SAN

Sieci SAN (Storage Area Network) mają niewiele punktów stycznych z technologiami NAS i SAS. Może z wyjątkiem tego, że tak jak technologia SAS operują na poziomie bloków. W sieciach SAN panują niepodzielnie łącza wykorzystujące technologię Fibre Channel, chociaż istnieją też implementacje SAN oparte na protokole iSCSI. Jest ich jednak dotąd niewiele. SAN to zupełnie nowa jakość, ponieważ pamięci masowe mają do wyłącznej dyspozycji wydzieloną, dedykowaną sieć. Taką wydzieloną sieć można elastycznie rozbudowywać, można nią skutecznie zarządzać oraz stosować określone rozwiązania redundancyjne (chodzi o odporność na błędy), dzięki którym dostępność pamięci masowych sięga 100%.

W architekturze SAN (sieciowa pamięć masowa oparta na technologii Fibre Channel) sieć jest usytuowana między serwerem i stacjami pamięci masowych. W architekturze NAS dane mają postać standardowych pakietów i plików, a w SAN postać bardzo dużych bloków i są transmitowane w trybie potokowym. W architekturze NAS dane są transmitowane z szybkością odpowiadającą środowisku Ethernet (czyli najczęściej 10 Mb/s), podczas gdy w SAN dane krążą po wydzielonej sieci wielokrotnie szybciej (najczęściej 100 Mb/s lub 1000 Mb/s). Pamięć masowa dołączona do sieci SAN zawsze będzie pracować wydajniej niż pamięć zainstalowana w środowisku NAS. Wiele zależy od tego, jakie aplikacje korzystać będą z usług pamięci masowej i jaka będzie wielkość plików wymienianych między aplikacją a pamięcią masową. Dlatego nieraz warto się zdecydować na architekturę NAS, a w innym przypadku zbudować sieć SAN.

W architekturze SAN dane mają postać bardzo dużych bloków i są transmitowane w szybkim trybie potokowym. W architekturze NAS dane są przesyłane z szybkością odpowiadającą środowisku Ethernet (czyli najczęściej 10 Mb/s lub 100 Mb/s), podczas gdy w architekturze SAN dane krążą po wydzielonej sieci wielokrotnie szybciej, z prędkością 1 lub 2 Gb/s. Tak jak architektura SAS spisuje się dobrze w małych firmach, a architektura NAS w małych i średnich firmach, tak sieci SAN są wdrażane do użytku w dużych przedsiębiorstwach, które eksploatują olbrzymie bazy danych i codziennie generują setki megabajtów danych. Budowane dzisiaj sieci SAN najczęściej składają się z kilku do kilkunastu serwerów NT względnie z serwerów platformy Unix, z hubów i przełączników oraz właściwej sieci działającej w technologii Fibre Channel.

Dzięki specjalnemu oprogramowaniu administrator może szybko i łatwo zarządzać pamięciami masowymi dołączonymi do sieci SAN. Graficzny interfejs użytkownika pozwala przesuwać zasoby przechowywane w sieci z jednego miejsca do drugiego; do tego celu wykorzystuje się mysz i technikę „przeciągnij i upuść”. Pozwala to np. Przepisać kilkaset megabajtów danych z jednej macierzy do drugiej, nie restartując żadnego z serwerów. Każde urządzenie lub określony zasób jest reprezentowany przez ikonę, którą administrator może dynamicznie przemieszczać „w locie”.

Na infrastrukturę sieci SAN składają się:

• karty sieciowe (w środowisku FC nazywane kartami HBA, a w środowisku SAN/iSCSI - kartami TOE)
• przełączniki (także rutery, koncentratory i bramy)
• stacje pamięci masowych przystosowane do przetwarzania danych na poziomie bloków.

Rozwiązanie TOE to specjalne motory „TCP off-load engines”, które zmniejszają obciążenie procesorów zainstalowanych w serwerze, wykonując zadania związane z obsługą protokołu TCP/IP. Zwolennikiem takiego rozwiązania są firmy: Adaptec, Alacritech i Intel, które wprowadziły już do niektórych swoich produktów iSCSI technologię TOE.

