інтерфейсів та драйвера. З появою SAN забезпечення RAID переноситься на бік СГД, решта залишається так само, як у випадку з DAS. А NAS відрізняється тим, що в СГД переносяться ще й метадані для забезпечення файлового доступу, тут клієнту залишається тільки підтримувати послуги даних.

Поява SAN стала можливою після того, як у 1988 році було розроблено протокол Fibre Channel(FC) і 1994 затверджений ANSI як стандарт. Термін Storage Area Network датується 1999 роком. Згодом FC поступився місцем Ethernet, і набули поширення мережі IP-SAN з підключенням по iSCSI.

Ідея мережевого серверазберігання NAS належить Брайану Ренделлу з Університету Ньюкестла та реалізована в машинах на UNIX-сервері у 1983 році. Ця ідея виявилася настільки вдалою, що була підхоплена безліччю компаній, у тому числі Novell, IBM і Sun, але зрештою змінили лідерів NetApp і EMC.

У 1995 році Гарт Гібсон розвинув принципи NAS і створив об'єктні СГД (Object Storage, OBS). Він почав із того, що розділив усе дискові операціїна дві групи, до однієї увійшли виконувані частіше, такі як читання і запис, до іншої більш рідкісні, такі як операції з іменами. Потім він запропонував на додаток до блоків та файлів ще один контейнер, він назвав його об'єктом.

OBS відрізняється новим типом інтерфейсу, його називають об'єктним. Клієнтські послуги даних взаємодіють з метаданими по об'єктному API (Object API). В OBS зберігаються не тільки дані, але ще й підтримується RAID, зберігаються метадані, що належать до об'єктів і підтримується об'єктний інтерфейс. DAS, і SAN, і NAS, і OBS співіснують у часі, але кожен із типів доступу більшою мірою відповідає певному типу даних та додатків.

Архітектура SAN

Топологія мережі

SAN є високошвидкісною мережею передачі, призначеною для підключення серверів до пристроїв зберігання даних. Різноманітні топології SAN (точка-точка, петля з арбітражною логікою (Arbitrated Loop) та комутація) заміщають традиційні шинні з'єднання «сервер - пристрої зберігання» та надають у порівнянні з ними більшу гнучкість, продуктивність та надійність. В основі концепції SAN лежить можливість з'єднання будь-якого із серверів з будь-яким пристроєм зберігання даних, що працює за протоколом Fibre Channel. Принцип взаємодії вузлів SAN з топологіями точка-точка або комутацією показаний на малюнках. SAN з топологією Arbitrated Loop передача даних здійснюється послідовно від вузла до вузла. Для того, щоб почати передачу даних, пристрій, що передає, ініціалізує арбітраж за право використання середовища передачі даних (звідси і назва топології – Arbitrated Loop).

Транспортну основу SAN складає протокол Fibre Channel, який використовує як мідні, і волоконно-оптичні з'єднання пристроїв.

Компоненти SAN

Компоненти SAN поділяються на:

• ресурси зберігання даних;
• пристрої, що реалізують інфраструктуру SAN;

Host Bus Adaptors

Ресурси зберігання даних

До ресурсів зберігання даних відносяться дискові масиви, стрічкові накопичувачі та бібліотеки з інтерфейсом Fibre Channel. Багато своїх можливостей ресурси зберігання реалізують тільки включеними в SAN. Так дискові масиви вищого класу можуть здійснювати реплікацію даних між масивами по мережах Fibre Channel, а стрічкові бібліотеки можуть реалізовувати перенесення даних на стрічку прямо з дискових масивів інтерфейсом Fibre Channel, минаючи мережу та сервери (Serverless backup). Найбільшу популярність на ринку набули дискові масиви компаній EMC, Hitachi, IBM, Compaq (сімейство Storage Works, що дісталося Compaq від Digital), а з виробників стрічкових бібліотек слід згадати StorageTek, Quantum/ATL, IBM.

Пристрої, що реалізують інфраструктуру SAN

Пристроями, що реалізують інфраструктуру SAN, є комутатори Fibre Channel (Fibre Channel switches, FC switches), концентратори (Fibre Channel Hub) і маршрутизатори (Fibre Channel-SCSI routers). Концентратори використовуються для об'єднання пристроїв, що працюють в режимі ). Застосування концентраторів дозволяє підключати та відключати пристрої в петлі без зупинки системи, оскільки концентратор автоматично замикає петлю у разі відключення пристрою та автоматично розмикає петлю, якщо до нього було підключено новий пристрій. Кожна зміна петлі супроводжується складним процесом її ініціалізації. Процес ініціалізації багатоступінчастий, і до закінчення обмін даними в петлі неможливий.

Усі сучасні SAN побудовані на комутаторах, що дозволяють реалізувати повноцінне мережне з'єднання. Комутатори можуть не тільки з'єднувати пристрої Fibre Channel, але й розмежовувати доступ між пристроями, навіщо на комутаторах створюються так звані зони. Пристрої, поміщені різні зони, що неспроможні обмінюватися інформацією друг з одним. Кількість портів SAN можна збільшувати, з'єднуючи комутатори один з одним. Група зв'язаних комутаторів зветься Fibre Channel Fabric або просто Fabric. Зв'язки між комутаторами називають Interswitch Links або скорочено ISL.

Програмне забезпечення

Програмне забезпечення дозволяє реалізувати резервування шляхів доступу серверів до дискових масивів та динамічний розподіл навантаження між шляхами. Для більшості дискових масивів існує простий спосіб визначити, що порти, доступні через різні контролери, відносяться до одного диска. Спеціалізоване програмне забезпеченняпідтримує таблицю шляхів доступу до пристроїв та забезпечує відключення шляхів у разі аварії, динамічне підключеннянових шляхів та розподіл навантаження між ними. Як правило, виробники дискових масивів пропонують спеціалізоване програмне забезпечення такого типу для своїх масивів. Компанія VERITAS Software виробляє програмне забезпечення VERITAS Volume Manager, призначене для організації логічних дискових томів з фізичних дисків та забезпечує резервування шляхів доступу до дисків, а також розподіл навантаження між ними для більшості відомих дискових масивів.

Використані протоколи

У мережах зберігання даних використовуються низькорівневі протоколи:

• Fibre Channel Protocol (FCP), транспорт SCSI через Fibre Channel. Найчастіше використовуваний на Наразіпротокол. Існує у варіантах 1 Gbit/s, 2 Gbit/s, 4 Gbit/s, 8 Gbit/s та 10 Gbit/s.
• iSCSI, транспорт SCSI через TCP/IP.
• FCoE, транспортування FCP/SCSI поверх "чистого" Ethernet.
• FCIP та iFCP , інкапсуляція та передача FCP/SCSI у пакетах IP.
• HyperSCSI, транспорт SCSI через Ethernet.
• FICON транспорт через Fibre Channel (використовується лише мейнфреймами).
• ATA over Ethernet, транспорт ATA через Ethernet.
• SCSI та/або TCP/IP транспорт через InfiniBand (IB).

Переваги

• Висока надійність доступу до даних, що знаходяться на зовнішніх системах зберігання. Незалежність топології SAN від використовуваних СГД та серверів.
• Централізоване зберігання даних (надійність, безпека).
• Зручне централізоване керування комутацією та даними.
• Перенесення інтенсивного трафіку введення-виведення в окрему мережу – розвантаження LAN.
• Висока швидкодія та низька латентність.
• Масштабованість та гнучкість логічної структури SAN
• Географічні розміри SAN, на відміну класичних DAS, мало обмежені.
• Можливість оперативно розподіляти ресурси між серверами.
• Можливість будувати відмовостійкі кластерні рішення без додаткових витрат на базі наявної SAN.
• Проста схема резервного копіювання– усі дані знаходяться в одному місці.
• Наявність додаткових можливостей та сервісів (снапшоти, віддалена реплікація).
• Високий рівень безпеки SAN.

Спільне використання систем зберігання зазвичай спрощує адміністрування і додає неабияку гнучкість, оскільки кабелі та дискові масиви не потрібно фізично транспортувати і перекомутувати від одного сервера до іншого.

Іншим перевагою є можливість завантажувати сервери безпосередньо з мережі зберігання. За такої конфігурації можна швидко та легко замінити збійний

Комутатори Ethernet різного класу- від призначених для домашніх мереж та невеликих робочих груп до обладнання для розподілених мереж великих компаній – використовуються як основний «будівельний блок» при створенні корпоративних мереж передачі даних. Вибір тих чи інших продуктів, їх функціональності та варіантів побудови мережевої інфраструктури залежить від розв'язуваного завдання та вимог до пропускної спроможності, масштабу, надійності мережі, мобільності користувачів, підтримки додатків.

