Storage Area Networks im Enterprise Bereich

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1 Storage Area Networks im Enterprise Bereich Technologien, Auswahl & Optimierung Fachhochschule Wiesbaden

2 Agenda 1. Was sind Speichernetze? 2. SAN Protokolle und Topologien 3. SAN Design Kriterien 4. Optimierung 5. Linux iscsi Demonstration

3 Storage Area Networks Server Storage Initiatoren Targets LAN LAN SAN NAS DAS NAS Head SAN

4 Storage Area Networks Direct Attached Storage (DAS) Network Attached Storage (NAS) Storage Area Networks (SAN) Anwendung Anwendung Anwendung Filesystem Speicher Netzwerk Filesystem Filesystem Netzwerk Speicher Speicher

5 Storage Area Networks Speicherzentrierte Architektur Skalierbarkeit geringerer Administrationsaufwand Entlastung des LANs Vermeidung von Whitespace Daten Management (ILM) Virtualisierung Server Clustering

6 Storage Network Protocols Storage Network Initiator Target Network Communication Fibre Channel Protocol (FCP) IP Storage (iscsi, FCIP, ifcp) Drive Interface SCSI, SAS ATA, SATA

7 Fibre Channel Protocol ANSI Standard (T11,T10) Mapping von SCSI-3 auf FC (FCP-3) Nutzdatenraten bis 800 MB/s Voll-Dublex Über 90% Effizienz Frame Header FCP Header SCSI Data CRC

8 FC SAN Topologien (1) Point-to-Point Arbitrated Loop

9 FC SAN Topologien (2) Fabric Switch Beste Skalierbarkeit 15,5 Mio. Adressen möglich

10 iscsi Basiert auf TCP/IP/Ethernet Günstiger als FC Hohe CPU Last - TOE Nutzdatenrate von 100MB/s (GBE) Ethernet Header IP TCP iscsi SCSI Data CRC

11 iscsi SAN Topologie (1) Initiator Switch Targets

12 iscsi SAN Topologie (2) WAN Anbindung an ein FC SAN FC Switch WAN iscsi Initiator Storage Router FC Initiator Target

13 FC over IP - FCIP FCP in TCP/IP gekapselt Große Latenz Für Backups geeignet Ethernet Header IP TCP FCIP FCP SCSI Data CRC

14 FCIP als WAN Verbindung FC SAN WAN FC SAN FCIP Storage Router FCIP Storage Router

15 SAN Protokolle FCP FC FCP Data Unit (max Byte) CRC iscsi ETH IP TCP iscsi Data Unit (max.1412 Byte) CRC

16 Storage Area Networks - Planung Welche Speicherlösung ist für mein Unternehmen/Projekt am sinnvollsten? Analyse des Workloads und Anforderungen!

17 Storage Area Networks - Planung Workload Analyse Applikation Speicher Access Mode der Applikation Zugriffsart: sequentiell, zufällig Datengröße Anzahl paralleler Zugriffe (User) Anforderungen an Geschwindigkeit

18 Storage Area Networks - Planung Anforderungen an... Verfügbarkeit Skalierbarkeit Integration Management Kosten...

19 Storage Area Networks - Planung Beispiel: Ein digitales Rundfunk Archiv. Dateigröße: mehrere Gigabyte pro Beitrag Zugriff: serielles Schreiben/Lesen Paralleler Zugriffe vorhanden need for speed für aktuelle Daten 100% Verfügbarkeit Archiv soll skalierbar sein Vorhandene Subsysteme einbinden...

20 Storage Area Networks - Planung Beispiel: Ein digitales Rundfunk Archiv. Fibre Channel SAN Maximale Frame Size Disk-Subsysteme für neue Beiträge FS mit großer Block Size Tape Libraries als Langzeitarchiv Desaster Recovery Archiv Switched Fabric Design Storage Management HSM/ILM...

21 Storage Area Networks - Planung Beispiel: Ein digitales Rundfunk Archiv. Storage Router Switch WAN Disk-System Initiator Tape Library Manager

22 Ansätze zur Performanzoptimierung Applikation Filesystem Host System HBA Speicher Backend Bus Host System Device Adapter SAN

23 Ansätze zur Performanzoptimierung 1. Hardwareoptimierung 2. Anpassen der Applikationen 3. Speicheranpassung 4. Filesystem spezifische Optimierungen 5. Wahl des SAN Designs

24 SAN Design Problem: Verstopfung!

25 SAN Design Lösung: Mesh-Design ISL Und sollte das nicht reichen

26 Core-Edge Design Initiatoren ISLs (Trunked) Targets

27 Zusammenfassung SANs: Lösung für professionelle Speicherumgebungen Fibre Channel für hohe Performanz iscsi für nicht zeitkritische Anwendungen iscsi ist (noch) keine Alternative zu FC Performanz abhängig vom gesamten I/O- System

28 iscsi Demo Open-iSCSI Initiator iscsi Enterprise Target Fedora Core 5 Kernel _FC5

29 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

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