Rutery pełnią w środowisku SAN/FC rolę mostów sprzęgających sieci SAN z tradycyjnymi rozwiązaniami opartymi na protokole SCSI. Mosty SAN łączą protokoły FC i IP, co ma najczęściej miejsce w przypadku implementowania długodystansowych połączeń sprzęgających odległe sieci SAN, czyli w tych środowiskach, gdzie zastosowano takie protokoły, jak FCIP czy rzadziej IFCP.

Jednym z podstawowych elementów sieci SAN jest zawsze przełącznik. Przystępując do wyboru przełącznika SAN, trzeba sobie zadać podstawowe pytanie: czy będzie to urządzenie obsługujące lokalne pamięci masowe, czy komunikujące się ze zdalnymi pamięciami masowymi? W tym pierwszym przypadku decydujemy się na klasyczny przełącznik wyposażony w porty Fibre Channel pracujące z szybkością 1 lub 2 Gb/s. Jeśli sieć SAN jest bardzo duża i zależy nam na jej 100-proc. dostępności, możemy się zdecydować na przełącznik typu director. Jeśli przełącznik ma współpracować z odległymi sieciami SAN, można pomyśleć o urządzeniu wspierającym protokół iSCSI lub FCIP. Dane SCSI lub Fibre Channel można wtedy przesyłać na bardzo duże odległości przez sieci IP. Głównymi dostawcami przełączników SAN są firmy Brocade, Cisco, McData, CNT i Qlogic.

Interfejs zarządzania SMI-S

Prace nad nowym interfejsem zarządzania sieciami SAN zaowocowały rozwiązaniem, które nosi nazwę SMI-S. Interfejs ten został opracowywany przez stowarzyszenie SNIA (Storage Networking Industry Association). Dostępna obecnie wersja pozwala dostawcom oprogramowania projektować narzędzia, które identyfikują, klasyfikują, monitorują i kontrolują fizyczne i logiczne zasoby pamięci masowych. Handlowe wersje narzędzi pracujących zgodnie ze specyfikacją SMI-S pojawiły się w 2005 r. Administratorzy zarządzający sieciami SAN opartymi na urządzeniach produkowanych przez różne firmy mają jednak kłopot: gdyż każdym urządzeniem muszą zarządzać za pomocą innej aplikacji. Sprawę utrudnia fakt, że takie aplikacje korzystają najczęściej z usług różnych złączy programistycznych API. Dzięki interfejsowi SMI-S (Storage Management Initiative Specification) problem w zasadzie przestać istnieć.

SMI-S to oprogramowanie typu middleware usytuowane między zarządzanymi obiektami a aplikacjami, które nimi zarządzają. A oto cztery podstawowe cechy interfejsu SMI-S, dzięki którym zarządzanie sieciami SAN przestanie spędzać sen z powiek administratorom nadzorującym pracę pamięci masowych:

1. Interfejs SMI-S jest oparty na znanych wszystkim technologiach Web Enterprise Management (WBEM) i Common Information Model (CIM).
2. Interfejs SMI-S może współpracować z menedżerami wolumenów opartymi na serwerach, z systemami RAID i urządzeniami pamięci masowych, tj. z najczęściej spotykanymi rozwiązaniami stosowanymi w sieciach SAN.
3. SMI-S może zarządzać urządzeniami starszych typów, używając do tego celu agentów proxy. Inne urządzenia i podsystemy mogą być też integrowane z interfejsem SMI-S, używając takich technologii, jak osadzone oprogramowanie czy menedżer obiektów CIM.
4. SMI-S zawiera modele obiektów, które można stosować w urządzeniach wielu klas. Dlatego administratorzy sieci SAN mogą implementować systemy zarządzania oparte na wcześniej zdefiniowanych zasadach, zdolne kontrolować pracę wszystkich urządzeń.

SNIA opracowuje też testy, które będą używane do sprawdzania, czy urządzenie SAN i zarządzająca nim aplikacja są zgodne z wymogami standardu SMI-S.