1. Сетевые топологии: понятие, сравнительные характеристик


Архитектура систем хранения данных SAN



страница6/7
Дата20.11.2016
Размер0.99 Mb.
Просмотров2291
Скачиваний0
1   2   3   4   5   6   7

8. Архитектура систем хранения данных SAN

Устройства для подключения в SAN (Storage Area Network) – устройства для подключения в сеть хранения данных. Сеть хранения данных (SAN) не стОит путать с локальной сетью – это различные сети. Чаще всего SAN основывается на стеке протоколов FibreChannel и в простейшем случае состоит из СХД, коммутаторов и серверов, объединённых оптическими каналами связи. На рисунке мы видим высоконадёжную инфраструктуру, в которой серверы включены одновременно в локальную сеть (слева) и в сеть хранения данных (справа):



image014

Рисунок Архитектура SAN

После довольно детального рассмотрения устройств и принципов их функционирования нам будет довольно легко понять топологию SAN. На рисунке мы видим единую для всей инфраструктуры СХД, к которой подключены два сервера. Серверы имеют резервированные пути доступа – в каждом установлено по два HBA (или один двухпортовый, что снижает отказоустойчивость). Устройство хранения имеет 4 порта, которыми оно подключено в 2 коммутатора. Предполагая, что внутри имеется два резервируемых процессорных модуля, легко догадаться, что лучшая схема подключения – когда каждый коммутатор подключён и в первый, и во второй процессорный модуль. Такая схема обеспечивает доступ к любым данным, находящимся на СХД, при выходе из строя любого процессорного модуля, коммутатора или пути доступа. Надёжность СХД нами уже изучена, два коммутатора и две фабрики ещё более увеличивают доступность топологии, так что если из-за сбоя или ошибки администратора один из коммутационных блоков вдруг отказал, второй будет функционировать нормально, ведь эти два устройства не связаны между собой.


Показанное подключение серверов называется подключением с высокой доступностью (high availability), хотя в сервере при необходимости может быть установлено ещё большее число HBA. Физически каждый сервер имеет только два подключения в SAN, однако логически система хранения доступна через четыре пути – каждая HBA предоставляет доступ к двум точкам подключения на СХД, к каждому процессорному модулю раздельно (эту возможность обеспечивает двойное подключение коммутатора к СХД). На данной схеме самое ненадежной устройство – это сервер. Два коммутатора обеспечивают надежность порядка 99,99%, а вот сервер может отказать по разным причинам. Если необходима высоконадёжная работа всей системы, серверы объединяются в кластер, приведённая схема не требует никакого аппаратного дополнения для организации такой работы и считается эталонной схемой организации SAN. Простейший же случай – серверы, подключённые единственным путем через один свитч к системе хранения. Однако система хранения при наличии двух процессорных модулей должна подключаться в коммутатор как минимум одним каналом на каждый модуль – остальные порты могут быть использованы для прямого подключения серверов к СХД, что иногда необходимо. И не стоит забывать, что SAN возможно построить не только на базе FibreChannel, но и на базе протокола iSCSI – при этом можно использовать только стандартные ethernet-устройства для коммутации, что удешевляет систему, но имеет ряд дополнительных минусов (оговоренных в разделе, рассматривающем iSCSI). Также интересна возможность загрузки серверов с системы хранения – не обязательно даже наличие внутренних жёстких дисков в сервере. Таким образом, с серверов окончательно снимается задача хранения каких-либо данных. В теории специализированный сервер может быть превращён в обычную числодробилку без каких-либо накопителей, определяющими блоками которого являются центральные процессоры, память, а так же интерфейсы взаимодействия с внешним миром, например порты Ethernet и FibreChannel. Какое-то подобие таких устройств являют собой современные blade-серверы.

Хочется отметить, что устройства, которые возможно подключить в SAN, не ограничены только дисковыми СХД – это могут быть дисковые библиотеки, ленточные библиотеки (стримеры), устройства для хранения данных на оптических дисках (CD/DVD и прочие) и многие другие.



Из минусов SAN отметим лишь высокую стоимость её компонент, однако плюсы неоспоримы:

  1. Высокая надёжность доступа к данным, находящимся на внешних системах хранения. Независимость топологии SAN от используемых СХД и серверов.

  2. Централизованное хранение данных (надёжность, безопасность).