Комутатор (switch) - пристрій, призначений для з'єднання кількох вузлів комп'ютерної мережіу межах одного або кількох її сегментів.

Щоб правильно вибрати комутатор, потрібно представляти топологію мережі, знати приблизно кількість користувачів, швидкість передачі даних для кожної ділянки мережі, вимоги до безпеки та багато іншого, а також розбиратися в специфіці роботи цього мережного обладнання.

Комутатори відрізняються числом та типом портів, архітектурою, конструктивним виконанням, функціональністю, надійністю, продуктивністю та ціною.

Введення в технологію комутації

Що таке комутатор і для чого він потрібний

Комутатор об'єднує різні мережні пристрої, такі як ПК, сервери, підключені до мережі системи зберігання даних, у єдиний сегмент мережі, дає можливість спілкуватися між собою. Він визначає, якому саме одержувачу адресовані дані, і надсилає їх безпосередньо адресату. Виняток становить широкомовний трафік усім вузлам мережі та трафік пристроїв, для яких невідомий вихідний комутатор.

Це підвищує продуктивність і безпеку мережі, позбавляючи решту сегментів мережі необхідності обробляти не призначені їм дані.

Комутатор передає інформацію лише адресату.

switch) працює на канальному (другому,L2) рівень моделі OSI. У цьому випадку для з'єднання кількох мереж на мережному рівні (третій рівень OSI,L3) служать маршрутизатори (router).

Принципи роботи комутатора

У пам'яті комутатора зберігається таблиця комутації, де фіксуються MAC-адреси підключених до портів пристроїв, тобто вказується відповідність MAC-адреси вузла мережі порту комутатора. При отриманні даних із одного з портів комутатор аналізує їх і визначає адресу призначення, за таблицею вибирає порт, куди їх слід передати.

При включенні комутатора таблиця порожня, і він працює в режимі навчання: дані, що надходять на будь-який порт, дані передаються на всі інші порти. При цьому комутатор аналізує кадри (кадри) і, визначивши MAC-адресу хоста-відправника, заносить його до таблиці. Згодом, якщо на один з портів комутатора надійде кадр, призначений для хоста, MAC-адреса якого вже є в таблиці, цей кадр буде переданий тільки через порт, зазначений в таблиці. Якщо MAC-адреса хоста-отримувача не асоційована з будь-яким портом комутатора, то кадр відправляється на всі порти, за винятком порту-джерела.

Формування таблиці комутації. MAC-адреси мережевих пристроїв співвідносяться з конкретними портами комутатора.

Як відбувається комутація при формованій таблиці? Наприклад, абонент з адресою А відправляє кадр одержувачу з адресою D. За таблицею комутатор визначає, що станція з адресою А підключена до порту 1, а станція з адресою D - до порту 4. На підставі цих даних він встановлює віртуальне з'єднаннядля передачі між портами 1 і 4. Після передачі віртуальне з'єднання розривається.

Режими комутації

При всій різноманітності конструкції комутаторів базова архітектура цих пристроїв визначається чотирма компонентами: портами, буферами, внутрішньою шиною та механізмом просування пакетів.

Механізм просування пакетів/фреймів може бути наступним. При комутації з проміжною буферизацією комутатор, отримуючи пакет, не передає його далі, доки повністю не прочитає всю необхідну йому інформацію. Він як визначає адресу одержувача, а й перевіряє контрольну суму, т. е. може відсікати дефектні пакети. Це дозволяє ізолювати сегмент, що породжує помилки. Таким чином, даний режиморієнтований на надійність, а чи не на швидкість. При наскрізній комутації комутатор зчитує тільки адресу пакета, що надходить. Пакет передається далі незалежно від помилок. Такий метод характеризується малою затримкою.

Деякі комутатори використовують гібридний метод, який називається пороговою або адаптивною комутацією. За звичайних умов вони здійснюють наскрізну комутацію, перевіряють контрольні суми. Якщо число помилок досягає заданого порогового значення, вони переходять у режим комутації з проміжною буферизацією, а при зниженні числа помилок повертаються в режим наскрізної комутації.

Один із важливих параметрів комутатора – його продуктивність. Її визначають три основні показники: швидкість передачі між портами, загальна пропускна спроможність (максимальна швидкість, з якою дані передаються адресатам) і затримка (час між отриманням пакета від відправника і до передачі його одержувачу). Інша ключова характеристика – можливості керування.

Види та особливості комутаторів

Керовані та некеровані комутатори

Комутатори Ethernet прийнято ділити на два основні види - некеровані та керовані. Некеровані комутатори не передбачають зміни конфігурації або інших налаштувань. Це прості пристрої, які готові до роботи відразу після включення. Їх переваги – низька ціна та автономна робота, що не потребує втручання. Мінуси – відсутність інструментів управління та мала продуктивність.

Прості некеровані комутатори набули найбільшого поширення в домашніх мережах та на малих підприємствах.

Керовані комутатори – це більш просунуті пристрої, які також працюють в автоматичному режимі, але також мають ручне управління. Воно дозволяє налаштувати роботу комутатора, наприклад, надає можливість налаштування мережевих політик, створення віртуальних мереж та повноцінного керування ними. Ціна залежить від функціональності комутатора та його продуктивності.

Керувати комутацією можна на канальному (другому) та мережному (третьому) рівні моделі OSI. Пристрої називають, відповідно, керованими комутаторами L2 та L3. Управління може здійснюватись через веб-інтерфейс, інтерфейс командного рядка (CLl), Telnet, SSH, RMON, протокол управління мережею (SNMP) тощо.

Керований комутатор дозволяє налаштовувати смугу пропускання, створювати віртуальні мережі (VLAN) та ін.

Варто звернути увагу на SSH-доступ та протокол SNMP. Веб-інтерфейс полегшує початкове настроювання комутатора, але практично завжди має меншу кількість функцій, ніж командний рядок, тому його наявність вітається, але не є обов'язковою. Багато моделей підтримують усі популярні типи управління.

До керованих відносять і так звані смарт-комутатори - пристрої з обмеженим набором конфігураційних налаштувань

Некеровані, смарт-комутатори та повністю керовані комутатори. Смарт-комутатори можуть передбачати можливість керування через веб-інтерфейс та базові налаштування.

Складні корпоративні комутатори мають повний набір засобів управління, у тому числі CLI, SNMP, веб-інтерфейс, іноді додаткові функції, наприклад, резервне копіювання та відновлення конфігурацій.

Багато керованих комутаторів підтримують додаткові функції, наприклад, QoS, агрегування та/або дзеркало портів, стекування. Деякі комутатори можна поєднувати в кластер, MLAG або створити віртуальний стек.

Комутатори, що стекуються

Стекування – це можливість об'єднання кількох комутаторів за допомогою спеціальних (або стандартних) кабелів, щоб конструкція, що вийшла, працювала як єдиний комутатор. Зазвичай стек використовується для підключення великої кількості вузлів у локальній мережі. Якщо комутатори з'єднані кільцем, то у разі виходу з ладу якогось комутатора стек продовжує працювати.

Навіщо створюється такий стек? По-перше, це захист інвестицій. Якщо потрібно збільшити кількість користувачів/пристроїв у мережі, а портів не вистачає, можна додати комутатор в стек. По-друге, стеком зручніше керувати. З погляду систем моніторингу та управління це один пристрій. По-третє, комутатори стека мають єдину адресну таблицю, одну IP-і MAC-адресу.

Стекований (або стіковий) комутатор має спеціальні порти (інтерфейси) для з'єднання в стек, часто при цьому відбувається фізичне поєднання внутрішніх шин. Як правило, у стекового з'єднання швидкість передачі даних у рази більша, ніж швидкість передачі по інших портах комутатора. А в комутаторах з неблокуючою архітектурою відсутнє блокування трафіку під час обміну між комутаторами стека.

Стековані керовані комутатори можна поєднувати в один логічний пристрій - стек, збільшивши цим число портів.

Зазвичай використовуються фірмові технології стекування. Іноді застосовуються кабелі з кінцевими роз'ємами SFP, GBIC та ін. Як правило, у стек можна поєднувати до 4, 8, 16 або 32 комутаторів. Багато сучасні комутаторивідмовостійкі, поряд зі стекування підтримують всі функції L2 і L3, безліч спеціалізованих протоколів.

