Ускоренный курс по организации сетей хранения данных (часть 4)

• Ускоренный курс по организации сетей хранения данных (часть 6)

Введение

В моей предыдущей статье из этой серии я рассказал о некоторых топологиях фабрики, которые обычно используются в сетях хранения данных. В случае, если вы пропустили эту конкретную статью, фабрика — это, по сути, либо один коммутатор, либо набор коммутаторов, которые объединены в сеть хранения данных. Способ подключения коммутаторов лежит в основе топологий, которые я обсуждал в предыдущей статье.

Коммутаторы Fibre Channel

Технически SAN может быть основана на iSCSI или Fibre Channel, но SAN Fibre Channel гораздо более распространены, чем SAN iSCSI. Сети хранения данных Fibre Channel используют коммутаторы Fibre Channel.

Прежде чем я слишком углублюсь в обсуждение коммутаторов Fibre Channel, мне нужно объяснить, что, хотя фабрика определяется как один или несколько коммутаторов, используемых для формирования сети хранения данных, фабрика и SAN не всегда являются синонимами друг друга. Структура является основой SAN, но SAN может состоять из нескольких структур. Обычно SAN с несколькими фабриками используются только в крупных организациях корпоративного класса.

Есть несколько причин, по которым организация может выбрать SAN с несколькими фабриками. Одна из причин связана с изоляцией трафика хранилища. Могут возникнуть ситуации, когда организации необходимо изолировать определенные устройства хранения данных от всего остального либо по бизнес-причинам, либо из-за нормативных требований.

Еще одна причина, по которой некоторые организации могут выбрать SAN с несколькими фабриками, заключается в том, что это позволяет организации преодолеть ограничения, присущие Fibre Channel. Как и Ethernet, Fibre Channel ограничивает общее количество коммутаторов, которые можно использовать в сети. Fibre Channel позволяет использовать до 239 коммутаторов в одной фабрике.

Учитывая это ограничение, легко предположить, что вы можете обойтись без создания SAN с одной структурой, если вы используете менее 239 коммутаторов. По большей части эта идея верна, но есть некоторые дополнительные ограничения, которые необходимо учитывать в отношении дизайна ткани.

Точно так же, как спецификация Fibre Channel ограничивает количество коммутаторов, которые можно использовать в фабрике, существуют также ограничения на общее количество портов коммутатора, которые могут поддерживаться. Таким образом, если ваша фабрика Fibre Channel состоит из больших коммутаторов с большим количеством портов, фактическое количество коммутаторов, которые вы можете использовать, скорее всего, будет намного меньше теоретического предела в 239.

Основы коммутации Fibre Channel

Первое, что вам нужно знать о коммутаторах Fibre Channel, это то, что не все коммутаторы созданы одинаково. Fibre Channel — это сетевой стандарт, и каждый коммутатор Fibre Channel разработан с учетом этого стандарта. Однако многие крупные производители коммутаторов включают в свои коммутаторы проприетарные функции. Эти проприетарные функции напрямую не поддерживаются спецификацией Fibre Channel.

В этом случае функциональные возможности, которые могут быть достигнуты в SAN, сильно различаются в зависимости от коммутаторов, используемых в SAN. Вполне допустимо объединить SAN с помощью коммутаторов Fibre Channel от нескольких поставщиков. На самом деле это довольно распространено просто из-за того, как быстро некоторые поставщики предлагают, а затем прекращают выпуск различных моделей коммутаторов. Например, организация может приобрести коммутатор Fibre Channel, а затем решить расширить свою SAN, добавив дополнительный коммутатор. К тому времени, когда потребуется второй коммутатор, поставщик, поставивший ранее существовавший коммутатор, может прекратить выпуск этой модели коммутатора. Следовательно, организация может в конечном итоге использовать другую модель коммутатора от того же поставщика или может выбрать коммутатор другого поставщика.