  3. Удобное централизованное управление коммутацией и данными.

  4. Перенос интенсивного трафика ввода-вывода в отдельную сеть, разгружая LAN.

  5. Высокое быстродействие и низкая латентность.

  6. Масштабируемость и гибкость логической структуры SAN

  7. Географически размеры SAN, в отличие от классических DAS, практически не ограничены.

  8. Возможность оперативно распределять ресурсы между серверами.

  9. Возможность строить отказоустойчивые кластерные решения без дополнительных затрат на базе имеющейся SAN.

  10. Простая схема резервного копирования – все данные находятся в одном месте.

  11. Наличие дополнительных возможностей и сервисов (снапшоты, удаленная репликация).

  12. Высокая степень безопасности SAN.

9. Основные устройства физического уровня модели OSI и их характеристики


Характеристики кабелей-

    • Затухание (Attenuation). Затухание измеряется в децибелах на метр для определенной частоты или диапазона частот сигнала.

    • Перекрестные наводки на ближнем конце (Near End Cross Talk, NEXT). Измеряются в децибелах для определенной частоты сигнала.

    • Импеданс (волновое сопротивление) - это полное (активное и реактивное) сопротивление в электрической цепи. Импеданс измеряется в Омах и является относительно постоянной величиной для кабельных систем (например, для коаксиальных кабелей, используемых в стандартах Ethernet, импеданс кабеля должен составлять 50 Ом). Для неэкранированной витой пары наиболее часто используемые значения импеданса - 100 и 120 Ом. В области высоких частот (100-200 МГц) импеданс зависит от частоты.

    • Активное сопротивление - это сопротивление постоянному току в электрической цепи. В отличие от импеданса активное сопротивление не зависит от частоты и возрастает с увеличением длины кабеля.

    • Емкость - это свойство металлических проводников накапливать энергию. Два электрических проводника в кабеле, разделенные диэлектриком, представляют собой конденсатор, способный накапливать заряд. Емкость является нежелательной величиной, поэтому следует стремиться к тому, чтобы она была как можно меньше (иногда применяют термин "паразитная емкость"). Высокое значение емкости в кабеле приводит к искажению сигнала и ограничивает полосу пропускания линии.

    • Уровень внешнего электромагнитного излучения или электрический шум. Электрический шум - это нежелательное переменное напряжение в проводнике.

    • Диаметр или площадь сечения проводника. Для медных проводников достаточно употребительной является американская система AWG (American Wire Gauge), которая вводит некоторые условные типы проводников, например 22 AWG, 24 AWG, 26 AWG. Чем больше номер типа проводника, тем меньше его диаметр

Виды кабелей- более подробно на http://www.bmstu.ru/~iu/Vlasov/Pages/Page5_4_1.html.

Виды кабелей:



  • Кабели на основе неэкранированной витой пары. Существует 7 категорий этого типа кабеля. Для 1-й категории- требования по скорости минимальны.

  • Кабели на основе экранированной витой пары- 9 типов. Для 1-го типа данного типа кабеля волновое сопротивление равно 150 Ом

  • Коаксиальные кабели- Толстый коаксиал- волновое сопротивление- 50 Ом, внешний диаметр- 12 мм. Внутренний диаметр 2.17 мм. Затухание на частоте 10 МГц-не хуже 18 дБ/км. Тонкий коаксиал- внешний диаметр- 50 мм., внутренний- 0.89 мм. Волновое сопротивление 50 Ом. Затухание выше, чем в толстом коаксиале, поэтому уменьшают длину.

  • Волоконно- оптические кабели-

Основное внимание в современных стандартах уделяется кабелям на основе витой пары и волоконно-оптическим кабелям.

Каталог: files
files -> Основная часть 1 История создания школы
files -> Методические рекомендации по проведению Дня Знаний, посвященного Году кино в РФ
files -> Подросток и компьютерные игры
files -> Программа духовно-нравственного развития и воспитания обучающихся на уровне среднего общего образования
files -> Правила закаливания… Выпуск №1. Чтоб улыбка сияла. Мама первый стоматолог
files -> О существовании значения игры преследования
files -> Учебное пособие по нейрохирургии. Часть I. Краткая история нейрохирургии. Черепно-мозговая травма санкт-Петербург 2015


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал