Mạng vùng lưu trữ, SAN. Thiết bị mạng hoạt động. Lựa chọn máy chủ nhanh

Công tắc SAN

Bộ chuyển mạch SAN được sử dụng làm thiết bị chuyển mạch trung tâm cho các nút mạng SAN. Bạn cắm một đầu cáp quang vào đầu nối trên bộ điều hợp máy chủ hoặc bộ điều khiển mảng đĩa, còn đầu kia vào cổng trên bộ chuyển mạch. Một công tắc có thể được so sánh với một tập hợp các dây được đan chéo theo cách cho phép mỗi thiết bị trên mạng “giao tiếp” qua một dây với mọi thiết bị khác trên mạng cùng một lúc. Nói cách khác, tất cả các thuê bao đều có thể nói chuyện cùng một lúc.
Một hoặc nhiều công tắc được kết nối với nhau tạo thành một kết cấu. Một loại vải có thể bao gồm một hoặc nhiều công tắc (hiện tại lên tới 239). Vì vậy, một nhà máy có thể được định nghĩa là một mạng bao gồm các thiết bị chuyển mạch được kết nối với nhau. SAN có thể bao gồm nhiều loại vải. Hầu hết SAN bao gồm ít nhất hai loại vải, một trong số đó là vải dự phòng.
Bạn có thể kết nối máy chủ và bộ lưu trữ với SAN bằng một bộ chuyển mạch duy nhất, nhưng tốt nhất nên sử dụng hai bộ chuyển mạch để tránh mất dữ liệu và thời gian ngừng hoạt động nếu một trong số chúng bị lỗi. Hình 1 cho thấy một cơ cấu điển hình sử dụng hai bộ chuyển mạch để kết nối máy chủ với một mảng đĩa.

Hình 1. Nhà máy đơn giản nhất sử dụng 2 công tắc.

Khi số lượng máy chủ và bộ lưu trữ trong SAN của bạn tăng lên, bạn chỉ cần thêm các thiết bị chuyển mạch.

Hình 2. Mở rộng SAN Fabric

Công tắc mô-đun hoặc thông thường (công tắc mô-đun)

Switch SAN có nhiều kích cỡ khác nhau từ 8 đến hàng trăm cổng. Hầu hết các switch mô-đun đều có 8 hoặc 16 cổng. Xu hướng mới nhất là khả năng tăng số lượng cổng trên một bộ chuyển mạch đã mua theo mức tăng 4. Một ví dụ điển hình về bộ chuyển mạch như vậy là Qlogic SANbox 5200 (Hình 3). Bạn có thể mua sản phẩm này với 8 cổng trong đế, sau đó mở rộng lên 16 cổng trong một mô-đun và tối đa 64 cổng (!) trong bốn mô-đun, được kết nối với nhau bằng 10 Gigabit FC.

Hình 3. Qlogic SANbox 5200 - ngăn xếp bốn mô-đun với 64 cổng

Công tắc giám đốc

Giám đốc đắt hơn nhiều so với các công tắc mô-đun và thường chứa hàng trăm cổng (Hình 4). Có thể coi các giám đốc ở trung tâm của các kết cấu chuyển mạch rất lớn là cốt lõi của mạng. Các giám đốc có khả năng chịu lỗi đặc biệt và đảm bảo toàn bộ cơ sở hạ tầng hoạt động 24 giờ một ngày, 7 ngày một tuần. Chúng cho phép bạn thực hiện bảo trì định kỳ và thay thế các mô-đun một cách nhanh chóng.

Cơm. 4. Cổng SilkWorm 1200 128 và McData InterPid 6140

Giám đốc bao gồm một nền tảng, các mô-đun cổng trao đổi nóng(thường là 12 hoặc 16 cổng) và các mô-đun bộ xử lý có thể thay thế nóng (thường là bộ xử lý kép). Giám đốc có thể được mua với 32 cổng và có thể mở rộng lên 128 - 140 cổng.
SAN doanh nghiệp thường sử dụng các giám đốc làm lõi của mạng. Các công tắc mô-đun được kết nối với chúng dưới dạng công tắc đầu cuối (cạnh). Đến lượt chúng, chúng được kết nối với máy chủ và bộ lưu trữ. Cấu trúc liên kết này được gọi là cấu trúc liên kết lõi đến cạnh và cho phép bạn mở rộng mạng lên hàng nghìn cổng (Hình 5).

Cơm. 5. Cấu trúc liên kết lõi-cạnh sử dụng các đạo diễn.

Bộ định tuyến SAN hoặc bộ chuyển mạch đa giao thức

Bộ định tuyến SAN được sử dụng để kết nối các đảo SAN từ xa thành một mạng duy nhất nhằm giải quyết các vấn đề về phòng chống thiên tai, hợp nhất tài nguyên lưu trữ, tổ chức các thủ tục sao lưu dữ liệu từ các bộ phận ở xa vào tài nguyên băng và đĩa của trung tâm dữ liệu chính, v.v. ( Hình 6.). Một hiệp hội mạng từ xa SAN thành một tài nguyên duy nhất là bước tiếp theo trong quá trình phát triển mạng lưu trữ sau khi đưa SAN vào trụ sở chính và các phòng ban của doanh nghiệp (Hình 7).

Cơm. 6: McDATA Eclipse 1620, 3300 và 4300

Cơm. 7: Hợp nhất các SAN từ xa thành một tài nguyên duy nhất

Đảo SAN có thể được kết nối bằng giao thức FC và các bộ chuyển mạch hoặc bộ điều khiển mô-đun thông thường, thông qua cáp quang chế độ đơn (cáp chế độ đơn hoặc cáp quang tối) hoặc sử dụng thiết bị ghép kênh (DWDM). Tuy nhiên, phương pháp này sẽ không cho phép bạn vượt quá giới hạn thành phố (bán kính 70 km). Để có khoảng cách xa hơn, bạn sẽ cần giao thức Fibre Channel over IP (FCIP, http://www.iscsistorage.com/ipstorage.htm), được triển khai trong bộ định tuyến Eclipse của McData (Hình 6). FCIP gói mỗi khung FC trong một gói IP để vận chuyển qua mạng IP. Bên nhận giải nén gói IP và lấy khung FC gốc từ đó để truyền tiếp qua mạng FC cục bộ. Ở đây khoảng cách không bị giới hạn. Đó là tất cả về tốc độ của kênh IP của bạn.

Các loại cáp FC

Cáp quang hoặc cáp đồng được sử dụng làm phương tiện truyền dẫn vật lý trong mạng FC. Cáp đồng là cáp xoắn đôi có vỏ bọc và được sử dụng chủ yếu cho các kết nối cục bộ trong mạng FC 1Gbit/s. Mạng FC 2Gbit/s hiện đại chủ yếu sử dụng cáp quang.
Cáp quang có 2 loại: Single Mode và Multi Mode.

Cáp đơn mode (sóng dài)

Trong cáp chế độ đơn (SM) có cách duy nhất sự lan truyền của sóng ánh sáng. Kích thước lõi thường là 8,3 micron. Cáp chế độ đơn được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu mất tín hiệu thấp và tốc độ dữ liệu cao, chẳng hạn như khoảng cách xa giữa hai hệ thống hoặc thiết bị mạng. Ví dụ: giữa máy chủ và cơ sở lưu trữ, khoảng cách giữa đó là vài chục km.

Khoảng cách tối đa giữa hai nút mạng FC 2Gbit được kết nối bằng cáp đơn mode là 80 km khi không có bộ lặp.

Cáp đa mode (sóng ngắn)

Cáp đa chế độ (MM) có khả năng truyền nhiều sóng ánh sáng qua một sợi quang, vì tương đối size lớn Lõi cho phép ánh sáng truyền theo các góc khác nhau (khúc xạ). Kích thước lõi điển hình của MM là 50 µm và 62,5 µm. Kết nối cáp quang đa mode phù hợp nhất cho các thiết bị hoạt động trong khoảng cách ngắn. Bên trong văn phòng, tòa nhà.

Khoảng cách tối đa mà cáp đa chế độ hỗ trợ tốc độ 2 Gbit/s là 300 (50um) và 150m (62,5um).

Các loại đầu nối cáp

Đầu nối cáp FC là:

Các loại bộ thu phát (loại GBIC)

Thiết bị chuyển đổi ánh sáng thành tín hiệu điện và ngược lại được gọi là máy thu phát. Chúng còn được gọi là GBIC (Đầu nối giao diện Gigabit). Bộ thu phát được đặt trên bo mạch bộ chuyển đổi FC (FC HBA), thông thường nó được hàn vào nó, trong công tắc - ở dạng mô-đun có thể tháo rời (xem hình) và trên thiết bị lưu trữ ở dạng này hay dạng khác.