Існують також технології «віртуалізації» комутаторів, наприклад Cisco Virtual Switching System (VSS) і HPE Intelligent Resilient Framework (IRF). Їх також можна віднести до технологій стекування, але, на відміну від «класичного» стекування (StackWise, FlexStack та ін), для зв'язку комутаторів використовуються Ethernet-порти. Таким чином, комутатори можуть перебувати на відносно великій відстані один від одного.

Резервування та відмовостійкість

Сучасні архітектури стека передбачають резервування за схемою N-1, підтримують розподілену комутацію L2/L3, агрегування каналів по всьому стеку, а також можливість перемикання каналів у разі аварії та перемикання активного пристрою у стеку без відмови сервісів. Крім традиційних протоколів STP, RSTP та MSTP комутатори можуть підтримувати вдосконалені технології, наприклад, Smart Link та RRPP, виконують захисне перемикання каналів на рівні мілісекунд, гарантують надійну роботу мережі.

Деякі моделі підтримують інтелектуальний протокол захисту SEP (Smart Ethernet Protection) – протокол кільцевої мережі, Забезпечує безперервну доставку сервісів. Ще один протокол, ERP (Ethernet Ring Protection Switching), використовує функції Ethernet OAM та механізм автоматичного захисного перемикання кільця – також за мілісекунди.

Багато вендори застосовують власні технології кільцевого резервування мережі, що забезпечують більш швидке відновлення, ніж стандартні протоколи STP/RSTP. Один із прикладів показаний нижче.

Вибираються основний та резервний портипередачі даних у кільці. Комутатор блокує резервний порт, і передача відбувається основним маршрутом. Усі комутатори у кільці обмінюються пакетами синхронізації. При обриві з'єднання буде розблоковано резервний порт та задіяно резервний маршрут.

Для підвищення надійності може передбачатися «гаряча» заміна та/або резервування блоків живлення та елементів охолодження комутатора. Завдяки оптичним портам, що є в деяких моделях, комутатор можна підключити до комутатора ядра на відстані до 80 км. Таке обладнання дозволяє створити продуктивний відмовостійкий комутаційний кластер або побудувати будь-яку сучасну L2-топологію, рознесену на кілька десятків кілометрів, отримати відмовостійкий стек на сотні портів з єдиною точкою управління, що суттєво полегшує адміністрування.

Комутатори в мережевій архітектурі

Місце та роль комутатора в мережі

Комутатори та маршрутизатори відіграють критичну роль, особливо у середовищі підприємства. Комутація – одна з найпоширеніших мережевих технологій. Комутатори витісняють маршрутизатори на периферію локальних мереж, залишаючи їх роль організації зв'язку через глобальну мережу.

За рахунок мікросегментації вони дозволяють підвищити продуктивність мережі, дають можливість організувати підключені пристрої в логічні мережі та перегруповувати їх, коли це необхідно.

Традиційна архітектура корпоративної мережі включає три рівні: рівень доступу, агрегування/розподілу та ядра. На кожному з них комутатори виконують специфічні функції мережі.

Комутатори можуть грати роль основних комутаторів у філіях та організаціях середнього розміру, функціонувати як локальні комутатори доступу у великих організаціях, застосовуватись для об'єднання невеликих груп у єдину мережу другого рівня. Вони широко використовуються в ЦОД та в ядрі мережі, в мережах провайдерів на рівні доступу та агрегування, а з поширенням технології Ethernet - і в ряді вертикальних додатків, наприклад, у промисловості, системах автоматизації будівель. Незважаючи на поширення бездротових технологійТаке мережеве обладнання користується зростаючою популярністю також у сегментах SMB та SOHO.

Багато розробників акцентують увагу на вдосконаленні механізмів захисту інформації та управління трафіком, зокрема для передачі голосу або відео. Зростаючими обсягами трафіку диктується використання 10-гігабітних і ще більш високих швидкостей.

Сучасні комутатори можуть підтримувати численні протоколи безпеки, у тому числі повний набір інструкцій ARP для фільтрації пакетів даних на рівнях L2–L7, а також динамічну маршрутизацію, що включає всі необхідні протоколи знаходження найкоротших шляхів. Висококонкурентний ринок дає широкі можливості вибору продуктів відомих західних брендів, виробників із країн Азії та російських виробів.

Світовий ринок комутаторів та ключові вендори

Основний внесок у 3% зростання світового ринку комутаторів та маршрутизаторів у 2015 році зробив сегмент корпоративного обладнання: на його частку припало майже 60% продажів. Найбільші світові виробники комутаторів Ethernet L2/L3 - Cisco (понад 62%), HPE, Juniper, Arista, Huawei. Зростає попит на обладнання для ЦОД, комутатори 10 та 40 Gigabit Ethernet, комутатори для великих провайдерів.

Обсяг продажів п'яти провідних постачальників комутаторівEthernetу світі за останні квартали (за данимиIDC).

У регіоні EMEA сегмент Ethernet-комутаторів у першій половині 2016 року показав 6,7% спад. У звіті IDC говориться, що Cisco залишається найбільшим виробникомкомутаторів на ринку EMEA На долю Cisco та HPE припало понад 68% продажів комутаційного обладнання в регіоні. До лідерів також увійшли Arista і Huawei.

За прогнозами Dell"Oro Group, найбільш швидкими темпами зростатиме сегмент комутаторів для ЦОД. Перехід на хмарну модель повинен також сприяти впровадженню SDN та продажам комутаторів для хмарних дата-центрів при зниженні попиту на комутатори корпоративного рівня.

Можливості та різновиди комутаторів

Комутатори рівня ядра, розподілу, доступу дозволяють створювати мережеві архітектури різної топології, рівня складності та продуктивності. Різноманітність цих платформ варіюється від простих комутаторівз вісьмома фіксованими портами до модульних пристроїв, що складаються з більш ніж десятка «лез» і сотні портів.

Комутатори для робочих груп зазвичай мають невелика кількістьпортів та підтримуваних MAC-адрес.

Магістральні комутатори відрізняються великою кількістю високошвидкісних портів, наявністю додаткових функційуправління, розширеної фільтрації пакетів і т. п. У загальному випадку такий комутатор набагато дорожчий, функціональніший і продуктивніший, ніж комутатори для робочих груп. Він забезпечує ефективне сегментування мережі.

Основні параметри комутаторів: кількість портів (при виборі комутатора краще передбачити запас для розширення мережі), швидкість комутації (у пристроїв початкового рівня вона набагато нижча, ніж у комутатора корпоративного класу), пропускна спроможність, автоматичне визначення MDI/MDI-X (стандартів, яким обтиснута кручена пара), наявність слотів розширення (наприклад, для підключення інтерфейсів SFP), розмір таблиці MAC-адрес (вибирається з урахуванням розширення мережі), форм-фактор (настільний/стійковий).

За конструктивним виконанням виділяють комутатори з фіксованою кількістю портів; модульні на основі шасі; стекові (стековані); модульно-стікові. Комутатори для постачальників послуг поділяються на комутатори агрегування та комутатори рівня доступу. Перші агрегують трафік на межі мережі, другі включають такі функції як контроль даних на прикладному рівні, вбудовану безпеку та спрощене керування.

У ЦОД мають застосовуватися комутатори, які забезпечують масштабованість інфраструктури, безперервне функціонування та гнучкість транспорту даних. У мережах Wi-Fi комутатор може грати роль контролера, керуючого точками доступу.

Комутатори та мережі Wi-Fi

Залежно від сценарію проектування та розгортання мережі Wi-Fi(WLAN) змінюється і роль комутаторів у ній. Наприклад, це може бути централізована/керована архітектура або конвергентна архітектура (об'єднання провідного та бездротового доступу). Більшість мереж Wi-Fi середнього та великого масштабу будуються за принципами централізованої архітектури з комутатором у ролі контролера Wi-Fi. Всі основні виробники рішень Wi-Fi високого рівня (Cisco, Aruba (HPE), Ruckus (Brocade), HPE, Huawei тощо) мають такі пропозиції.

Проста мережаWLANне потребує контролера, і комутатор виконує свої базові функції.

Контролер керує завантаженням/зміною ПЗ, зміною конфігурації, RRM (динамічний керування радіоресурсами), зв'язком із зовнішніми серверами (ААА, DHCP, LDAP і т.п.), автентифікацією користувачів, профілями QoS, спеціальними функціямиі т.п. Контролери можуть поєднуватися в групи для безшовного роумінгу клієнтів між точками доступу в зоні покриття.