Когда фабрика содержит коммутаторы от нескольких поставщиков (таких как HP и IBM), говорят, что фабрика гетерогенна. Такие ситуации также иногда называют открытой тканью. Когда SAN состоит из одной или нескольких открытых коммутационных сетей, обычно необходимо отключить собственные функции коммутатора. Это позволяет коммутатору Fibre Channel одного поставщика работать с коммутатором другого поставщика, поскольку каждый коммутатор соответствует общему набору стандартов Fibre Channel.

Альтернативой, конечно, является создание однородной ткани. Однородная структура — это структура, в которой все коммутаторы предоставляются одним и тем же поставщиком. Преимущество создания однородной структуры заключается в том, что коммутаторы могут работать в собственном режиме, что позволяет организации в полной мере использовать все преимущества собственных функций коммутатора.

Основным недостатком использования однородной ткани является то, что я называю привязкой к поставщику. Блокировка поставщика — это ситуация, в которой организация использует продукты, предоставляемые одним поставщиком. Когда это продолжается достаточно долго, организация становится полностью зависимой от поставщика. Зависимость от поставщика может привести к завышенным ценам, плохому обслуживанию клиентов и постоянному давлению со стороны продаж.

Независимо от того, коммутаторы какого поставщика вы решите использовать, коммутаторы Fibre Channel обычно делятся на две разные категории — Core и Edge.

Базовые коммутаторы также иногда называют коммутаторами Director. Они используются в основном в ситуациях, когда необходима избыточность. Обычно основной коммутатор встраивается в монтируемое в стойку шасси с модульной конструкцией. Причина, по которой коммутатор имеет модульную конструкцию, заключается в резервировании. Основной коммутатор, как правило, предназначен для предотвращения того, чтобы отдельные компоненты внутри коммутатора становились едиными точками отказа.

Другой тип коммутатора называется краевым коммутатором. Пограничные коммутаторы, как правило, имеют меньше вариантов конфигурации и меньшую избыточность, чем базовые коммутаторы. Однако некоторые пограничные коммутаторы имеют хотя бы некоторую степень встроенной избыточности.

Важно понимать, что концепции основных коммутаторов и пограничных коммутаторов не являются частью спецификации Fibre Channel. Вместо этого поставщики продают различные модели коммутаторов либо как базовые, либо как граничные коммутаторы в зависимости от того, как они намерены использовать конкретную модель коммутатора. Термины «ядро» и «периферия» дают клиентам простой способ получить базовое представление о том, что они могут ожидать от коммутатора.

Порты САН

Я планирую подробно рассказать о портах коммутатора в части 5 этой серии, но сейчас я хотел бы познакомить вас с концепцией Inter Switch Linking. Коммутаторы Fibre Channel могут быть связаны друг с другом с помощью Inter Switch Link (ISL). ISL позволяют передавать трафик хранилища от одного коммутатора к другому.

Как вы помните, ранее я рассказывал о том, как некоторые производители встраивают в свои коммутаторы проприетарные функции, которые будут работать только в том случае, если вы используете коммутаторы этого производителя. Некоторые из этих особенностей вступают в игру в отношении ISL.

ISL — это стандарт Fibre Channel, но некоторые поставщики используют ISL нестандартным образом. Например, большинство поставщиков коммутаторов поддерживают форму агрегации ISL, в которой несколько портов ISL могут использоваться вместе для эмуляции одного ISL с очень высокой пропускной способностью. Cisco называет это EISL, тогда как Brocade называет это транкингом. Дело в том, что если вы хотите использовать агрегацию ISL, вы должны быть совместимы с вашими коммутаторами Fibre Channel.

Вывод

В этой статье я попытался познакомить вас с некоторыми основами коммутаторов Fibre Channel. В части 5 я планирую рассказать о портах коммутатора Fibre Channel.

• Ускоренный курс по организации сетей хранения данных (часть 5)
• Ускоренный курс по организации сетей хранения данных (часть 6)