Máy thu phát là:

SFP-LC	HSSDC2

Mô-đun thu phát có thể tháo rời (SFP)

HSSDC2: cho 1/2Gbit FC cho cáp đồng
SFP-LC: (LC có thể cắm hệ số dạng nhỏ) 1/2Gbit FC Sóng ngắn/dài cho cáp quang có đầu nối LC
SFP-SC: (SC có thể cắm hệ số dạng nhỏ) 1/2Gbit FC Sóng ngắn/dài cho cáp quang có đầu nối SC

Và những thứ khác, phương tiện truyền dữ liệu và các máy chủ được kết nối với nó. Thường được sử dụng bởi các công ty khá lớn với cơ sở hạ tầng CNTT phát triển để lưu trữ dữ liệu đáng tin cậy và truy cập tốc độ cao vào dữ liệu đó.
Nói một cách đơn giản, lưu trữ là một hệ thống cho phép bạn phân phối các đĩa nhanh, đáng tin cậy có dung lượng thay đổi đến các máy chủ từ các thiết bị lưu trữ dữ liệu khác nhau.

Một chút lý thuyết.
Máy chủ có thể được kết nối với bộ lưu trữ dữ liệu theo nhiều cách.
Đầu tiên và đơn giản nhất là DAS, Direct Attached Storage ( kết nối trực tiếp), mà không gặp bất kỳ phiền toái nào, chúng tôi cài đặt các đĩa trong máy chủ hoặc một mảng trong bộ điều hợp máy chủ - và chúng tôi nhận được nhiều gigabyte không gian đĩa với khả năng truy cập tương đối nhanh và khi sử dụng mảng RAID - đủ độ tin cậy, mặc dù vấn đề về độ tin cậy đã bị phá vỡ từ lâu.
Tuy nhiên, việc sử dụng dung lượng ổ đĩa này không phải là tối ưu - trên một máy chủ, dung lượng sắp hết, mặt khác vẫn còn rất nhiều. Giải pháp cho vấn đề này là NAS, Network Attached Storage. Tuy nhiên, với tất cả những ưu điểm của giải pháp này - tính linh hoạt và quản lý tập trung- có một nhược điểm đáng kể - tốc độ truy cập; không phải tất cả các tổ chức đều chưa triển khai mạng 10 gigabit. Và chúng ta đến với mạng lưu trữ.

Sự khác biệt chính giữa SAN và NAS (ngoài thứ tự các chữ cái viết tắt) là cách nhìn thấy các tài nguyên được kết nối trên máy chủ. Nếu tài nguyên trong NAS được kết nối bằng giao thức NFS hoặc SMB thì trong SAN, chúng tôi nhận được kết nối với đĩa mà chúng tôi có thể làm việc ở cấp độ hoạt động I/O khối, nhanh hơn nhiều so với kết nối mạng (cộng với một mảng bộ điều khiển có bộ đệm lớn sẽ tăng thêm tốc độ cho nhiều thao tác).

Sử dụng SAN, chúng tôi kết hợp các ưu điểm của DAS - tốc độ và sự đơn giản cũng như NAS - tính linh hoạt và khả năng quản lý. Ngoài ra, chúng tôi có cơ hội mở rộng quy mô hệ thống lưu trữ miễn là có đủ tiền, đồng thời giết thêm nhiều con chim bằng một viên đá mà không thể nhìn thấy ngay lập tức:

* chúng tôi loại bỏ các hạn chế về phạm vi kết nối của các thiết bị SCSI, thường bị giới hạn bởi dây 12 mét,
* giảm thời gian sao lưu,
* chúng tôi có thể khởi động từ SAN,
* trong trường hợp bị NAS từ chối, chúng tôi sẽ dỡ bỏ mạng,
* chúng tôi nhận được tốc độ I/O cao hơn nhờ tối ưu hóa về phía hệ thống lưu trữ,
* chúng tôi có cơ hội kết nối nhiều máy chủ với một tài nguyên, điều này mang lại cho chúng tôi hai con chim sau đây với một viên đá:
- chúng tôi tận dụng tối đa các khả năng của VMWare - ví dụ: VMotion (di chuyển máy ảo giữa các máy vật lý) và các máy khác tương tự,
- chúng tôi có thể xây dựng các cụm có khả năng chịu lỗi và tổ chức các mạng phân tán theo địa lý.

Điều này mang lại điều gì?
Ngoài việc nắm vững ngân sách tối ưu hóa hệ thống lưu trữ, ngoài những gì tôi đã viết ở trên, chúng tôi còn nhận được:

* tăng hiệu suất, cân bằng tải và tính sẵn sàng cao của hệ thống lưu trữ do có nhiều đường dẫn truy cập vào mảng;
* tiết kiệm ổ đĩa bằng cách tối ưu hóa vị trí của thông tin;
* tăng tốc phục hồi sau lỗi - bạn có thể tạo tài nguyên tạm thời, triển khai bản sao lưu trên chúng và kết nối máy chủ với chúng, đồng thời tự khôi phục thông tin mà không cần vội vàng hoặc chuyển tài nguyên sang máy chủ khác và bình tĩnh xử lý phần cứng chết;
* giảm thời gian sao lưu - nhờ tốc độ truyền cao, bạn có thể sao lưu vào thư viện băng từ nhanh hơn hoặc thậm chí chụp ảnh nhanh bằng hệ thống tập tin và lặng lẽ lưu trữ nó;
* dung lượng ổ đĩa theo yêu cầu - khi cần - chúng tôi luôn có thể thêm một vài giá vào hệ thống lưu trữ dữ liệu.
* chúng tôi giảm chi phí lưu trữ một megabyte thông tin - đương nhiên, có một ngưỡng nhất định mà các hệ thống này có thể sinh lãi.
* một nơi đáng tin cậy để lưu trữ dữ liệu quan trọng về nhiệm vụ và kinh doanh (nếu không có nó, tổ chức không thể tồn tại và hoạt động bình thường).
* Tôi muốn đề cập riêng đến VMWare - tất cả các tính năng như di chuyển máy ảo từ máy chủ này sang máy chủ khác và các tính năng khác chỉ có trên SAN.

Nó bao gồm những gì?
Như tôi đã viết ở trên, hệ thống lưu trữ bao gồm các thiết bị lưu trữ, phương tiện truyền tải và các máy chủ được kết nối. Chúng ta hãy nhìn vào nó theo thứ tự:

Hệ thống lưu trữ thường bao gồm ổ cứng và bộ điều khiển, trong hệ thống tự trọng thường chỉ có 2 - 2 bộ điều khiển, 2 đường dẫn đến mỗi đĩa, 2 giao diện, 2 bộ nguồn, 2 quản trị viên. Một số nhà sản xuất hệ thống được kính trọng nhất bao gồm HP, IBM, EMC và Hitachi. Sau đây tôi sẽ trích lời một đại diện của EMC tại hội thảo - “HP tạo ra những chiếc máy in xuất sắc. Vì vậy hãy để cô ấy làm chúng!” Tôi nghi ngờ rằng HP cũng thực sự thích EMC. Sự cạnh tranh giữa các nhà sản xuất là nghiêm trọng, cũng như ở mọi nơi khác. Hậu quả của cạnh tranh đôi khi là mức giá hợp lý trên mỗi megabyte của hệ thống lưu trữ và các vấn đề về khả năng tương thích và hỗ trợ các tiêu chuẩn của đối thủ cạnh tranh, đặc biệt là với các thiết bị cũ hơn.

Phương tiện truyền dữ liệu.

Thông thường, SAN được xây dựng trên quang học, hiện cung cấp tốc độ 4, ở một số nơi là 8 gigabit trên mỗi kênh. Khi xây dựng, trước đây người ta sử dụng các trung tâm chuyên dụng, bây giờ có nhiều thiết bị chuyển mạch hơn, chủ yếu từ Qlogic, Brocade, McData và Cisco (tôi chưa bao giờ thấy hai thiết bị cuối cùng trên trang web). Các loại cáp được sử dụng là loại cáp truyền thống dành cho mạng quang - chế độ đơn và đa chế độ, chế độ đơn và tầm xa hơn.
Trong nội bộ, FCP được sử dụng - Giao thức kênh sợi quang, một giao thức truyền tải. Theo quy định, SCSI cổ điển chạy bên trong nó và FCP cung cấp địa chỉ và phân phối. Có một tùy chọn với kết nối qua mạng thường xuyên và iSCSI, nhưng nó thường sử dụng (và tải rất nhiều) mạng cục bộ, không phải mạng chuyên dụng để truyền dữ liệu và yêu cầu bộ điều hợp có hỗ trợ iSCSI, đồng thời tốc độ chậm hơn so với mạng quang.

Ngoài ra còn có cấu trúc liên kết từ thông minh, xuất hiện trong tất cả sách giáo khoa trên SAN. Có một số cấu trúc liên kết, tùy chọn đơn giản nhất là điểm-điểm, chúng tôi kết nối 2 hệ thống với nhau. Đây không phải là DAS mà là một con ngựa hình cầu trong chân không, phiên bản đơn giản nhất của SAN. Tiếp theo là vòng lặp được điều khiển (FC-AL), nó hoạt động theo nguyên tắc “truyền” - bộ phát của mỗi thiết bị được kết nối với bộ thu của thiết bị tiếp theo, các thiết bị được đóng thành một vòng. Chuỗi dài có xu hướng mất nhiều thời gian để khởi tạo.

Chà, tùy chọn cuối cùng là cấu trúc chuyển đổi (Vải), nó được tạo bằng cách sử dụng các công tắc. Cấu trúc kết nối được xây dựng tùy thuộc vào số lượng cổng kết nối, giống như khi xây dựng mạng cục bộ. Nguyên tắc cơ bản của việc xây dựng là tất cả các đường dẫn và kết nối đều được nhân đôi. Điều này có nghĩa là có ít nhất 2 đường dẫn khác nhau đến từng thiết bị trên mạng. Ở đây chúng ta cũng sẽ sử dụng từ cấu trúc liên kết, với nghĩa là tổ chức sơ đồ kết nối của các thiết bị và công tắc kết nối. Trong trường hợp này, theo quy định, các bộ chuyển mạch được cấu hình để máy chủ không nhìn thấy bất cứ thứ gì khác ngoài tài nguyên được phân bổ cho chúng. Điều này đạt được bằng cách tạo ra mạng ảo và được gọi là phân vùng, tương tự gần nhất là Vlan. Mỗi thiết bị trên mạng được gán một địa chỉ MAC tương tự trên mạng Ethernet, nó được gọi là WWN - World Wide Name. Nó được gán cho từng giao diện và từng tài nguyên (LUN) của hệ thống lưu trữ. Mảng và bộ chuyển mạch có thể hạn chế quyền truy cập WWN cho máy chủ.

May chủ kết nối với hệ thống lưu trữ thông qua HBA - Host Bus Adapters. Tương tự với card mạng, có các bộ điều hợp một, hai và bốn cổng. Những “nhà lai tạo chó” giỏi nhất khuyên bạn nên cài đặt 2 bộ điều hợp cho mỗi máy chủ; điều này cho phép cân bằng tải và đảm bảo độ tin cậy.

Và sau đó tài nguyên trên hệ thống lưu trữ bị cắt, chúng cũng là các đĩa (LUN) cho mỗi máy chủ và dung lượng còn lại được dự trữ, mọi thứ được bật, trình cài đặt hệ thống quy định cấu trúc liên kết, phát hiện các trục trặc trong việc thiết lập công tắc và quyền truy cập, mọi thứ bắt đầu và mọi người sống hạnh phúc mãi mãi*.
Tôi không đặc biệt chạm vào các loại khác nhau cổng ở mạng quang, ai cần thì biết rồi hoặc sẽ đọc, ai không cần thì chỉ nhức đầu thôi. Nhưng như thường lệ, nếu loại cổng được đặt không chính xác thì sẽ không có gì hoạt động.

Từ kinh nghiệm.
Thông thường, khi tạo SAN, các mảng có một số loại đĩa được sắp xếp: FC cho các ứng dụng tốc độ cao và SATA hoặc SAS cho các ứng dụng không nhanh lắm. Do đó, chúng tôi nhận được 2 nhóm đĩa với giá mỗi megabyte khác nhau - đắt và nhanh, chậm và rẻ một cách đáng buồn. Thông thường, tất cả các cơ sở dữ liệu và các ứng dụng khác có I/O đang hoạt động và nhanh đều được treo trên cơ sở dữ liệu nhanh, tài nguyên tệp và mọi thứ khác đều được treo trên cơ sở dữ liệu chậm.

Nếu SAN được tạo từ đầu thì việc xây dựng SAN dựa trên các giải pháp từ một nhà sản xuất là điều hợp lý. Thực tế là, mặc dù đã tuyên bố tuân thủ các tiêu chuẩn, nhưng vẫn có những vấn đề dưới nước về khả năng tương thích của thiết bị và không phải thực tế là một số thiết bị sẽ hoạt động với nhau mà không cần nhảy múa với tambourine và tham khảo ý kiến ​​​​của nhà sản xuất. Thông thường, để giải quyết những vấn đề như vậy, việc gọi cho nhà tích hợp và đưa tiền cho anh ta sẽ dễ dàng hơn là liên lạc với các nhà sản xuất đang chuyển điểm cho nhau.

Nếu SAN được tạo trên cơ sở cơ sở hạ tầng hiện có, mọi thứ có thể phức tạp, đặc biệt nếu có các mảng SCSI cũ và một loạt thiết bị cũ từ các nhà sản xuất khác nhau. Trong trường hợp này, thật hợp lý khi kêu gọi sự giúp đỡ từ con thú khủng khiếp của một nhà tích hợp, kẻ sẽ giải quyết các vấn đề về khả năng tương thích và có được biệt thự thứ ba ở Canaries.

Thông thường, khi tạo hệ thống lưu trữ, các công ty không yêu cầu nhà sản xuất hỗ trợ hệ thống. Điều này thường hợp lý nếu công ty có một đội ngũ quản trị viên có năng lực, có năng lực (những người đã gọi tôi là ấm trà 100 lần) và một lượng vốn vừa phải cho phép họ mua linh kiện dự phòng với số lượng cần thiết. Tuy nhiên, các quản trị viên có năng lực thường bị các nhà tích hợp dụ dỗ (tôi đã nhìn thấy điều đó), nhưng không có tiền được phân bổ cho việc mua hàng, và sau những thất bại, rạp xiếc bắt đầu bằng những tiếng hét “Tôi sẽ sa thải tất cả mọi người!” thay vì gọi điện cho bộ phận hỗ trợ và nhờ kỹ sư đến mang theo phụ tùng thay thế.

Hỗ trợ thường bao gồm việc thay thế các đĩa và bộ điều khiển đã chết, đồng thời bổ sung các kệ chứa đĩa và máy chủ mới vào hệ thống. Rất nhiều rắc rối xảy ra sau khi các chuyên gia địa phương bảo trì hệ thống đột ngột, đặc biệt là sau khi tắt hoàn toàn và tháo rời và lắp lại hệ thống (và điều này xảy ra).

Giới thiệu về VMWare. Theo như tôi biết (các chuyên gia ảo hóa, hãy sửa cho tôi), chỉ VMWare và Hyper-V mới có chức năng cho phép bạn chuyển các máy ảo giữa các máy chủ vật lý một cách nhanh chóng. Và để triển khai nó, yêu cầu tất cả các máy chủ mà máy ảo di chuyển giữa đó phải được kết nối với một đĩa.

Về cụm. Tương tự như trường hợp của VMWare, các hệ thống mà tôi biết để xây dựng cụm chuyển đổi dự phòng (Sun Cluster, Veritas Cluster Server) yêu cầu bộ lưu trữ được kết nối với tất cả các hệ thống.

Trong khi tôi đang viết bài, tôi được hỏi đĩa thường hình thành loại RAID nào?
Trong thực tế, chúng tôi thường tạo RAID 1+0 cho mỗi kệ đĩa bằng đĩa FC, để lại 1 đĩa dự phòng (Hot Spare) và cắt LUN từ phần này cho các tác vụ hoặc tạo RAID5 từ đĩa chậm, lại để lại 1 đĩa để thay thế . Nhưng ở đây câu hỏi rất phức tạp và thông thường phương pháp sắp xếp các đĩa thành một mảng được chọn cho từng tình huống và hợp lý. Ví dụ, EMC tương tự thậm chí còn đi xa hơn và họ có tùy chỉnh bổ sung mảng cho các ứng dụng làm việc với nó (ví dụ: đối với OLTP, OLAP). Tôi chưa tìm hiểu sâu về các nhà cung cấp khác nhưng tôi đoán rằng tinh chỉnh Mọi người đều có một cái.

* trước sự cố nghiêm trọng đầu tiên, sau đó sự hỗ trợ thường được mua từ nhà sản xuất hoặc nhà cung cấp hệ thống.

