SAN over IP (iSCSI) - доступная альтернатива FC SAN

Мир с ужасающими темпами становиться цифровым. От фильмов, музыки, книг и учебных материалов, до корпоративных данных, все создается и хранится в цифровой форме. Согласно прогнозам Университета Калифорнии, количество цифровых данных в ближайшие три года превысит объем, накопленный за всю историю человечества! Более того, объем корпоративной информации, по прогнозам того же университета по сравнению с 2001, возрастет в 3,5 раза.

По данным IDC (International Data Corporation) потребности в объемах хранения данных предприятия ежегодно удваиваются. IDC также предсказывает что суммарный объем хранилищ по всему миру достигнет 1,9 миллиона терабайт в 2004 году, что в 10 раз превышает их объем (184 тысячи терабайт) в 1999 году. Таким образом, объем хранилищ до этого момента будет увеличиваться на 75% ежегодно.

Такой рост порождает необходимость в надежных хранилищах, обладающих высокой скоростью доступа и обеспечивающих простоту управления информацией. Именно для решения этих задач в середине 90-х появились первые сетевые архитектуры хранения данных.

Fibre Channel Storage Area Networks (FC SAN)

FC SAN - доминирующая архитектура сегодня. Ассоциация Индустрии Сетевого Хранения Данных (SNIA) дает следующее определение SAN: "…это сеть, основной задачей которой является передача данных между компьютерами и хранилищами, а также между хранилищами".

Ключевые характеристики SAN включают:

• Поддерживаются до 16 000 000 устройств SCSI (или FC)
• Расстояния до 20 км
• Скорость передачи данных до 2Гбит/сек
• Обмен данными происходит на уровне блока

Network Attached Storage (NAS)

NAS обеспечивает коллективный доступ пользователей разных платформ и ОС на уровне файла. NAS обычно представляет собой масштабируемое хранилище с сетевым интерфейсом для прямого подключения к ЛВС. Такие устройства поддерживают локальные файловые системы, такие как Windows NT или 2000 (NTFS) и Unix (UFS).

Проблемы FC SAN

Дорого. Для того чтобы внедрить FC SAN, необходима вторая сеть, базирующаяся на протоколе Fibre Channel. Для этого каждый сервер должен быть оснащен одним или несколькими FC контроллерами. Необходим FC концентратор. Необходимо хранилище, оснащенное FC контроллерами. Наконец, необходимо дорогое ПО для управления SAN, а также обученный персонал. Кроме того, очень важно иметь грамотное технико-экономическое обоснование, подтверждающее экономическую целесообразность внедрения такой технологии перед тем, как решение будет принято.

Проблемы NAS

NAS оперирует на уровне файловой системы а не на уровне блока данных. Это делает его нецелесообразным для применения в СУБД, так как в этом случае приложению при каждом запросе на блок данных приходится проходить все семь уровней сетевого протокола вниз до физического на клиенте и опять все семь уровней вверх до файловой системы на NAS устройстве, что существенно замедляет скорость доступа к нему.

Некоторые СУБД осуществляют операцию прямого ввода/вывода (raw partitioning) минуя серверную ОС, что, безусловно, требует систем обеспечивающих блоковый доступ.

Стоит заметить, что некоторые производители NAS, такие как NetApps или AUSPEX, предлагают устройства, оптимизированные для прямого ввода/вывода и по своим параметрам сравнимы с FC SAN. Однако, они намного дороже.

IP Storage - панацея от всех бед?

Недостатки FC SAN и NAS на фоне роста числа инсталляций SAN и вездесущности IP дают системам хранения, построенным на IP решительное преимущество. Более того, концепция использования одной и той же сетевой технологии и для ЛВС, и для SAN выглядит весьма привлекательно. Организациям более не требуется установка новой сети на незнакомой технологии, содержание разнородного оборудования, технического персонала. Более того, если в прошлом SAN могли себе позволить только очень состоятельные организации, то теперь она становиться доступной для малого и среднего бизнеса, а так же, для бюджетных организаций.

Можно выделить следующие преимущества сети хранения данных на IP:

• Уменьшает стоимость владения и увеличивает окупаемость инвестиций. Доступна по цене большинству организаций.
  
• Данные и сетевые запросы передаются по одной сети, как это и было раньше.
  
• Использует традиционный Ethernet.
  
• Позволяет осуществлять доступ к данным на уровне блока через любые сети IP что не ограничивает его по расстояниям (любые ЛВС, WAN, Internet, Intranet)
  
• Обеспечивает плавный переход от 1 Гбит Ethernet до 10 Гбит Ethernet и дальше без дополнительных изменений в инфраструктуре и существенных инвестиций.

Наиболее часто задаваемые вопросы по IP Storage

В: Какая технология для внедрения SAN лучше - IP Storage или FC?
О: Организации с большими бюджетами и желанием изучить технологию FC смогут насладиться кратковременным преимуществом. Однако, организации которых больше заботит стоимость владения и более эффективное использование существующих ресурсов должны внедрять IP Storage. Более того, ожидаемый в скором времени прыжок к 10 гигабитному Ethernet сулит определенные преимущества.

В: Какова разница между IP Storage и iSCSI?
О: IP Storage - это технология осуществляющее передачу блоков данных по сетям IP. iSCSI - это протокол для передачи команды SCSI в формате TCP/IP. iSCSI используется в технологии IP Storage наряду с двумя другими протоколами: Fibre Channel over IP (FCIP) и Internet Fibre Channel Protocol (iFCP).

В: Почему iSCSI уделяется столь много внимания?
О: Во-первых, iSCSI представляет сегодня новое направление в развитии Storage. Во вторых, появление в скором времени 10 гигабитного Ethernet, внесет большие изменения в тенденции развития архитектур хранения данных. Сможет ли FC достичь подобных скоростей? Вопрос остается открытым.

В: Означает ли приход IP Storage смерть FC?
О: Конечно нет. Большинство аналитиков считают, что FC будет сосуществовать с iSCSI. FC весьма эффективен для SAN больших масштабов и сегодня успешно работает во многих крупных корпорациях. iSCSI идеально подходит для отделений крупных корпораций или среднего бизнеса.

В: Ведет ли использование одного и того же трафика для транспорта сетевых запросов и блоков данных в пределах одной IP сети к образованию заторов и узких мест?
О: Это возможно. В случае возникновения перегрузки сетевого трафика следует разделить маршруты данных и запросов.