Как построить корпоративную сеть SAN

убытков. Для центра резервирования билетов на авиарейсы потери составят меньшую, но все равно внушительную сумму — 90 тыс. долл.

Построение сетей хранения данных (Storage Area Network, SAN) является одним из способов повышения надежности корпоративной ИС. Проект развертывания SAN в конкретной организации может включать в себя разнообразные задачи — переход от множества серверов под UNIX и Windows NT к единой системе хранения данных, интеграцию унаследованных запоминающих устройств для мэйнфреймов в основанную на индустриальных стандартах сетевую инфраструктуру, объединение разрозненных дисков и дисковых массивов, повышение эффективности использования емкости существующих накопителей и средств резервного копирования. Однако какие бы цели вы перед собой ни ставили, вы можете воспользоваться имеющимися на рынке законченными решениями для построения сетей хранения данных. Уже можете, а ведь работа по стандартизации технологии SAN и достижению совместимости продуктов разных компаний только началась.

В первую очередь стоит определить масштабы проекта. Какого размера должна быть сеть SAN? Предполагается ли расширять ее в дальнейшем? Не уготована ли SAN судьба промежуточного звена на пути превращения накопительных систем в полноправные компоненты IP-сети (после решения проблемы нехватки пропускной способности)?

Если ваши нужды ограничиваются построением системы резервного копирования, которая не станет привлекать ресурсы сервера или локальной сети (последние могут быть использованы для обработки или передачи дополнительных объемов данных), то стоит выбрать среду Fibre Channel с арбитражем (FCAL) и установить концентратор или маршрутизатор фиксированной конфигурации, играющий роль посредника между интерфейсами SCSI и Fibre Channel. Такое решение не потребует значительных расходов, но в будущем может помешать переходу на коммутируемую архитектуру или даже простому расширению сети. Инвестиции в концентраторы или сетевые адаптеры, которые способны функционировать только в сети с разделяемым доступом, окажутся бессмысленными, ведь эти продукты не удастся использовать в новых условиях.

Однако существуют и адаптеры для шинных архитектур PCI и S-Bus, рассчитанные на применение как в коммутируемых средах, так и в сетях SAN с разделяемым доступом. Их выпускают фирмы QLogic, JNI, Agilent, Emulex и Interphase.

Масштабирование и надежность

Остановив свой выбор на коммутирующей матрице, вы можете приобрести коммутатор Fibre Channel или устройство прямой транспортировки трафика по волоконно-оптическим линиям (так называемый Fibre Channel Director, FCD). Основные различия между продуктами этих двух типов связаны с возможностями масштабирования и уровнем надежности.

Коммутаторы для сети с матричной архитектурой обычно имеют от 8 до 16 портов, тогда как устройства FCD могут располагать 16—128 портами. Фирма InRange, выпускающая подобные изделия, пообещала в 2001 г. довести число портов до 256. Компании McData и Ancor (последняя в этом году приобретена корпорацией QLogic) также производят оборудование прямой транспортировки трафика. В конфигурации, при которой любой порт имеет «доступ» ко всей пропускной способности сети, одно 64-портовое устройство FCD способно заменить 12 взаимосвязанных матричных коммутаторов с 16 портами каждый. Характеристики внутренней шины FCD таковы, что коммутация выполняется без снижения общей пропускной способности.

Ключом к повышению надежности является резервирование основных компонентов сети (прежде всего коммутаторов) и обеспечение нескольких путей следования трафика от сервера к накопительным системам. При этом существенно, что разные коммутаторы должны взаимодействовать друг с другом в целях обхода отказавших соединений. Более дорогостоящие устройства прямой транспортировки трафика помимо средств передачи потоков по альтернативным маршрутам и большего числа портов оснащаются резервными источниками питания, дополнительными вентиляторами и компонентами, допускающими «горячую» замену.

В сетях SAN, содержащих концентраторы, матричные коммутаторы или устройства FCD, могут поддерживаться до пяти уровней качества сервиса. Концентраторы вообще не оснащаются средствами резервирования либо оснащаются в минимальной степени, поэтому множественность маршрутов передачи реализуется лишь частично. Этим объясняется высокая чувствительность таких устройств к отказам. Коммутаторы и относительно недорогие модели FCD характеризуются большей устойчивостью к сбоям; они поддерживают два уровня QoS (второй и третий). Верхние уровни качества сервиса (четвертый и пятый) реализованы только в FCD высшего ценового класса, которые отличаются высокой отказоустойчивостью, обеспечением множества альтернативных путей передачи трафика и поддержкой межсетевых соединений, в том числе на магистральных каналах.

Если ваша организация нуждается в уровне доступности, не меньшем, чем 99,999%, в значительном числе портов и коммутирующей матрице SAN со сложной топологией, а кроме того, несет значительные убытки из-за простоя сети, приобретайте FCD-коммутатор. Компании, которые не могут себе позволить построение полномасштабной коммутирующей матрицы, готовы смириться с определенной потерей в производительности и намерены развернуть небольшую сеть максимум на 64 порта, ограничатся покупкой матричного коммутатора. При этом следует учесть, что коммутаторы, имеющие фиксированную конфигурацию портов, позволяют строить сети с маршрутизацией трафика в обход отказавших соединений, но сами по себе не отличаются отказоустойчивостью.

Администрирование и масштабирование SAN

Выбирая приложение для управления сетью хранения данных, постарайтесь найти такой продукт, который обладает достаточной гибкостью, широким набором функциональных возможностей и способен работать во всех операционных средах, существующих в вашей компании. Приложение должно содержать средства тиражирования и копирования данных (последняя функция может быть разработана независимой фирмой), поддерживать операции обнаружения и мониторинга таких сетевых ресурсов, как адаптеры, концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы и дисковые массивы. Необходимо также, чтобы оно предоставляло средства мониторинга сетевых событий и выдачи отчетов на одну из популярных платформ системного администрирования — TME производства IBM/Tivoli, Unicenter-TNG фирмы Computer Associates или OpenView корпорации Hewlett-Packard. Наконец, поинтересуйтесь, способен ли приобретаемый программный продукт выполнять мониторинг системы хранения данных, в частности степени использования ее емкости, и заблаговременно предупреждать системного администратора о необходимости установки дополнительных накопителей.

Как правило, для управления системами хранения данных на физическом уровне применяется протокол SNMP, а на логическом — средства, соответствующие модели CIM (Common Information Model). Однако при оценке управляющих приложений в первую очередь следует принять во внимание возможность контроля за состоянием запоминающих устройств с той же консоли, которая служит для управления всей сетью. Уже в следующем году рынок управляющих приложений (стоимость которых, по оценкам аналитиков, обычно в 7—8 раз превосходит стоимость самих накопителей) ожидает настоящий бум.

На гребне

Согласно оценкам компании Dataquest, в 2002 г. объем рынка программ управления системами хранения данных достигнет 4,8 млрд долл. Приложения этого типа сегодня выпускают Veritas, Legato и Highground Systems, а также крупные поставщики оборудования, включая Compaq, EMC, Hewlett-Packard и IBM.

Возможно, помимо указанного ПО вам потребуются программные и аппаратные средства виртуализации дисков и организации дисковых доменов. Они позволяют повысить эффективность использования дискового пространства, обеспечивая раздельный доступ к нему с серверов под Windows NT, UNIX и Linux. Такие приложения появились совсем недавно; сегодня их предлагают компании XIOtech, DataCore Software, Compaq и Gadzoox.

Организациям, которые планируют тиражировать данные на удаленные компьютеры (в целях восстановления информации после сбоев) или соединять сети SAN, расположенные в территориально разнесенных офисах, есть из чего выбирать. Например, фирма CNT, специализирующаяся на оборудовании сетевой инфраструктуры, имеет в своем арсенале множество продуктов для организации «мостика» между двумя идентичными SAN или копирования информации между сетями, которые находятся в разных офисах. EMC, Legato, LiveVault и Compaq предлагают ПО для тиражирования данных на больших расстояниях по каналам общедоступных IP-сетей либо по выделенным линиям с помощью протоколов T1 и ATM. Кроме того, компании Gadzoox и Vixel активно сотрудничают с крупнейшими производителями сетевого оборудования Lucent, Nortel и Cisco в целях разработки решений, которые позволят связать территориально разнесенные SAN по каналам городских сетей, используя технологию уплотненного спектрального мультиплексирования (DWDM).

После того как функциональные потребности определены, следует перейти к анализу параметров накопителей и серверов, которые предстоит применять в SAN, и только затем вплотную заняться выбором поставщика аппаратных и программных средств. К сожалению, сети хранения данных пока не удается развертывать по принципу Plug-and-Play, поэтому вам не избежать контактов с фирмой-интегратором вроде Sterling Software или производителем уровня Compaq. Он построит для вас полнофункциональную SAN, обеспечивающую эффективный обмен с дисковыми массивами и ленточными накопителями.

Компании Compaq, Dell, EMC, HP, IBM, ADIC и XIOTech предлагают законченные решения в этой области. Осталось попристальнее присмотреться к их продуктам, поинтересоваться скоростью возврата инвестиций и ясно представить себе, какие задачи вашей SAN предстоит решать уже сейчас, а какие — через два года.

ОБ АВТОРЕ

Говорите на языке SAN