Cái này là cái gì?
Mạng vùng lưu trữ, hay Mạng khu vực lưu trữ, là một hệ thống bao gồm chính các thiết bị lưu trữ dữ liệu - mảng đĩa hoặc RAID, thư viện băng từ và những thứ khác, phương tiện truyền dữ liệu và máy chủ được kết nối với nó. Thường được sử dụng bởi các công ty khá lớn với cơ sở hạ tầng CNTT phát triển để lưu trữ dữ liệu đáng tin cậy và truy cập tốc độ cao vào dữ liệu đó.
Nói một cách đơn giản, lưu trữ là một hệ thống cho phép bạn phân phối các đĩa nhanh, đáng tin cậy có dung lượng thay đổi đến các máy chủ từ các thiết bị lưu trữ dữ liệu khác nhau.

Một chút lý thuyết.
Máy chủ có thể được kết nối với bộ lưu trữ dữ liệu theo nhiều cách.
Đầu tiên và đơn giản nhất là DAS, Bộ lưu trữ đính kèm trực tiếp (kết nối trực tiếp), mà không gặp rắc rối nào, chúng tôi cài đặt đĩa trong máy chủ hoặc một mảng trong bộ điều hợp máy chủ - và chúng tôi nhận được nhiều gigabyte dung lượng ổ đĩa với khả năng truy cập tương đối nhanh và khi sử dụng Mảng RAID - đủ độ tin cậy, mặc dù đã nói về chủ đề độ tin cậy trong một thời gian dài.
Tuy nhiên, việc sử dụng dung lượng ổ đĩa này không phải là tối ưu - một máy chủ sắp hết dung lượng, trong khi máy chủ khác lại có rất nhiều dung lượng. Giải pháp cho vấn đề này là NAS, Network Attached Storage. Tuy nhiên, với tất cả những ưu điểm của giải pháp này - tính linh hoạt và quản lý tập trung - có một nhược điểm đáng kể - tốc độ truy cập; không phải tổ chức nào cũng triển khai mạng 10 gigabit. Và chúng ta đến với mạng lưu trữ.

Sự khác biệt chính giữa SAN và NAS (ngoài thứ tự các chữ cái viết tắt) là cách nhìn thấy các tài nguyên được kết nối trên máy chủ. Nếu tài nguyên trong NAS được kết nối bằng giao thức NFS hoặc SMB thì trong SAN, chúng tôi nhận được kết nối với đĩa mà chúng tôi có thể làm việc ở cấp độ hoạt động I/O khối, nhanh hơn nhiều so với kết nối mạng (cộng với một mảng bộ điều khiển có bộ đệm lớn sẽ tăng thêm tốc độ cho nhiều thao tác).

Sử dụng SAN, chúng tôi kết hợp các ưu điểm của DAS - tốc độ và sự đơn giản cũng như NAS - tính linh hoạt và khả năng quản lý. Ngoài ra, chúng tôi có cơ hội mở rộng quy mô hệ thống lưu trữ miễn là có đủ tiền, đồng thời giết thêm nhiều con chim bằng một viên đá mà không thể nhìn thấy ngay lập tức:

* chúng tôi loại bỏ các hạn chế về phạm vi kết nối của các thiết bị SCSI, thường bị giới hạn bởi dây 12 mét,
* giảm thời gian sao lưu,
* chúng tôi có thể khởi động từ SAN,
* trong trường hợp bị NAS từ chối, chúng tôi sẽ dỡ bỏ mạng,
* chúng tôi nhận được tốc độ I/O cao hơn nhờ tối ưu hóa về phía hệ thống lưu trữ,
* chúng tôi có cơ hội kết nối nhiều máy chủ với một tài nguyên, sau đó nó mang lại cho chúng tôi hai con chim sau đây bằng một viên đá:
o chúng tôi sử dụng đầy đủ các khả năng của VMWare - ví dụ: VMotion (di chuyển máy ảo giữa các máy vật lý) và các máy khác tương tự,
o chúng ta có thể xây dựng các cụm có khả năng chịu lỗi và tổ chức các mạng phân tán theo địa lý.

Điều này mang lại điều gì?
Ngoài việc nắm vững ngân sách tối ưu hóa hệ thống lưu trữ, ngoài những gì tôi đã viết ở trên, chúng tôi còn nhận được:

* tăng hiệu suất, cân bằng tải và tính sẵn sàng cao của hệ thống lưu trữ do có nhiều đường dẫn truy cập vào mảng;
* tiết kiệm ổ đĩa bằng cách tối ưu hóa vị trí của thông tin;
* tăng tốc phục hồi sau lỗi - bạn có thể tạo tài nguyên tạm thời, triển khai bản sao lưu trên chúng và kết nối máy chủ với chúng, đồng thời tự khôi phục thông tin mà không cần vội vàng hoặc chuyển tài nguyên sang máy chủ khác và bình tĩnh xử lý phần cứng chết;
* giảm thời gian sao lưu - nhờ tốc độ truyền cao, bạn có thể sao lưu vào thư viện băng từ nhanh hơn hoặc thậm chí chụp ảnh nhanh từ hệ thống tệp và dễ dàng lưu trữ nó;
* dung lượng ổ đĩa theo yêu cầu - khi cần - chúng tôi luôn có thể thêm một vài giá vào hệ thống lưu trữ dữ liệu.
* chúng tôi giảm chi phí lưu trữ một megabyte thông tin - đương nhiên, có một ngưỡng nhất định mà các hệ thống này có thể sinh lãi.
* một nơi đáng tin cậy để lưu trữ dữ liệu quan trọng về nhiệm vụ và kinh doanh (nếu không có nó, tổ chức không thể tồn tại và hoạt động bình thường).
* Tôi muốn đề cập riêng đến VMWare - tất cả các tính năng như di chuyển máy ảo từ máy chủ này sang máy chủ khác và các tính năng khác chỉ có trên SAN.

Nó bao gồm những gì?
Như tôi đã viết ở trên, hệ thống lưu trữ bao gồm các thiết bị lưu trữ, phương tiện truyền tải và các máy chủ được kết nối. Chúng ta hãy nhìn vào nó theo thứ tự:

Hệ thống lưu trữ thường bao gồm ổ cứng và bộ điều khiển, trong hệ thống tự trọng thường chỉ có 2 - 2 bộ điều khiển, 2 đường dẫn đến mỗi đĩa, 2 giao diện, 2 bộ nguồn, 2 quản trị viên. Một số nhà sản xuất hệ thống được kính trọng nhất bao gồm HP, IBM, EMC và Hitachi. Sau đây tôi sẽ trích lời một đại diện của EMC tại hội thảo - “HP tạo ra những chiếc máy in xuất sắc. Vì vậy hãy để cô ấy làm chúng!” Tôi nghi ngờ rằng HP cũng thực sự thích EMC. Sự cạnh tranh giữa các nhà sản xuất là nghiêm trọng, cũng như ở mọi nơi khác. Hậu quả của cạnh tranh đôi khi là mức giá hợp lý trên mỗi megabyte của hệ thống lưu trữ và các vấn đề về khả năng tương thích và hỗ trợ các tiêu chuẩn của đối thủ cạnh tranh, đặc biệt là với các thiết bị cũ hơn.

Phương tiện truyền dữ liệu. Thông thường, SAN được xây dựng trên quang học, hiện cung cấp tốc độ 4, ở một số nơi là 8 gigabit trên mỗi kênh. Khi xây dựng, trước đây người ta sử dụng các trung tâm chuyên dụng, bây giờ có nhiều thiết bị chuyển mạch hơn, chủ yếu từ Qlogic, Brocade, McData và Cisco (tôi chưa bao giờ thấy hai thiết bị cuối cùng trên trang web). Các loại cáp được sử dụng là loại cáp truyền thống dành cho mạng quang - chế độ đơn và đa chế độ, chế độ đơn và tầm xa hơn.
Trong nội bộ nó sử dụng FCP - Giao thức kênh sợi quang, một giao thức truyền tải. Theo quy định, SCSI cổ điển chạy bên trong nó và FCP cung cấp địa chỉ và phân phối. Có một tùy chọn kết nối qua mạng thông thường và iSCSI, nhưng nó thường sử dụng (và tải nặng) mạng cục bộ, không phải mạng chuyên dụng để truyền dữ liệu và yêu cầu bộ điều hợp có hỗ trợ iSCSI và tốc độ chậm hơn so với qua cáp quang. .

