Интеграция IP и Fibre Channel
Александр Горловой,
В настоящее время большая часть корпоративных данных передается по сетям с использованием протокола IP, а доступ к системам хранения осуществляется при помощи сетей хранения или путем непосредственных подключений по SCSI. И чтобы совместить блоковое хранение данных с корпоративным IP-трафиком, системные администраторы вынуждены поддерживать работу разнородных сетей. Добавляемая к цене традиционных сетей LAN и WAN стоимость оборудования для SAN и персонала для их обслуживания подвигла разработчиков на создание решений, интегрирующих IP и SAN.
Примерно с 1980-х годов главным протоколом для перемещения данных на блочном уровне между серверами был SCSI. Несмотря на ограничения по длине соединительных кабелей и количеству обслуживаемых устройств, SCSI получил широкое распространение. (Согласно данным Gartner Dataquest, сегодня в мире при помощи SCSI подключено примерно 100 млн устройств хранения данных — диски, ленты и прочее оборудование) Особенность SCSI заключается и в том, что каждый сервер является эксклюзивным собственником устройств, подключенных к нему. В этом случае совместное использование одного устройства несколькими серверами невозможно, а поломка сервера приведет к потере доступа к данным.
Избавиться от присущего SCSI ограничения по масштабируемости и увеличить расстояние между подключаемыми устройствами хранения до 10 км, избежав при этом ограничений по количеству подключаемых устройств, удалось за счет создания коммутируемой сетевой инфраструктуры, получившей название Fibre Channel. Высокая производительность этого решения явилась следствием ее аппаратной реализации. Благодаря высокой пропускной способности, возможности обслуживания большого количества устройств и поддержке блоковых протоколов хранения, Fibre Channel стал основой построения сетей хранения данных. Однако и этот протокол имеет свои ограничения. Преодолеть их сегодня позволяет только сетевое хранение на базе IP.
В частности, Internet Fibre Channel Protocol (iFCP) — протокол, позволяющий вводить устройства и структуры FC в сетевые среды IP.
В этом случае каждое FC-устройство мапируется в уникальный IP-адрес, что позволяет избежать маршрутизации выдаваемых Fibre Channel данных. Также протокол iFCP способствует организации межсоединения FC-сетей и помогает локализовать возможные ошибки в работе сетей хранения.
До того момента, пока не был предложен стандарт для инкапсуляции протокола SCSI в TCP/IP, возможности блокового доступа к данным через сеть IP не было. При помощи iSCSI можно обмениваться стандартными командами SCSI между хост-системами и устройствами хранения через сеть TCP/IP. При этом важно, что iSCSI-команды, которыми обмениваются устройства через сеть, являются стандартными командами SCSI, а для передачи трафика данных вместо кабелей SCSI или сети Fibre Channel используется сетевая инфраструктура IP. Иными словами, использование сети IP предоставляет возможность передавать данные посредством имеющейся сетевой инфраструктуры любого масштаба.
Появившиеся NAS-устройства позволяли подключать масштабируемые файловые системы хранения непосредственно к существующей локальной сети на базе IP/Ethernet. Для NAS-устройств характерна простота инсталляции и обслуживания. Они поддерживают локальные файловые системы (например NTFS, UFS), к которым при помощи протоколов преобразования можно организовать совместный доступ от разных серверов в сети. Файловая система осуществляет доступ к данным на дисках, которые по отношению к NAS могут быть внутренними или внешними и подключаться через SCSI или Fibre Channel (FC). Эти устройства более удобны на уровне файлового доступа, чем системы с уровнем блокового доступа, и оптимальны с точки зрения применения в гетерогенных средах (NT, Unix, Solaris).