Контролер здійснює централізоване керування пристроями у бездротовій мережі та призначений для мереж кампусів, філій та підприємств SMB. Централізована архітектура мережіWi- Fiдозволяє будувати великі мережі та керувати ними з однієї точки.

У невеликій корпоративній мережі Wi-Fi, що покриває частину поверху, поверх, невелику будівлю тощо, можуть застосовуватись комутатори-контролери, розраховані на невелику кількість точок доступу (до 10-20). Великі корпоративні мережі Wi-Fi, що охоплюють кампуси, заводські території, порти тощо, потребують потужних та функціональних контролерів (наприклад, Cisco 5508, Aruba A6000, Ruckus ZoneDirector 3000). Іноді пропонують рішення на модулях для комутаторів або маршрутизаторів, наприклад, модуль Cisco WiSM2 в комутатор сімейства Cisco Catalyst 6500/6800, модуль Huawei ACU2 в комутаторах Huawei S12700, S9700, S7700, модуль HPE JD442A в комут.

У новій редакції «магічного квадранта» Gartner (серпень 2016 р.) за постачальниками обладнання для інфраструктури провідних і бездротових локальних мереж до лідерів крім Cisco потрапила тільки HPE, яка поглинула компанію Aruba.

Функції автоматичного виявлення точок доступу та централізованого управління позбавлять витрат на налаштування конфігурацій. Контролери можуть також забезпечувати захист від потенційних атак, а функції самостійної оптимізації та відновлення гарантують безперебійну роботу бездротової мережі. Підтримка PoE спростить розгортання WLAN.

Функціональні та конструктивні особливості комутаторів

Функції комутаторів Ethernet та підтримувані протоколи

Функції для роботи з трафіком можуть включати управління потоком (Flow Control, IEEE 802.3x), яке передбачає узгодження прийому-відправки при високих навантаженнях щоб уникнути втрат пакетів. Підтримка Jumbo Frame (збільшених пакетів), підвищує загальну продуктивністьмережі. Пріоритезація трафіку (IEEE 802.1p) дозволяє визначати важливіші пакети (наприклад, VoIP) та надсилати їх насамперед. Варто звернути увагу на цю функцію, якщо заплановано передачу трафіку аудіо або відео.

Підтримка VLAN (IEEE 802.1q) – зручний засіб для розмежування мережі підприємства для різних відділів тощо. Функція Traffic Segmentation для розмежування доменів на канальному рівні дозволяє налаштовувати порти або групи портів комутатора, які використовуються для підключення серверів або магістралі мережі.

Дзеркалювання (дублювання) трафіку (Port Mirroring) може використовуватися для забезпечення безпеки всередині мережі, контролю або перевірки продуктивності мережного обладнання. Функція LoopBack Detection автоматично блокує порт під час утворення петлі (особливо важлива при виборі некерованих комутаторів).

Агрегування каналів (IEEE 802.3ad) підвищує пропускну здатність каналу, поєднуючи кілька фізичних портів в один логічний. IGMP Snooping стане в нагоді при мовленні IPTV. Storm Control дає порту можливість продовжувати працювати для пересилання решти трафіку при широкомовному/односпрямованому «штормі».

Комутатори можуть підтримувати протоколи динамічної маршрутизації (наприклад, RIP v2, OSPF) та управління групами Інтернету (наприклад, IGMP v3). При підтримці протоколів BGP і OSPF пристрій можна використовувати як маршрутизатор комутації для доменів і субдоменів локальної мережі. Деякі моделі підтримують створення накладених мереж (TRILL), за допомогою чого знижується навантаження на таблиці MAC-адрес та забезпечується рівномірне завантаження каналів для однакових маршрутів, що значно підвищує швидкість доступу до мережевим ресурсам. Розрізняється це мережеве обладнання та за способами роботи.

Комутатори L1-L4

Чим вищий рівень, на якому комутатор працює за мережевою моделлю OSI, тим складніше і дорожчий пристрійбільш розвинена його функціональність.

Комутатори 1 рівня(хаби та повторювачі) функціонують на фізичному рівніта обробляють не дані, а електричні сигнали. Таке обладнання зараз практично не виготовляється.

Комутатори 2 рівняпрацюють на канальному рівні з кадрами (фреймами), можуть виконувати їх аналіз, визначати відправника та одержувача. Вони оперують лише з MAC-адресами, а розрізняти IP-адреси не вміють. До таких пристроїв відносяться всі некеровані комутатори та деякі моделі керованих

• RMON(4 групи: Statistic, History, Alarm та Event)
• Два рівні паролів - пароль користувача та резервний пароль.
• Профіль доступу та пріоритезації трафіку
• Сегментація трафіку
• Контроль смуги пропускання
• Функції Port Security(обмеження кількості MAC на заданому порту)
• Контроль доступу IEEE 802.1x на основі портів/MAC-адрес
• Журналування подій за допомогою Syslog
• Підтримка TACACS, RADIUS, SSH
• Оновлення програмного забезпечення та збереження файлу конфігурації на зовнішньому носії
• Підтримка IEEE 802.1Q VLAN (на основі міток)
• Пріоритезація пакетів IEEE 802.1p та 4 черги
• Spanning Tree protocol (IEEE 802.1D)
• Rapid Spaning Tree protocol (IEEУ 802.1w)
• Контроль широкомовних штормів
• Підтримка об'єднання портів у транк - Link Aggregation (IEEE 802.3ad Static mode)
• Дзеркало портів (трафік безлічі портів, на один вибраний порт)
• TFTP / BOOTP / DHCP клієнт
• Підтримка TELNET, вбудований WEB-сервер
• CLI - інтерфейс командного рядка
• IGMPдля обмеження широкомовних доменів у VLAN
• SNMP v1/v3

Загальні функції комутаторівL2.

Комутатори L2 становлять комутаційні таблиці, підтримують протокол IEEE 802.1p (пріоритезацію трафіку), протокол IEEE 802.1q (VLAN), IEEE 802.1d (Spanning Tree Protocol, STP), застосовуваний підвищення відмовостійкості мережі, SIE1, IEEE 8 RSTP) з більш високою стійкістю та меншим часом відновлення або сучаснішим IEEE 802.1s (Multiple Spanning Tree Protocol, MSTP), IEEE 802.3ad (Link Aggregation) для об'єднання кількох портів в один високошвидкісний порт.

Комутатори 3 рівняпрацюють на мережному рівні. До них належить низка моделей керованих комутаторів, маршрутизатори. Вони можуть маршрутизувати мережевий трафік і перенаправляти його в інші мережі, підтримують роботу з IP-адресами та встановлення мережевих з'єднань.

Таким чином, вони фактично є маршрутизаторами, які реалізують механізми логічної адресації та вибору шляху доставки даних (маршруту) з використанням протоколів маршрутизації (RIP v.1 та v.2, OSPF, BGP, пропрієтарні протоколи). Традиційно комутатори L3 використовуються у локальних та територіальних мережах для забезпечення передачі даних великої кількості підключених до них пристроїв, на відміну від маршрутизаторів, що здійснюють доступ до розподіленої мережі (WAN).

Комутатори 4 рівняфункціонують на транспортному рівні і підтримують роботу з додатками, мають деякі інтелектуальні функції. Вони можуть визначати порти TCP/UDP для ідентифікації програм, біти SYN і FIN, що позначають початок і кінець сеансів, розпізнавати інформацію в заголовках повідомлень. Розрізняється і конструкція комутаторів.

Комутатори Ethernet з фіксованою конфігурацією та модульні комутатори

Модульні комутатори забезпечують масштабовану продуктивність, гнучкість конфігурацій та можливості поетапного розширення. Комутатори з фіксованою конфігурацією дозволяють будувати мережну інфраструктуру для вирішення широкого спектру завдань, включаючи побудову мереж комплексів будівель, філій великих підприємств, організації середнього розміру, а також підприємств SMB

Комутатори фіксованої конфігурації зазвичай підтримують до 48 портів. Іноді можна встановити додаткові порти SFP/SFP+.

За допомогою аплінків SFP+ багато комутаторів можна підключати до верхнього рівня – ядра мережі, забезпечуючи високу продуктивність та балансування навантаження по всіх каналах. Висока щільність портів дозволяє ефективніше використовувати обмежений простір та живлення.

Модульні комутатори зазвичай є високопродуктивними платформами, що підтримують широкий спектр протоколів L3, гнучкий набір інтерфейсів, віртуалізацію сервісів і оптимізацію додатків, мережні кластери (SMLT, SLT, RSMLT). Вони можуть використовуватися в ядрі великих та середніх мереж, у мережах ЦОД (ядро мережі та концентрація підключень серверів).

Типові функції модульного комутатора.

Модульні комутатори можуть мати дуже високу густину портів за рахунок додавання модулів розширення. Наприклад, деякі підтримують понад 1000 портів. У великих корпоративних мережах, до яких підключаються тисячі пристроїв, краще використовувати модульні комутатори. В іншому випадку знадобиться безліч комутаторів з фіксованою конфігурацією.

Cisco Catalyst 6800 – модульні комутатори для кампусних мереж з підтримкою 10/40/100G. Розширювана платформа висотою 4,5 RU містить від 16 до 80 портів 1/10GE з підтримкою BGP та MPLS.

Характеристики комутаторів Ethernet

Основними характеристиками комутатора, що вимірюють його продуктивність, є швидкість комутації, пропускна здатність та затримка передачі кадру. Ці показники впливають розмір буфера (буферів) кадрів, продуктивність внутрішньої шини, продуктивність процесора, розмір таблиці MAC-адрес.

Загальні характеристики також включають можливість встановлення в стійку, ємність оперативної пам'яті, кількість портів та аплінків/SFP-портів, швидкість аплінків, підтримку роботи в стеку, способи керування.

Деякі вендори пропонують на своїх сайтах зручні конфігуратори для вибору комутаторів за їх характеристиками: числу та типу портів (1/10/40GbE, оптика/мідь), виду комутації/маршрутизації (L2/L3 – базова або динамічна), швидкості та типу аплінків, наявності PoE/PoE+, підтримці IPv6 та OpenFlow (SDN), FCoE, резервування (живлення/фабрики/вентиляторів), можливості стекування. Енергоефективний Ethernet (IEEE 802.3az, Energy Efficient Ethernet) зменшує споживання енергії, автоматично регулюючи її відповідно до фактичного мережного трафіка комутатора.

Менш дорогі і менш продуктивні комутатори можуть використовуватися на рівні доступу, а дорожчі високопродуктивні краще застосовувати на рівнях розподілу та ядра мережі, де від швидкості комутації дуже залежить продуктивність всієї системи.

Типи та щільність портів

Група портів комутатора підключення кінцевих абонентів зазвичай складається з портів для кабелю «вита пара» з роз'ємами RJ-45. Дальність передачі сигналу при цьому становить до 100 метрів загальної довжини лінії, і для офісів цього, як правило, достатньо.

ПортиEtherhet1/10 Гбіт/cдля «мідних» кабелів із роз'ємамиRJ-45.

Більш складний вибір типу портів аплінка, призначені зв'язку з вузлами мережі вищого рівня. У багатьох випадках краще оптичні кабелі зв'язку, що не мають таких обмежень за довжиною, як у «витої пари». У таких портах часто використовуються змінні модулі SFP (Small Form-factor Pluggable). Висота та ширина модуля SFP можна порівняти з висотою та шириною гнізда RJ-45.

Оптичний модульSFP.

Популярні інтерфейси SFP+ та XFP можуть забезпечувати швидкість передачі 10 Гбіт/c та дальність до 20 км. Посадкове місце для модулів SFP+ має ті ж габарити, що і SFP, різниця полягає в протоколах передачі інформації між модулем і комутатором. XFP має більші, ніж SFP+ габарити. Комутатори з портами SFP та SFP+ часто використовуються в мережі на рівні агрегування. Тим часом у ЦОД широко застосовуються не тільки комутатори Ethernet, але й інші види обладнання, що комутує.

У мережі великого підприємства або у великому ЦОД, де портів тисячі, більше значення має щільність портів, тобто скільки максимально портів на 1U (або на стійку) необхідної швидкості передачі можна розмістити з урахуванням слотів розширень і додаткових модулів. Потрібно пам'ятати про зростання потреби у передачі великих обсягівданих і відповідно, враховувати щільність портів необхідної швидкості в комутаторах.

Щодо офісних мереж, то корисною якістюкомутатора може стати підтримка PoE та EEE.

Живлення по мережі - PoE

Технологія Power over Ethernet (PoE) дозволяє комутатору подавати живлення на пристрій кабелем Ethernet. Ця функція зазвичай використовується деякими IP-телефонами, бездротовими точками доступу, камерами відеоспостереження та ін.

Технологія подачі електроживлення через Ethernet – зручний альтернативний спосіб живлення мережевих пристроїв.

РоЕ надає гнучкість при монтажі такого роду обладнання: його можна встановити скрізь, де є кабель Ethernet. Але РоЄ має бути справді необхідна, т.к. комутатори, що підтримують її, коштують значно дорожче.

Відповідно до стандарту IEEE 802.3af (PoE), забезпечується постійний струм до 400 мА з номінальною напругою 48 В через дві пари провідників у чотирипарному кабелі при максимальній потужності 15,4 Вт.

Стандарт IEEE 802.3at (PoE+) передбачає збільшення потужності (до 30 Вт) та новий механізм взаємного визначення (класифікації) пристроїв. Він дозволяє пристроям взаємно визначати один одного під час підключення.

Еволюція мереж та комутатори

Комутатори в ЦОД: Ethernet, Fibre Channel, InfiniBand

Для високопродуктивної комутації серверів та систем зберігання сьогодні використовується великий спектр технологій та пристроїв – комутатори Ethernet, Fibre Channel, InfiniBand та ін.

У віртуалізованих та хмарних ЦОД, де переважає «горизонтальний» трафік між серверами та віртуальними машинами, на допомогу приходить конфігурація «ствол та листя» (Spine-Leaf). Іноді таку конфігурацію називають розподіленим ядром. Часто використовують термін «Ethernet-фабрика».

Spine-Комутатори можна розглядати як розподілене ядро, тільки замість одного-двох комутаторів ядра воно сформоване з великого числа комутаторів «ствола» з високою щільністю портів.

Плюси такої конфігурації такі: горизонтальний трафік між «листами» гарантовано йде з одним хопом, через «дерево», тому затримка передбачувана, при відмові обладнання менше страждає на продуктивність, та й масштабувати таку конфігурацію легше.

Зростає потреба і в більш високої швидкостіпередачі даних. За попередні роки створено шість стандартів Ethernet: 10 Мбіт/с, 100 Мбіт/с, Гбіт/с, 10 Гбіт/с, 40 Гбіт/с та 100 Гбіт/с. У 2016 році Ethernet-спільнота посилено працює над реалізацією нових стандартів швидкостей: 2,5 Гбіт/с, 5 Гбіт/с, 25 Гбіт/с, 50 ​​Гбіт/с, 200 Гбіт/с. Нещодавно прийняті специфікації IEEE 802.3 (включаючи підгрупи) охоплюють діапазон швидкостей від 25 Гбіт/с порт до сумарної пропускної спроможності каналу на рівні 400 Гбіт/с. Завершити роботу над стандартом 400GbE (802.3bs) планується у березні 2017 року. У ньому використовуватимуться кілька ліній по 50 чи 100 Гбіт/с.

На світовому ринкуEthernet-комутаторів для ЦОД домінуєCisco Systems(за данимиIDC, 2015 р.).

Поряд з 40/100GbE дедалі ширше впровадження в ЦОД отримує InfiniBand. Технологія InfiniBand (IB) застосовується в основному у високопродуктивних обчисленнях (HPC), багатовузлових кластерах та обчисленнях GRID. Її використовують у внутрішніх з'єднаннях(backplane) та комутаторах (crossbar switch) виробники модульних серверів. У комутаторах із підтримкою InfiniBand EDR (Enhanced Data Rate) 12x швидкість порту досягає 300 Гбіт/с.

Модульний сервер із вбудованим комутаторомInfiniBand.

Мережі зберігання даних (SAN) традиційно будуються з урахуванням протоколу FC (Fibre Channel), який надає швидкий і надійний транспорт передачі даних між дисковими масивами і серверами. FC забезпечує гарантовано низьку затримку, високу надійність та продуктивність роботи дискової підсистеми.

КомутаторFC(Резервована фабрика) – ключовий елементSAN.

Трафік FC можна передавати і поверх Ethernet із збереженням передбачуваності та продуктивності Fibre Channel (FCoE). Для цього було розроблено протокол Converged Enhanced Ethernet (CEE).

Вважається, що суміщення трафіку SAN і LAN в одному сегменті мережі за допомогою FCoE дозволяє отримати ряд переваг при побудові дата-центрів, включаючи зниження початкових витрат на обладнання та операційні витрати на підтримку, обслуговування, електроживлення та кондиціювання обладнання. Однак такий підхід так і набув широкого поширення.

КомутаторFCoEзабезпечує конвергенціюSANіLAN.

Виділена мережа SAN (на основі FC або iSCSI) залишається оптимальним варіантом для високошвидкісного доступу до даних. Її традиційний протокол Fibre Channel спочатку розрахований на швидку передачу великих блоків та низькі затримки. Важливим фактором зростання ринку SAN стане перехід на обладнання нового покоління – комутатори та директори Fibre Channel Gen 6 (32 Гбіт/с). Він уже розпочався.

Зміна швидкості передачі даних в мережах, що розгортаються.FC, InfiniBandіEthernet за даними Mellanox.

Важливо вибирати відповідне для поточних вимог мережі обладнання, але із запасом продуктивності для подальшого зростання.

Технологія Ethernet-фабрики

Технологія фабрики, що комутує, створена для Fibre Channel SAN, знайшла застосування і в мережах Ethernet. Поряд з платформами віртуальної маршрутизації та SDN-контролерами, фабрики Ethernet відкривають шлях до впровадження SDN/NFV, передбачають використання відкритих, автоматизованих, програмно-конфігурованих компонентів, що сприяє гнучкості та зниженню витрат.

Ethernet-фабрики поряд з доповнюють їх технологіями TRILL і Shortest Path Bridging (SPB – альтернатива складним та неефективним трирівневим мережам та Spanning Tree).

Комутуючі фабрики охоплюють тепер мережі зберігання даних, кампусні мережі та мережі ЦОД. Вони знижують операційні витрати, збільшують ефективність використання мережі, прискорюють розгортання програм, підтримують віртуалізацію. Еволюція комутуючих фабрик триває.

Комутатори White-box, Bare-metal та Open Networking

Останнім часом набуває поширення концепція Open Networking, мета якої «відокремити» операційну систему комутатора від апаратної платформи та дати замовникам можливість вибору комбінацій мережевих ОС та обладнання. На відміну від традиційних комутаторів, що постачаються з попередньо встановленою ОС, можна придбати комутатор Bare-metal («голе залізо») в одного виробника, а в іншого.

Bare-metal означає, що у комутаторі не встановлено мережевий ОС, є лише завантажувач її установки.

Таке обладнання випускається, наприклад, тайванськими та російськими виробниками. Ряд вендорів пропонують також комутатори White-box – Bare-metal із встановленою мережевою ОС. Такі комутатори надають більшу гнучкість та певну незалежність замовника від виробника обладнання. Ціна їх нижча порівняно з продуктами великих вендорів. За даними Dell'Oro Group, вони на 30-40% дешевші за традиційні брендові моделі. Функції мережевої ОС зазвичай передбачають підтримку всіх стандартних протоколів L2/L3 і деяких випадках - протоколу OpenFlow.

Традиційні комутатори (ліворуч) та комутатори White box (праворуч).

Основний цільовий сегмент ринку комутаторів White-box – ЦОД. Вони дозволяють доопрацювати мережну ОС на вирішення конкретних завдань. Однак доцільність їх застосування в кампусних чи розподілених корпоративних мережах залежить від того, скільки комутаторів у мережі та як часто змінюється конфігурація, чи є в компанії фахівці, здатні підтримувати мережну ОС з відкритим вихідним кодом. У невеликих кампусних мережах вигода є сумнівною.

За прогнозом Infonetics Research, у 2019 році на частку «голого заліза» припадатиме майже 25% усієї кількості портів у комутаторах, поставлених у ЦОД у всьому світі.

Віртуальні комутатори

Зі збільшенням обчислювальної потужностіпроцесорів х86 за участю комутатора цілком може впоратися програмний, віртуальний комутатор. Його зручно використовувати, наприклад, надання мережевого рівня доступу віртуальним машинам, запущеним на фізичному сервері. На віртуальних машинах (або контейнерах, наприклад, Docker) створюються логічні (віртуальні) порти Ethernet. ВМ підключаються до віртуального комутатора за допомогою цих портів.

Три найбільш популярні віртуальні комутатори – VMware Virtual Switch, Cisco Nexus 1000v та Open vSwitch. Останній – це віртуальний комутатор з відкритим вихідним кодом, який розповсюджується за ліцензією Apache 2.0 та призначений для роботи в гіпервізорах на основі Linux, таких як, KVM та Xen.

Open vSwitch – програмний багаторівневий комутатор Open Source, призначений для роботи в гіпервізорах та комп'ютерах з віртуальними машинами. Підтримує протокол OpenFlow для керування логікою комутації.

Open vSwitch (OVS) підтримує широкий набір технологій, включаючи NetFlow, sFlow, Port Mirroring, VLAN, LACP. Він може працювати як у віртуальних середовищах, так і використовуватись як Control Plane для апаратних комутаторів. Створені на базі OVS мережні ОС широко використовуються на комутаторах White-box і Bare-metal. Безліч сфер застосування у OVS – у SDN-мережах, при комутації трафіку між віртуальними мережевими функціями (NFV).

Комутатори в архітектурі SDN/NFV

З розширенням функціональності обладнання мережі стануть більш високошвидкісними та інтелектуальними. Продуктивність сучасних моделей комутаторів ядра мережі становить до 1,5 Тбіт/с і вище, і традиційний шлях розвитку передбачає подальше нарощування їхньої потужності. Розширення функціональності супроводжується дедалі більшою спеціалізацією пристроїв ядра мережі та її периферії. У корпоративних замовників з'являються нові вимоги у таких областях, як інформаційна безпека, гнучкість, надійність та економічність.

Наразі широко обговорюється концепція SDN (Software Defined Networking). Основна суть SDN полягає у фізичному поділі рівня управління мережею (Control Plane) та рівня передачі даних (Forwarding) за рахунок перенесення функцій управління комутаторами у ПЗ, що працює на окремому сервері (контролері).

Метою SDN є гнучка, керована, адаптивна та економічна архітектура, яка здатна ефективно адаптуватися під передачу великих потоків різнорідного трафіку.

SDN-комутатори зазвичай використовують протокол управління OpenFlow. Більшість комутаторів SDN підтримують одночасно і стандартні мережеві протоколи. Нині сфера застосування SDN – переважно серверні ферми ЦОД і нішеві рішення, де SDN успішно доповнює інші технології. На російському ринку технологія SDN найбільш популярна операторами публічних хмар.

Network Functions Virtualization (NFV), віртуалізація мережевих функцій, орієнтована оптимізацію мережевих сервісів з допомогою відділення мережевих функцій (наприклад, DNS, кешування та інших.) від реалізації апаратного забезпечення. Вважається, що NFV дозволяє універсалізувати програмне забезпечення, прискорити впровадження нових функцій мережі та служб, і при цьому не вимагає відмови від вже розгорнутої інфраструктури мережі.

За даними опитування CNews Analytics (2015), російські замовники в цілому оптимістично оцінюють перспективи технологій SDN і NFV, що дозволяють скоротити капітальні витрати і прискорити введення нових сервісів.

Прогнози SDN і NFV в Росії мають поки що суперечливий характер. За оцінками J'son & Partners, обсяг російського сегменту SDN у 2017 році складе 25–30 млн. дол. Основними користувачами SDN та NFV стануть власники великих ЦОД та федеральні оператори зв'язку.

Тим часом, виробники комутаторів для корпоративного сегменту ринку пропонують високошвидкісне обладнання з нижчою вартістю володіння, можливостями гнучкої побудови мереж, функціями підтримки різних класів додатків та розширеними засобами безпеки.

І іншого середовища передачі даних і підключених до неї серверів. Зазвичай використовується досить великими компаніями, що мають розвинену ІТ інфраструктуру, для надійного зберігання даних та швидкісного доступу до них.
Спрощено, СГД - це система, що дозволяє роздавати серверам надійні швидкі диски ємності, що змінюється з різних пристроїв зберігання даних.

Трохи теорії.
Сервер до сховища даних можна підключити кількома способами.
Перший і найпростіший - DAS, Direct Attached Storage (пряме підключення), легко ставимо диски в сервер, або масив в адаптер сервера - і отримуємо багато гігабайт дискового просторуз порівняно швидким доступом, і при використанні RAID-масиву - достатню надійність, хоча списи на надійність ламають вже давно.
Однак таке використання дискового простору не оптимальне - на одному сервері місце закінчується, на іншому його ще багато. Вирішення цієї проблеми - NAS, Network Attached Storage (сховище, підключене по мережі). Однак за всіх переваг цього рішення — гнучкості та централізованого управління — є один істотний недолік- Швидкість доступу, ще не в усіх організаціях впроваджена мережа 10 гігабіт. І ми підходимо до мережі зберігання даних.

Головна відмінність SAN від NAS (крім порядку букв в абревіатурах) - це те, яким чином бачаться ресурси, що підключаються на сервері. Якщо NAS ресурси підключаються протоколам NFS чи SMB , в SAN ми отримуємо підключення до диску, з яким можемо працювати лише на рівні операцій блочного вводу-вывода, що набагато швидше мережного підключення (плюс контролер масиву з великим кешем додає швидкості багатьох операціях).

Використовуючи SAN, ми поєднуємо переваги DAS – швидкість і простоту, і NAS – гнучкість та керованість. Плюс отримуємо можливість масштабування систем зберігання доти, доки вистачає грошей, паралельно вбиваючи одним пострілом ще кілька зайців, яких одразу не видно.

* знімаємо обмеження на дальність підключення SCSI-пристроїв, які зазвичай обмежені дротом в 12 метрів,
* зменшуємо час резервного копіювання,
* можемо вантажитися з SAN,
* у разі відмови від NAS розвантажуємо мережу,
* Отримуємо велику швидкість введення-виведення за рахунок оптимізації на стороні системи зберігання,
* Отримуємо можливість підключати кілька серверів до одного ресурсу, це нам дає наступних двох зайців:
- на повну використовуємо можливості VMWare - наприклад VMotion (міграцію віртуальної машини між фізичними) і що з ними,
- можемо будувати стійкі до відмов кластери і організовувати територіально розподілені мережі.

Що дає?
Крім освоєння бюджету оптимізації системи зберігання даних, ми отримуємо, крім того що я написав вище:

* збільшення продуктивності, балансування навантаження та високу доступність систем зберігання за рахунок кількох шляхів доступу до масивів;
* економію на дисках за рахунок оптимізації розташування інформації;
* прискорене відновлення після збоїв - можна створити тимчасові ресурси, розгорнути на них backup та підключити до них сервера, а самим без поспіху відновлювати інформацію, або перекинути ресурси на інші сервери та спокійно розбиратися з померлим залізом;
* Зменшення часу резервного копіювання — завдяки високій швидкості передачі можна бекапитися на стрічкову бібліотеку швидше, або взагалі зробити snapshot (миттєвий знімок) з файлової системита спокійно архівувати його;
* дискове місце на вимогу - коли нам потрібно - завжди можна додати пару полиць у систему зберігання даних.
* Зменшуємо вартість зберігання мегабайта інформації - природно, є певний поріг, з якого ці системи рентабельні.
* надійне місце зберігання mission critical і business critical даних (без яких організація неспроможна існувати й нормально работать).
* окремо хочу згадати VMWare - повністю всі фішки на кшталт міграції віртуальних машин з сервера на сервер та інших смакот доступні тільки на SAN.

Із чого це складається?
Як я писав вище - СГД складається з пристроїв зберігання, середовища передачі та підключених серверів. Розглянемо по порядку:

Системи зберігання данихзазвичай складаються з жорстких дисків і контролерів, в системі, що поважає себе, як правило всього по 2 — по 2 контролери, по 2 шляхи до кожного диска, по 2 інтерфейси, по 2 блоки живлення, по 2 адміністратора. З найбільш шановних виробниківсистем слід згадати HP, IBM, EMC та Hitachi. Тут процитую одного представника EMC на семінарі - «Компанія HP робить чудові принтери. Ось нехай вона їх і робить! Підозрюю, що у HP теж дуже люблять EMC. Конкуренція між виробниками неабияка, втім, як і скрізь. Наслідки конкуренції — інколи осудні ціни за мегабайт системи зберігання та проблеми із сумісністю та підтримкою стандартів конкурентів, особливо у старого обладнання.

Середовище передачі.

Зазвичай SAN будують на оптиці, це дає на даний момент швидкість 4, місцями 8 гігабіт на канал. При побудові раніше використовувалися спеціалізовані хаби, зараз більше свитчі, переважно від Qlogic, Brocade, McData і Cisco (останні два на майданчиках не бачив жодного разу). Кабелі використовуються традиційні для оптичних мереж - одномодові та багатомодові, одномодові більш далекобійні.
Усередині використовується FCP - Fibre Channel Protocol, транспортний протокол. Як правило всередині нього бігає класичний SCSI, а FCP забезпечує адресацію та доставку. Є варіант із підключенням по звичайній мережі та iSCSI, але він зазвичай використовує (і сильно вантажить) локальну, а не виділену під передачу даних мережу, і вимагає адаптерів з підтримкою iSCSI, та й швидкість повільніше, ніж по оптиці.

Є ще розумне слово топологія, яке зустрічається у всіх підручниках з SAN. Топологій кілька, найпростіший варіант- Точка-точка (point to point), з'єднуємо між собою 2 системи. Це не DAS, а сферичний кінь у вакуумі найпростіший варіант SAN. Далі йде керована петля (FC-AL), вона працює за принципом «передай далі» - передавач кожного пристрою з'єднаний з наступником, пристрої замкнуті в кільце. Довгі ланцюжки мають властивість довго ініціалізуватися.

Та й останній варіант - комутована структура (Fabric), вона створюється за допомогою свитчів. Структура підключень будується в залежності від кількості портів, що підключаються, як і при побудові локальної мережі. Основний принцип побудови — усі шляхи та зв'язки дублюються. Це означає, що до кожного пристрою в мережі є щонайменше 2 різні шляхи. Тут також вживається слово топологія, у сенсі організації схеми підключень пристроїв і з'єднання свитчів. При цьому зазвичай свитчі налаштовуються так, що сервера не бачать нічого, крім призначених їм ресурсів. Це досягається за рахунок створення віртуальних мереж і називається зонуванням, найближча аналогія – VLAN. Кожному пристрою в мережі присвоюється аналог MAC-адреси мережі Ethernet, він називається WWN - World Wide Name. Він присвоюється кожному інтерфейсу та кожному ресурсу (LUN) систем зберігання даних. Масиви та свитчі вміють розмежовувати доступ WWN для серверів.

Серверапідключають до СГД через HBA - Host Bus Adapter -и. За аналогією з мережевими картами існують одно-, дво-, чотирипортові адаптери. Кращі "собаководи" рекомендують ставити по 2 адаптери на сервер, це дозволяє здійснювати балансування навантаження, так і забезпечує надійність.

А далі на системах зберігання нарізаються ресурси, вони ж диски (LUN) для кожного сервера і залишається місце в запас, все включається, установники системи прописують топологію, ловлять глюки в налаштуванні свитків і доступу, все запускається і живе довго і щасливо *.
Я спеціально не торкаюся різних типівпортів в оптичній мережі, кому треба – той і так знає чи прочитає, кому не треба – тільки забивати голову. Але як завжди, при неправильно встановленому типі порту нічого не працюватиме.

З досвіду.
Зазвичай під час створення SAN замовляють масиви з кількома типами дисків: FC для швидкісних додатків, та SATA або SAS для не дуже швидких. Таким чином виходять дві дискові групи з різною вартістю мегабайта — дорога і швидка, і повільна і сумна дешева. На швидку вішаються зазвичай усі бази даних та інші додатки з активним і швидким введенням-виводом, на повільну — файлові ресурси та інше.

Якщо SAN створюється з нуля, то має сенс будувати її на основі рішень від одного виробника. Справа в тому, що, незважаючи на заявлену відповідність стандартам, існують підводні граблі проблеми сумісності обладнання, і не факт, що частина обладнання працюватиме один з одним без танців з бубном та консультацій із виробниками. Зазвичай для утряски таких проблем простіше покликати інтегратора і дати йому грошей, ніж спілкуватися з стрілками виробниками, що переводять одна на одну.

Якщо SAN створюється на базі існуючої інфраструктури – все може бути складно, особливо якщо є старі SCSI масиви та зоопарк старої техніки від різних виробників. У цьому випадку є сенс кликати на допомогу страшного звіра інтегратора, який розплутуватиме проблеми сумісності та наживатиме третю віллу на Канарах.

Часто під час створення СХД фірми не замовляють підтримку системи виробником. Зазвичай це виправдано, якщо фірма має штат грамотних компетентних адмінів (які вже 100 разів назвали мене чайником) і неабиякий капітал, що дозволяє закупити запасні комплектуючі в потрібних кількостях. Однак компетентних адмінів зазвичай переманюють інтегратори (сам бачив), а грошей на закупівлю не виділяють, і після збоїв починається цирк із криками «Всіх уволю!» замість дзвінка в сапорт і приїзду інженера із запасною деталлю.

Підтримка зазвичай зводиться до заміни померлих дисків та контролерів, та й до додавання до системи полиць з дисками та нових серверів. Багато клопотів буває після раптової профілактики системи силами місцевих фахівців, особливо після повного зупинення та розбирання-складання системи (і таке буває).

Про VMWare. Наскільки я знаю (спеці з віртуалізації поправте мене), тільки VMWare і Hyper-V мають функціонал, що дозволяє «на льоту» перекидати віртуальні машини між фізичними серверами. І для його реалізації потрібно, щоб всі сервери, між якими переміщається віртуальна машина, були приєднані до одного диска.

Про кластери. Аналогічно випадку з VMWare, відомі мені системи побудови відмовостійких кластерів(Sun Cluster, Veritas Cluster Server) - Вимагають підключеного до всіх систем сховища.

Поки писав статтю — у мене запитали — які RAIDи зазвичай об'єднують диски?
У моїй практиці зазвичай робили або по RAID 1+0 на кожну дискову полицю з FC дисками, залишаючи 1 запасний диск (Hot Spare) і нарізали з цього шматка LUN під завдання, або робили RAID5 з повільних дисків, знову ж таки залишаючи 1 диск на заміну. Але тут питання складне, і зазвичай спосіб організації дисків у масиві вибирається під кожну ситуацію та обґрунтовується. Та ж EMC наприклад йде ще далі, і вони мають додаткове налаштуваннямасиву під програми, що працюють із ним (наприклад під OLTP, OLAP). З рештою вендорів я так глибоко не копав, але здогадуюсь, що тонка настройкає у кожного.

* до першого серйозного збою, після нього зазвичай купується підтримка у виробника чи постачальника системи.

7 липня 2010 о 15:12

SN6000 – комутатор для розвитку мережі зберігання

• Блог компанії Hewlett Packard Enterprise

Сьогодні ми розповімо вам про нового стекування комутатора StorageWorks SN6000 c 20 восьмигігабітними портами Fibre Channel. Такий пристрій призначений насамперед для побудови мережі зберігання SAN невеликої компанії, де у ІТ-фахівця зазвичай немає досвіду налаштування обладнання Fibre Channel.

HP StorageWorks SN6000 стандартно поставляється з утилітою Simple SAN Connection Manager (SSCM), яка за допомогою графічних візардів допомагає навіть новачкові в технологіях SAN правильно визначити конфігурацію пристроїв SAN, включаючи сам комутатор, HBA-адаптери серверів та дисковий масив HP StorageWorks MSA або EVA (зрозуміло) , якщо є у замовника).

Зазвичай для кожного з цих компонентів SAN використовується окрема утиліти налаштування параметрів Fibre Channel, а SSCM замінює їх одним універсальним інструментом. В результаті значно спрощується розгортання SAN і зменшується ризик помилок конфігурації. SSCM автоматично розпізнає підключені до мережі зберігання комутатори Fibre Channel, сервери та дискові масиви HP StorageWorks. Також за допомогою зручного графічного інтерфейсуутиліти можна розбити мережу зберігання на зони і розподілити з-поміж них дискові ресурси.

На цьому можливості SSCM не закінчуються – утиліта дозволяє з графічної консолі контролювати стан компонентів SAN та вносити зміни до її конфігурації при додаванні до мережі зберігання нового обладнання. Вона автоматизує такі процеси обслуговування SAN, як моніторинг її стану, розподіл LUN-ів та оновлення мікрокоду пристроїв, відображає топологію мережі, веде журнал подій та відстежує зміни конфігурації SAN.

Для зниження вартості комутатор SN6000 можна придбати у початковій восьмипортовій конфігурації. HP також пропонує компаніям, які хочуть перейти до використання зовнішнього дискового масиву та побудувати свою першу SAN, готовий набір SAN Starter Kit. Набір складається з нового масиву HP StorageWorks P2000 G3 FC MSA() з двома RAID-контролерами, двох комутаторів SN6000, чотирьох серверних HBA-адаптерів HP 81Q Single-Port PCI-e FC, 12 модулів HP 8Gb Short Wave FC SFP+ та 8 п'ятиметрових кабелів Fibre Channel. За допомогою цього набору навіть новачок у технологіях Fibre Channel зможе без проблем розгорнути невелику мережу з чотирма хостами.

У міру розвитку мережі SAN та підключення до неї нових пристроїв можна активізувати інші порти SN6000, докупивши ліцензії на чотири додаткові порти. Крім того, для підвищення відмовостійкості комутатора, від якого залежить робота SAN, передбачено встановлення другого блоку живлення та забезпечення гарячої заміни несправного блоку живлення.

Якщо всі 20 портів SN6000 будуть задіяні, то подальшого розширення мережі SAN використовується стекирование комутаторів. SN6000 відрізняється від інших комутаторів Fibre Channel початкового рівня наявністю чотирьох виділених десятигігабітних портів Fibre Channel для стекування (Inter-Switch Link, ISL) тому при об'єднанні комутаторів у стек не потрібно звільняти частину портів, до яких приєднані сервери та системи зберігання SAN.

Завдяки цьому стекування проводиться у гарячому режимі (без порушення нормальної роботи SAN) і менший ризик неправильного з'єднання кабелів між комутаторами. Зазначимо, що порти для стекування давно стали стандартними для модульних комутаторів Ethernet, але в обладнанні для мереж Fibre Channel вони почали використовувати лише останнім часом. Порти стекування SN6000 використовують 10-гігабітний Fibre Channel з опцією переходу на 20-гігабітний інтерфейс, причому після переходу на швидший інтерфейс не потрібно замінювати кабелі, що з'єднують порти ISL.

У стек можна поєднати до шести комутаторів зі 120 портами, і SSCM управляє всім стеком як одним пристроєм. Крім того, можна поєднати між собою до п'яти стеків комутаторів SN6000.

У порівнянні з об'єднанням нестекованих комутаторів Fibre Channel за допомогою топології mesh стек SN6000 зменшує кількість портів і кабелів, задіяних для з'єднання окремих комутаторів – наприклад, для побудови 80-портової конфігурації потрібно чотири SN6000 з 6 кабелями проти п'яти нестекованих 24 . Крім того, для з'єднання портів нестекованих комутаторів потрібно ще придбати модулі SFP для портів, що виконують функції ISL, а порти SN6000, що стекуються, забезпечують вищу пропускну здатність, ніж основні восьмигігабітні порти комутатора.

Для оптимізації роботи портів стекування SN6000 застосовується функція Adaptive Trunking, яка автоматично перерозподіляє трафік між кількома шляхами ISL стека. Інша функція I/O StreamGuard гарантує безперервну передачу потоків даних через мережу зберігання для критично важливих програм (наприклад, резервного копіювання на стрічку) при перезавантаженні одного із серверів, підключених до SAN,

SN6000 також підійде і для розширення існуючої великої мережі SAN великого підприємства. Через проблеми сумісності комутаторів Fibre Channel при побудові та розширенні SAN замовники зазвичай намагаються використовувати в мережі зберігання обладнання одного виробника. SN6000 дозволяє побудувати гетерогенну мережу завдяки реалізованій в цьому комутаторі функції Transparent Routing, яка прозоро з'єднує його до великих комутаторів Fibre Channel (так званим директором, наприклад HP StorageWorks B-Series і C-Series) і в результаті в фабрику існуючої SAN додаються підключені до SN6000 системи зберігання та сервери, але сам стекуваний комутатор буде невидимий для старої SAN.

Такий сценарій розгортання SN6000 для розширення існуючої SAN можна застосовувати при побудові за допомогою цих комутаторів додаткової SAN для резервного копіювання, в якій встановлені стрічкові бібліотеки, або окремої департаменту SAN, з'єднаної з основною мережею зберігання підприємства, а також для поступового перекладу SAN з технологій 2 або 4 Гбіт/сек на восьмигігабітну версію Fibre Channel.