Ngoài ra còn có cấu trúc liên kết từ thông minh, xuất hiện trong tất cả sách giáo khoa trên SAN. Có một số cấu trúc liên kết, tùy chọn đơn giản nhất là điểm-điểm, chúng tôi kết nối 2 hệ thống với nhau. Đây không phải là DAS mà là một con ngựa hình cầu trong chân không, phiên bản đơn giản nhất của SAN. Tiếp theo là vòng lặp được điều khiển (FC-AL), nó hoạt động theo nguyên tắc “truyền” - bộ phát của mỗi thiết bị được kết nối với bộ thu của thiết bị tiếp theo, các thiết bị được đóng thành một vòng. Chuỗi dài có xu hướng mất nhiều thời gian để khởi tạo.

Chà, tùy chọn cuối cùng là cấu trúc chuyển đổi (Vải), nó được tạo bằng cách sử dụng các công tắc. Cấu trúc kết nối được xây dựng tùy thuộc vào số lượng cổng kết nối, giống như khi xây dựng mạng cục bộ. Nguyên tắc cơ bản của việc xây dựng là tất cả các đường dẫn và kết nối đều được nhân đôi. Điều này có nghĩa là có ít nhất 2 đường dẫn khác nhau đến từng thiết bị trên mạng. Ở đây chúng ta cũng sẽ sử dụng từ cấu trúc liên kết, với nghĩa là tổ chức sơ đồ kết nối của các thiết bị và công tắc kết nối. Trong trường hợp này, theo quy định, các bộ chuyển mạch được cấu hình để máy chủ không nhìn thấy bất cứ thứ gì khác ngoài tài nguyên được phân bổ cho chúng. Điều này đạt được bằng cách tạo mạng ảo và được gọi là phân vùng, tương tự gần nhất là Vlan. Mỗi thiết bị trên mạng được gán một địa chỉ MAC tương tự trên mạng Ethernet, nó được gọi là WWN - World Wide Name. Nó được gán cho từng giao diện và từng tài nguyên (LUN) của hệ thống lưu trữ. Mảng và bộ chuyển mạch có thể hạn chế quyền truy cập WWN cho máy chủ.

May chủ kết nối với hệ thống lưu trữ thông qua HBA - Host Bus Adapters. Tương tự với card mạng, có các bộ điều hợp một, hai và bốn cổng. Những nhà lai tạo chó tốt nhất khuyên bạn nên cài đặt 2 bộ điều hợp cho mỗi máy chủ; điều này cho phép cân bằng tải và độ tin cậy.

Và sau đó tài nguyên trên hệ thống lưu trữ bị cắt, chúng cũng là các đĩa (LUN) cho mỗi máy chủ và dung lượng còn lại được dự trữ, mọi thứ được bật, trình cài đặt hệ thống quy định cấu trúc liên kết, phát hiện các trục trặc trong việc thiết lập công tắc và quyền truy cập, mọi thứ bắt đầu và mọi người sống hạnh phúc mãi mãi*.
Đặc biệt tôi không nhắc đến các loại cổng trong mạng quang, ai cần thì biết rồi hoặc sẽ đọc, ai không cần thì chỉ nhức đầu. Nhưng như thường lệ, nếu loại cổng được đặt không chính xác thì sẽ không có gì hoạt động.

Từ kinh nghiệm.
Thông thường, khi tạo SAN, các mảng có một số loại đĩa được sắp xếp: FC cho các ứng dụng tốc độ cao và SATA hoặc SAS cho các ứng dụng không nhanh lắm. Do đó, chúng tôi nhận được 2 nhóm đĩa với giá mỗi megabyte khác nhau - đắt và nhanh, chậm và rẻ một cách đáng buồn. Thông thường, tất cả các cơ sở dữ liệu và các ứng dụng khác có I/O đang hoạt động và nhanh đều được treo trên cơ sở dữ liệu nhanh, tài nguyên tệp và mọi thứ khác đều được treo trên cơ sở dữ liệu chậm.

Nếu SAN được tạo từ đầu thì việc xây dựng SAN dựa trên các giải pháp từ một nhà sản xuất là điều hợp lý. Thực tế là, mặc dù đã tuyên bố tuân thủ các tiêu chuẩn, nhưng vẫn có những vấn đề dưới nước về khả năng tương thích của thiết bị và không phải thực tế là một số thiết bị sẽ hoạt động với nhau mà không cần nhảy múa với tambourine và tham khảo ý kiến ​​​​của nhà sản xuất. Thông thường, để giải quyết những vấn đề như vậy, việc gọi cho nhà tích hợp và đưa tiền cho anh ta sẽ dễ dàng hơn là liên lạc với các nhà sản xuất đang chuyển điểm cho nhau.

Nếu SAN được tạo trên cơ sở cơ sở hạ tầng hiện có, mọi thứ có thể phức tạp, đặc biệt nếu có các mảng SCSI cũ và một loạt thiết bị cũ từ các nhà sản xuất khác nhau. Trong trường hợp này, thật hợp lý khi kêu gọi sự giúp đỡ từ con thú khủng khiếp của một nhà tích hợp, kẻ sẽ giải quyết các vấn đề về khả năng tương thích và có được biệt thự thứ ba ở Canaries.

Thông thường, khi tạo hệ thống lưu trữ, các công ty không yêu cầu nhà sản xuất hỗ trợ hệ thống. Điều này thường hợp lý nếu công ty có một đội ngũ quản trị viên có năng lực, có năng lực (những người đã gọi tôi là ấm trà 100 lần) và một lượng vốn vừa phải cho phép họ mua linh kiện dự phòng với số lượng cần thiết. Tuy nhiên, các quản trị viên có năng lực thường bị các nhà tích hợp dụ dỗ (tôi đã nhìn thấy điều đó), nhưng không có tiền được phân bổ cho việc mua hàng, và sau những thất bại, rạp xiếc bắt đầu bằng những tiếng hét “Tôi sẽ sa thải tất cả mọi người!” thay vì gọi điện cho bộ phận hỗ trợ và nhờ kỹ sư đến mang theo phụ tùng thay thế.

Hỗ trợ thường bao gồm việc thay thế các đĩa và bộ điều khiển đã chết, đồng thời bổ sung các kệ chứa đĩa và máy chủ mới vào hệ thống. Rất nhiều rắc rối xảy ra sau khi các chuyên gia địa phương bảo trì hệ thống đột ngột, đặc biệt là sau khi tắt hoàn toàn và tháo rời và lắp lại hệ thống (và điều này xảy ra).

Giới thiệu về VMWare. Theo như tôi biết (các chuyên gia ảo hóa, hãy sửa cho tôi), chỉ VMWare và Hyper-V mới có chức năng cho phép bạn chuyển các máy ảo giữa các máy chủ vật lý một cách nhanh chóng. Và để triển khai nó, yêu cầu tất cả các máy chủ mà máy ảo di chuyển giữa đó phải được kết nối với một đĩa.

Về cụm. Tương tự như trường hợp của VMWare, các hệ thống mà tôi biết để xây dựng cụm chuyển đổi dự phòng (Sun Cluster, Veritas Cluster Server) yêu cầu bộ lưu trữ được kết nối với tất cả các hệ thống.

Trong khi tôi đang viết bài, tôi được hỏi đĩa thường hình thành loại RAID nào?
Trong thực tế, chúng tôi thường tạo RAID 1+0 cho mỗi kệ đĩa bằng đĩa FC, để lại 1 đĩa dự phòng (Hot Spare) và cắt LUN từ phần này cho các tác vụ hoặc tạo RAID5 từ đĩa chậm, lại để lại 1 đĩa để thay thế . Nhưng ở đây câu hỏi rất phức tạp và thông thường phương pháp sắp xếp các đĩa thành một mảng được chọn cho từng tình huống và hợp lý. Ví dụ, cùng một EMC thậm chí còn đi xa hơn và chúng có cấu hình bổ sung của mảng cho các ứng dụng hoạt động với nó (ví dụ: đối với OLTP, OLAP). Tôi không tìm hiểu sâu về các nhà cung cấp khác, nhưng tôi đoán rằng mọi người đều có tinh chỉnh.

* trước sự cố nghiêm trọng đầu tiên, sau đó sự hỗ trợ thường được mua từ nhà sản xuất hoặc nhà cung cấp hệ thống.
Vì không có bình luận nào trong sandbox nên tôi sẽ đăng nó lên blog cá nhân của mình.

Trước khi bạn đi sâu vào công nghệ mạng kho data (SAN), bạn nên ôn lại kiến ​​thức về mạng chuyển nhượng dữ liệu (SPD). SAN đã trở thành một loại “nhánh nhánh” biệt lập khỏi con đường phát triển chính của ngành mạng. Tuy nhiên, giả sử, bộ chuyển mạch SAN đóng vai trò tương tự trong mạng lưu trữ giống như bộ chuyển mạch Ethernet hoặc bộ định tuyến IP trong các mạng truyền dữ liệu thông thường. Những sản phẩm như vậy được sản xuất bởi nhiều nhà sản xuất, mặc dù hầu hết đều chưa được biết đến (Bảng 1), và chức năng cũng như thông số kỹ thuật của chúng rất khác nhau. Các thử nghiệm do Mier Communications thực hiện đã chỉ ra rằng các thiết kế mới nhất của bốn nhà sản xuất bộ chuyển mạch SAN hàng đầu là hoàn toàn khác nhau.

Chúng tôi đã trao giải “Dải băng xanh” chiến thắng cho các thiết bị Tằm 2400 và 2800 các công ty Truyền thông thổ cẩm. Chúng hoàn toàn có thể cắm và chạy và mang lại hiệu suất cao nhất trong số các mẫu đã được thử nghiệm.

Đã về vị trí thứ hai SANbox 8 và SANbox 16 HA các công ty QLogic. Những nỗ lực cài đặt chúng và làm cho chúng hoạt động, mặc dù thành công nhưng khiến chúng tôi tốn nhiều công sức hơn so với các quy trình tương tự với công tắc SilkWorm và hiệu suất của các mô hình này hóa ra rất tầm thường. Tuy nhiên, chúng tôi đánh giá cao sự dễ dàng quản trị mà SANsurfer mang lại - cho đến nay là tốt nhất trong phân khúc của nó. (Năm nay, QLogic đã mua lại Ancor, công ty tạo ra các thiết bị này và các thiết bị chuyển mạch đã đến với chúng tôi từ công ty này ngay cả trước khi mọi thủ tục giao dịch được giải quyết. Tuy nhiên, đại diện của công ty thu mua đảm bảo với chúng tôi rằng khách hàng của họ sẽ được cung cấp sản phẩm giống hệt với “bản gốc.”)

Người mẫu chiếm vị trí thứ ba 7100 và 7200 các công ty Vixel, có phương tiện đăng ký sự kiện thuận tiện nhưng lại cho thấy hiệu suất cực kỳ thấp. Cuối cùng máy đã hoàn thành danh sách Capellix 2000G sản xuất Gadgoox, nhược điểm chính của nó là không có khả năng hoạt động trong mạng SAN chuyển mạch.

Ba người tham gia thử nghiệm - QLogic, Vixel và Brocade - đã cung cấp cho chúng tôi hai thiết bị chuyển mạch 8 cổng và hai thiết bị chuyển mạch 16 cổng. Hiệu suất của các thiết bị từ một nhà cung cấp gần như giống nhau, điều này cho chúng tôi cơ hội hiển thị các giá trị chung của từng cặp trong biểu đồ hiệu suất. Chúng tôi sử dụng cách tiếp cận tương tự khi đánh giá các tiêu chí “Dễ cài đặt”, “Quản trị” và “Chức năng”.

Xe buýt hoặc ma trận

Như đã đề cập, ba công ty đã gửi cho chúng tôi hai bản sao của mỗi sản phẩm của họ. Bốn bộ chuyển mạch là mức tối thiểu cho phép bạn xây dựng mạng chuyển mạch với các tuyến thay thế, sau đó kiểm tra khả năng của các bộ chuyển mạch để quyết định xem có định tuyến lưu lượng truy cập xung quanh kết nối không thành công hay không.

Gadzoox đã cung cấp thiết bị Capellix 2000G, thiết bị mà nhà sản xuất tự coi là thiết bị chuyển mạch cho các mạng truy cập dùng chung. Điều này có nghĩa là các tùy chọn khác để kết nối các nút với mạng không được hỗ trợ. Mạng bus dùng chung, như công nghệ Vòng lặp phân xử kênh sợi quang (FCAL) được biết đến trong thuật ngữ công nghiệp, là một dạng kiến ​​trúc mạng Kênh sợi quang khá cũ trong đó các nút mạng chia sẻ băng thông của phương tiện truyền dẫn dùng chung.

Trong khi đó, để kết hợp nhiều thiết bị chuyển mạch thành một SAN, mỗi thiết bị trong số chúng phải hỗ trợ chuyển mạch (hoặc, theo thuật ngữ của SAN, ma trận) kết nối, ít nhất là đối với một số cổng của nó. Sử dụng phép tương tự về truyền thông dữ liệu, sự khác biệt giữa kiến ​​trúc vòng lặp và kiến ​​trúc kết cấu có thể được ví như sự khác biệt giữa hai mạng Ethernet, một mạng có hub và mạng kia có bộ chuyển mạch. Như đã biết, trước sự thâm nhập tích cực của công nghệ chuyển mạch vào mạng cục bộ Ethernet đã sử dụng quyền truy cập được chia sẻ vào phương tiện truyền dẫn, phương án vật lý của nó là cáp đồng trục hoặc hub.

Việc thiếu hỗ trợ cho kết nối quay số và cấu trúc liên kết nhiều bộ chuyển mạch đã ảnh hưởng đến điểm số mà thiết bị Gadzoox nhận được cho tiêu chí Cấu hình và Chức năng. Chỉ với một bộ chuyển mạch, người dùng sẽ không thể xây dựng một mạng có độ tin cậy cao và có thể định tuyến dữ liệu xung quanh các nút hoặc liên kết bị lỗi. Mạng lưu trữ nơi cài đặt Capellix 2000G sẽ có không quá 11 cổng chuyển mạch (trong cấu hình tiêu chuẩn, thiết bị này có tám cổng và một đầu nối mở rộng cho phép lắp đặt mô-đun ba cổng). Theo đại diện của Gadzoox, công ty hiện đang phát triển một mô-đun vải chuyển mạch sẽ được lắp đặt trong bộ chuyển mạch mô-đun Capellix 3000.

Đặc điểm chung

Mặc dù có nhiều điểm khác biệt nhưng thiết bị chuyển mạch SAN có rất nhiều điểm chung. Đặc biệt, tất cả các model đều có mô-đun Bộ chuyển đổi giao diện Gigabit (GBIC) cho mỗi cổng. Điều này giúp dễ dàng thay thế đầu nối vật lý trên một cổng riêng lẻ. Như vậy, trong quá trình thử nghiệm cấu hình mạng trên các đường cáp quang và cáp, chúng tôi thường xuyên phải chuyển từ các cổng cáp trang bị đầu nối DB-9 sang các cổng quang hoạt động ở dải sóng ngắn. Các nhà sản xuất cung cấp cả hai loại đầu nối cho sản phẩm của họ, cũng như một số loại mô-đun GBIC khác - ví dụ: những loại được thiết kế để hoạt động ở sóng dài với sợi quang đơn mode. Chúng tôi đã cố gắng hoán đổi các mô-đun chuyển đổi từ kiểu máy này sang thiết bị của các công ty khác: không có vấn đề gì về khả năng tương thích hoặc hiệu suất. Rõ ràng, ở cấp độ mô-đun GBIC và các cổng mà chúng được sử dụng, chúng ta có thể nói về việc thực hiện một trăm phần trăm nguyên tắc Plug-and-Play.

Tất cả các thiết bị chuyển mạch đều hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu 1 Gbps trên tất cả các cổng, mặc dù ngày nay đã có các thông số kỹ thuật cung cấp tốc độ truyền 2 Gbps qua các kênh Fibre Channel; Theo một số báo cáo, công việc đang được tiến hành để tăng giá trị cuối cùng thêm hai lần nữa.

Mỗi switch được trang bị một cổng Ethernet để truy cập vào thiết bị từ trạm quản lý và có thể tự động phát hiện tốc độ truyền đang được sử dụng (10 hoặc 100 Mbps). Các sản phẩm của Brocade, Vixel và Gadzoox có cổng console; Thông qua đó, bộ chuyển mạch được thông báo về địa chỉ IP, địa chỉ này sau đó được sử dụng để quản lý. Đối với sản phẩm QLogic, địa chỉ IP của nó được đặt trước (tức là đã cố định) và theo quan điểm của chúng tôi, điều này có thể gây ra hậu quả tiêu cực. Khi kết nối thiết bị với mạng, người dùng sẽ buộc phải giám sát một địa chỉ IP được xác định trước và trong tương lai địa chỉ này vẫn sẽ phải được thay thế bằng một giá trị phù hợp hơn cho một mạng cụ thể.

Tất cả các thiết bị đều hỗ trợ như nhau phân vùng các mạng lưu trữ. “Trong ngôn ngữ” của SAN, thuật ngữ này tương ứng với việc tổ chức các mạng LAN ảo trong SPD, tức là. biểu thị nhóm logic của các cổng và nút riêng lẻ được kết nối với bộ chuyển mạch đồng thời tách chúng khỏi các tài nguyên khác. Trong SAN, phân vùng được sử dụng chủ yếu để kiểm soát lưu lượng.

Cuối cùng, tất cả các kiểu máy đều hỗ trợ các lớp dịch vụ Kênh sợi quang giống nhau - hai và ba. Các dịch vụ hạng ba, tương ứng với dịch vụ không được xác nhận và không hướng đến kết nối, ngày nay cung cấp khả năng truyền tải qua mạng SAN cho hầu hết mọi lưu lượng truy cập. Các dịch vụ hạng hai khác với các dịch vụ trước đó ở chỗ có xác nhận; Họ vẫn chưa nhận được sự phân phối rộng rãi. Những ưu điểm và nhược điểm của bộ chuyển mạch SAN được xác định trong quá trình thử nghiệm mà chúng tôi sẽ xem xét bên dưới, được hiển thị trong bảng. 2.

So sánh cấu hình

Các thiết bị SilkWorm của Brocade nhận được điểm cao nhất cho tiêu chí này vì chúng hỗ trợ tất cả các tùy chọn mà chúng tôi quan tâm - khả năng hoạt động trong các cấu trúc liên kết mạng khác nhau, sử dụng bộ chuyển đổi GBIC, kết nối bảng điều khiển với một cổng đặc biệt và truy cập qua kênh Ethernet với lựa chọn tốc độ truyền tự động. Ngoài ra, chỉ Brocade mới cung cấp cho các thiết bị chuyển mạch của mình (cả 8 và 16 cổng) nguồn điện dự phòng. QLogic Corporation chỉ lắp đặt nguồn điện bổ sung trong mẫu SANbox 16 HA 16 cổng, còn Gadzoox và Vixel hoàn toàn không cung cấp tùy chọn như vậy.

Bộ đệm khung, cho phép dữ liệu được lưu trữ tạm thời trước khi được vận chuyển, cũng đã thu hút sự chú ý của chúng tôi. Nó giúp ngăn chặn các gói tin bị mất hoặc bị rớt khi xảy ra các sự kiện ngoài ý muốn hoặc điều kiện truyền tải không mong muốn xấu đi. Trước hết, chúng tôi quan tâm đến dung lượng bộ đệm trên từng cổng riêng lẻ. Hóa ra, việc đệm khung đơn giản là không thể thực hiện được trên công tắc Gadzoox. Thiết bị SANbox có tám bộ đệm cho mỗi cổng. Các thiết bị chuyển mạch SilkWorm đã có 16 bộ đệm và ngoài ra còn có một bộ đệm động chung, các phần trong đó được phân bổ cho từng cổng riêng lẻ nếu cần. Cuối cùng, 7200 thiết bị của Vixel có 32 bộ đệm trên mỗi cổng.

Sự khác biệt về chức năng giữa các sản phẩm không quá rõ ràng. Điểm quan trọng duy nhất có lẽ là khả năng tương tác của thiết bị chuyển mạch với các sản phẩm của các công ty khác. Trước khi bắt đầu thử nghiệm, chúng tôi đã yêu cầu nhà sản xuất cung cấp cho chúng tôi bất kỳ tài liệu nào thường được cung cấp cho khách hàng và phản ánh khả năng hoạt động của sản phẩm này trong môi trường mạng nơi có bộ chuyển mạch SAN, hệ thống lưu trữ và bộ điều hợp xe buýt(Bộ điều hợp Bus máy chủ, HBA; theo thuật ngữ của SAN, đây là tên của các card mạng Fibre Channel được cài đặt trên các máy chủ được kết nối với mạng) từ các nhà cung cấp khác nhau. Thật không may, không nhà sản xuất nào có thể tự hào về khả năng tương thích của thiết bị chuyển mạch của họ với các sản phẩm của các công ty khác. Đại diện của Brocade trực tiếp tuyên bố rằng công ty không đảm bảo sự tương tác như vậy nhưng đang nỗ lực để đảm bảo khả năng tương thích của SilkWorm với mô hình cụ thể hệ thống lưu trữ và card mạng. QLogic, Vixel và Gadzoox đã có quan điểm tham vọng hơn.

Bật nó lên và... làm việc?

Khi đánh giá mức độ dễ cài đặt và vận hành, chúng tôi quan tâm đến những điều sau. Người dùng nên dành bao nhiêu thời gian để sản phẩm này hoặc sản phẩm kia hoạt động trên mạng thực? Các tùy chọn kết nối cho hệ thống lưu trữ và bộ điều hợp mà chúng tôi sử dụng là gì? Ngoài ra, chúng tôi đã phân tích các vấn đề phát sinh trong quá trình thực hiện.

Tất cả các mẫu đều được thử nghiệm bằng cách sử dụng cùng một bo mạch HBA của QLogic. Thật khó để nói lựa chọn này ảnh hưởng đến mức độ nào đến các giá trị hiệu suất mà chúng tôi thu được và khả năng tương tác của các thiết bị chúng tôi đã thử nghiệm. Chúng tôi chỉ có thể lưu ý rằng công việc đảm bảo khả năng tương thích của các thiết bị SAN khác nhau vẫn chưa hoàn thành, vì vậy có thể khi cài đặt các bộ điều hợp hoặc hệ thống đĩa JBOD khác, các kết quả khác nhau sẽ được ghi lại.

Các thiết bị chuyển mạch SilkWorm 2400 và 2800 của Brocade hoàn toàn có thể cắm và chạy và do đó nhận được xếp hạng cao nhất. Theo sau họ là mô hình Capellix: mặc dù công ty Gadzoox trong một lần thất bại đã tự giải phóng mình khỏi các vấn đề liên quan đến việc hỗ trợ môi trường mạng nhiều bộ chuyển mạch, nhưng một thiết bị đã hoạt động, như người ta nói, nửa vòng.

Các mẫu 7100 và 7200 của Vixel và ở mức độ thấp hơn là SANbox của QLogic đã gây ra rất nhiều rắc rối ở giai đoạn cài đặt. Nguồn gốc của những khó khăn nảy sinh vẫn chưa rõ ràng, không chỉ đối với chúng tôi mà dường như còn đối với đội ngũ hỗ trợ kỹ thuật của các công ty nói trên. Theo chúng tôi, nguyên nhân nằm ở khả năng tương thích kém của các bộ chuyển mạch, bộ điều hợp và hệ thống lưu trữ SAN.

Điều khiển

Các sản phẩm từ QLogic để lại ấn tượng tốt nhất. Ứng dụng điều khiển SANsurfer viết bằng Java có giao diện Web rất trực quan và hoạt động khá ổn định. Bản đồ cấu trúc liên kết được tạo tự động hiển thị các kết nối giữa các thiết bị chuyển mạch riêng lẻ trong mạng, cho đến cấp độ cổng riêng lẻ. Mức cường độ lưu lượng truy cập được hiển thị theo thời gian thực và chương trình cũng cung cấp tính năng ghi nhật ký sự kiện ở định dạng dễ đọc.

Phần mềm quản lý Web Tools của Brocade, cũng dựa trên ngôn ngữ Java, chúng tôi thấy khá đáng tin cậy và hiệu quả, nhưng nó thiếu nội dung thông tin và một số tính năng vốn có của sản phẩm QLogic. Web Tools không xây dựng sơ đồ cấu trúc liên kết mạng và giao diện quản lý không cho phép bạn xác định nhanh chóng các loại cổng chuyển mạch vật lý. Chức năng tạo báo cáo về các thông số giao thông không gây ra bất kỳ khiếu nại cụ thể nào, nhưng không có hệ thống trợ giúp trên màn hình, điều này trong một số trường hợp chỉ đơn giản là cần thiết.

Ưu điểm không thể nghi ngờ của gói quản trị SAN InSite 2000 của Vixel, cũng được viết bằng Java, là phương tiện tốtĐăng ký sự kiện. Tuy nhiên, phần mềm này bao gồm một số mô-đun máy khách và máy chủ nên khó sử dụng. Chúng tôi đã làm việc với một trong những phiên bản beta mới hơn của SAN InSite 2000 3.0 và tìm thấy nhiều lỗi trong đó hơn bạn mong đợi. Do đó, một trong các cổng liên tục được nhận dạng là cổng cáp có đầu nối DB-9, trong khi đó là cổng quang. Có một lần, báo cáo lưu lượng truy cập theo thời gian thực bị dừng và mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng chúng tôi vẫn không thể khắc phục được tình trạng này. Sản phẩm có khối lượng chức năng hữu ích và một hệ thống trợ giúp trên màn hình tuyệt vời, nhưng chức năng của nó lại kèm theo những lỗi liên tục.

Ứng dụng Java Ventana SANtools của Gadzoox rõ ràng thua kém các chương trình điều khiển khác về mặt đồ họa và chức năng. Ví dụ, nó thiếu các công cụ để theo dõi các thông số giao thông trong thời gian thực. Chúng tôi ghi nhận những thiếu sót nhất định trong cách tổ chức giao diện và các công cụ điều hướng. Gadzoox đã cung cấp cho ứng dụng của mình một hệ thống trợ giúp trên màn hình nhưng dường như họ đã quên mất các công cụ tìm kiếm.

Hiệu suất

Bài kiểm tra hiệu năng đầu tiên đo độ trễ truyền dữ liệu đã diễn ra suôn sẻ một cách đáng ngạc nhiên. Dù chúng tôi đã thử nghiệm thiết bị nào, tổng độ trễ khi truyền lưu lượng qua ma trận gồm nhiều thiết bị chuyển mạch đều nằm trong khoảng từ 10 đến 15 mili giây. Độ trễ do bộ chuyển đổi Capellix 2000G mang lại thậm chí còn thấp hơn; Tuy nhiên, cần lưu ý rằng trong trường hợp này lưu lượng truy cập chỉ đi qua một thiết bị.

Điều gì xảy ra khi switch bị tấn công dữ dội bởi các luồng dữ liệu? Chúng tôi đã đo thời gian trung bình để bảy máy chủ Windows NT thực hiện các hoạt động đọc/ghi ngẫu nhiên trên mảng dữ liệu 10 MB vào cùng một hệ thống đĩa được kết nối qua mạng chuyển mạch SAN (xem Tài nguyên).

Thời gian I/O trung bình cho mỗi hoạt động là thước đo hiệu suất chính vì nó phản ánh hiệu suất thực tế của SAN trong điều kiện lưu lượng truy cập lớn. Đối với SilkWorm, Capellix 2000G và 7100/7200, thời gian này gần như giống nhau (lần lượt là 1,515, 1,512 và 1,536 ms). Bộ chuyển đổi SANbox mất nhiều thời gian hơn một chút để truyền cùng một lượng dữ liệu - 2,177 mili giây.

Chuyển sang thông lượng, chúng tôi đã đo giá trị tối đa của nó cho kết nối Kênh Sợi quang mà qua đó các ổ đĩa được kết nối với SAN. Chúng tôi đưa từ một đến bảy máy chủ Windows NT vào hoạt động, buộc chúng phải thực hiện đọc, viết rồi kết hợp các quy trình này, một lần nữa giao tiếp với hệ thống lưu trữ thông qua cấu trúc chuyển mạch SAN (khi kiểm tra thiết bị Capellix 2000G của Gadzoox, máy chủ và ổ đĩa được kết nối với cùng một bộ chuyển mạch).

Mặc dù các hoạt động ghi được thực hiện bởi một máy chủ nhưng thông lượng vẫn gần như giống nhau đối với tất cả các thiết bị chuyển mạch: chúng có thể xử lý từ 77,8 đến 79,6 MB/s. Rõ ràng, sự phân tán nhỏ như vậy có thể bị bỏ qua. Kết quả tương tự cũng được quan sát thấy đối với các hoạt động đọc: thông lượng trung bình là 81,6-85,1 MB/s. Tuy nhiên, ngay khi bảy máy chủ bắt đầu thực hiện thao tác đọc đồng thời, sự khác biệt ngay lập tức trở nên rõ ràng. Các thiết bị chuyển mạch Capellix 2000G và Vixel 7100 và 7200 chạy ở tốc độ lần lượt là 95,3 và 94,3 MB/s, rất gần với thông lượng tối đa của liên kết Kênh sợi quang (100 MB/s). Hiệu suất trung bình của hai thiết bị còn lại thấp hơn đáng kể: đối với các mẫu SANbox là 88,9 MB/s và đối với SilkWorm - 73,9 MB/s.

Khi các máy chủ thực hiện thao tác ghi đĩa cũng như chuỗi thao tác đọc/ghi ngẫu nhiên, các bộ chuyển mạch SilkWorm cho kết quả trung bình tốt nhất. Vị trí thứ hai thuộc về mẫu Capellix 2000G, vị trí thứ ba thuộc về thiết bị 7200 và 7100 của Vixel, cuối cùng là thiết bị chuyển mạch SANbox. Cần lưu ý rằng trong thực tế, người dùng thường xuyên phải đối mặt với tình huống thực hiện đồng thời nhiều thao tác đọc/ghi.

Kết quả của hai bài kiểm tra hiệu năng còn lại khiến chúng tôi vô cùng ngạc nhiên. Đầu tiên, chúng tôi cố tình ngắt kết nối hệ thống con đĩa khỏi mạng chuyển mạch vốn không mang bất kỳ lưu lượng truy cập nào, sau đó khôi phục kết nối. Các điều kiện tương tự sau đó được mô phỏng trong SAN sử dụng nhiều bộ chuyển mạch để truyền lượng lớn dữ liệu giữa nhiều máy chủ và hệ thống đĩa.

Việc ngắt kết nối rồi kết nối các ổ đĩa không ảnh hưởng đến hoạt động của SilkWorm và Capellix 2000G, nhưng các sản phẩm Vixel không thể đáp ứng đầy đủ những thay đổi trong cấu trúc liên kết mạng. Đối với QLogic SANbox, đôi khi ma trận chuyển mạch đã xử lý chính xác việc ngắt kết nối, bắt đầu quy trình khởi tạo lại và thiết lập các tuyến đường mới và đôi khi nó tạo ra lỗi. Chúng tôi nhấn mạnh rằng trong lần thử nghiệm đầu tiên, không có lưu lượng truy cập nào trên mạng lưu trữ.

Không thể kiểm tra bộ chuyển mạch Capellix 2000G để bỏ qua liên kết bị lỗi khi chịu tải nặng vì như đã lưu ý, sản phẩm không có khả năng hoạt động trong môi trường chuyển mạch nhiều thiết bị. Khi trao đổi lưu lượng tối đa giữa bảy máy chủ Windows NT và một hệ thống đĩa, bộ chuyển mạch SilkWorm sẽ tự động tiếp tục truyền dữ liệu mỗi lần; thời gian phục hồi mất từ ​​​​8 đến 12 giây.

Các thiết bị SANbox cũng đã chứng tỏ độ tin cậy cao trong việc xử lý các lỗi trong môi trường lưu lượng truy cập lớn. Hơn nữa, kiến ​​trúc của chúng cho phép tải được phân phối lại tự động giữa các tuyến vận chuyển có sẵn trên cơ cấu chuyển mạch, do đó sự gián đoạn trong việc truyền dữ liệu gần như không thể nhận thấy.

Các chuyển mạch 7100 và 7200 từ Vixel tự tin chỉ tiếp tục truyền tải với lưu lượng truy cập nhỏ và chỉ có một máy chủ tham gia trao đổi. Ngay sau khi chúng tôi triển khai thử nghiệm ở mức tối đa (kết nối tất cả bảy máy chủ với mạng), quá trình truyền dữ liệu đã dừng và không thể khôi phục.

Có tính đến kết quả của tất cả các bài kiểm tra hiệu suất, các thiết bị chuyển mạch SilkWorm 2400 và 2800 của Brocade Communications nên được công nhận là người chiến thắng trong hạng mục này. Ở vị trí thứ hai là mẫu Capellix 2000G.

Các thiết bị từ Brocade đã trở thành thiết bị dẫn đầu trong toàn bộ phạm vi thử nghiệm các sản phẩm trong danh mục này, đạt 8,4 điểm (Bảng 3). Theo kinh nghiệm của Mier Communications cho thấy, nếu điểm cuối cùng sử dụng hệ thống 10 điểm vượt quá 8 thì sản phẩm có thể được giới thiệu một cách an toàn cho người tiêu dùng. Công tắc SilkWorm cũng là trường hợp tương tự.

Edwin Mier là người sáng lập và chủ tịch và Kenneth Percy là chuyên gia thử nghiệm của Mier Communications, một công ty tư vấn và thử nghiệm sản phẩm mạng. Họ có thể liên lạc tại [email được bảo vệ] Và [email được bảo vệ].

Thủ tục kiểm tra

Tiêu chí cơ bản

Thông lượng tối đa