Ж у р н а л   о   к о м п ь ю т е р н ы х   с е т я х   и   т е л е к о м м у н и к а ц и о н н ы х   т е х н о л о г и я х
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК: ПОДПИСКА НА НОВОСТИ: НОМЕР:
    ДОМОЙ • Архив: Новостей | Конференций | НомеровПодписка
 
   
 
   
    
РЕДАКЦИЯ
 
Все о журнале
Подписка
Как проехать
Где купить
Отдел рекламы
График выхода журнала
Адреса в Интернет

РУБРИКАТОР
   
• Инфраструктура
• Информационные
   системы

• Сети связи
• Защита данных
• Кабельные системы
• Бизнес
• Колонка редактора
• Электронная
   коммерция

• Только на сервере
• Системы
   учрежденческой
   связи

• Новые продукты


Rambler's Top100

  

Недорогая сеть Fibre Channel

Джо Герник

Когда речь заходит о создании сети хранения данных (Storage-Area Network — SAN) для небольшой организации, многие специалисты в первую очередь рассматривают возможности применения относительно недорогой технологии iSCSI. Для нашей же школы-интерната удалось реализовать Fibre Channel-сеть SAN с дисками ATA, которая обошлась нам дешевле, чем сопоставимые по функциональности решения на базе iSCSI.

Для построения сети SAN мы приобрели у фирмы Apple комплект оборудования, в который вошли 2-Гбит/c коммутатор Fibre Channel компании Emulex, по стоимости сравнимый с коммутатором Gigabit Ethernet, и ATA-диски, продаваемые в два раза дешевле дисков SCSI. В общем, наша сеть SAN емкостью 3,5 Тбайт стоит около 20 тыс. долл.

Конечно, нельзя сказать, что применение средств Fibre Channel всегда является самым недорогим вариантом построения сети SAN. Многие производители устройств Fibre Channel поставляют их по довольно высоким ценам, к тому же наша сеть не имеет всех тех функциональных возможно-стей, включая управление жизненным циклом информации, которыми снабжены высококлассные системы хранения данных. Как и специалисты многих небольших организаций, мы почти не имели опыта работы со средствами Fibre Channel. Поэтому, желая использовать наше знание протокола IP, нам сначала хотелось построить сеть iSCSI, но затем был найден более привлекательный по цене вариант построения сети на основе технологии Fibre Channel. Кроме того, работать со средствами Fibre Channel оказалось не так сложно, как мы предполагали.

Покупка оборудования

Наша школа-интернат — это небольшое коммерческое учебное заведение, которое не может позволить себе потратить около 90 тыс. долл. на создание Fibre Channel-сети SAN емкостью 3,5 Тбайт.

В локальной сети школы насчитывается около 800 узлов, а ее инфраструктура хранения данных формировалась постепенно в течение ряда лет. Школа эксплуатирует 26 серверов, работающих под управлением шести разных ОС и использующих непосредственно подключенные (к этим серверам) устройства хранения данных (Direct-Attached Storage — DAS).

Для упрощения администрирования сети и повышения надежности ее работы мы решили перевести наши критически важные информационные системы с устройств DAS на накопители сети SAN. С целью выбора оптимального сетевого решения мы разослали (производителям) запрос на предложение, в котором предлагалось объединить в сеть SAN (на базе 2-Гбит/с коммутатора Fibre Channel) пять имеющихся у нас серверов, хранящих пользовательские данные и обеспечивающих работу электронной почты, базы данных и приложений интрасети. Требуемая емкость сетевой системы хранения — более 3 Тбайт. В состав решения также следовало включить управляющее ПО, хост-адаптеры Fibre Channel и соединительные кабели. И еще. Мы обозначили в запросе, что наша сеть должна быть расширяемой и совместимой с серверами Windows, Linux и Mac. Для экономии денежных средств была пре-дусмотрена возможность работы с сетью SAN имеющейся у нас системы резервного копирования на базе ПО Retrospect компании Dantz Development (в октяб-ре 2004 г. ее купила корпорация EMC. — Прим. ред.) и автозагрузчиков лент AIT.

В первых полученных нами ответах описывались системы хранения данных, имеющие слишком высокую для бюджета нашей школы стоимость — около 90 тыс. долл. Чрезмерно дорогим оказалось и решение корпорации EMC стоимостью 69 тыс. долл. Поскольку мы не стремились создать сеть SAN с максимально высокой производительностью, то оценивали возможности применения в ней дисков ATA и SCSI, подключенных к контроллерам с внешними интерфейсами Fibre Channel. Рассмотрев предложения ряда компаний, включая Adaptec и nStor, мы остановились на решении фирмы Apple с ее новым дисковым массивом Xserve RAID. Этот массив не обеспечивает требуемого от систем корпоративного класса уровня производительности, но вмещает 14 дисков ATA, заменяемых в “горячем” режиме, имеет зарезервированные компоненты и простые в использовании средства управления, да и стоит недорого. Кроме того, выбор Xserve RAID гарантировал совместимость системы хранения данных с нашими Mac-серверами, что не часто встречается среди решений для сетей SAN.

Чтобы максимально упростить конфигурирование сети и свести к минимуму риск возникновения проблем с несовместимостью ее компонентов, мы купили все необходимое оборудование у фирмы Apple, а именно: массив Xserve RAID с четырьмя 250-Гбайт дисками, 20-портовый коммутатор Fibre Channel компании Emulex и пять хост-адаптеров фирмы Apple, которые являются OEM-продуктами компании LSI Logic (Apple не афиширует этот факт). Стоит отметить, что Apple не предоставила хорошей предпродажной поддержки, поэтому нам пришлось самим проектировать сеть, время от времени прибегая к помощи знакомых специалистов и обращаясь к ресурсам Интернет.

Поскольку все компоненты сети SAN уместились в одной аппаратной стойке, для их соединения вполне хватило медных кабелей длиной 1,8 м, поставленных вме-сте с хост-адаптерами. Если бы расстояние между устройствами было больше, нам пришлось бы задействовать оптоволоконные соединительные кабели, что существенно увеличило бы стоимость решения (оптоволоконный кабель длиной 25 м стоит 300 долл.).

С учетом скидок, предоставляемых учебным заведениям, за все оборудование было уплачено 14 тыс. долл. При заполнении всего шасси массива дисками (один 250-Гбайт диск продается по цене 500 долл.) общая стоимость 3,5 Тбайт сети SAN составит около 20 тыс. долл. Подключать к такой сети дополнительные серверы совсем несложно и недорого: нужно лишь оснастить их хост-адаптерами Fibre Channel. Если нам потребуется больше 20 портов Fibre Channel, то к коммутатору Emulex можно будет подсоединить дополнительные коммутаторы.

Развертывание сети

Как уже говорилось выше, мы приобрели продукт Xserve RAID с четырьмя 250-Гбайт дисками. Будучи сконфигурированным как массив RAID уровня 5, он имел доступное для хранения пользовательских данных и приложений пространство объемом около 700 Гбайт. Было решено разбить это пространство на пять логических разделов и каждый из них ассоциировать с определенным сервером. Массив Xserve RAID имеет два контроллера, поддерживающих по семь дисков, поэтому мы решили задействовать четыре первоначальных диска на первом контроллере, а второй оставить в качестве резервного.

Все устройства нашей сети SAN связаны друг с другом через коммутатор Fibre Channel, в котором мы не задали никаких ограничений на пересылку данных. Предприятиям с более сложными и/или постоянно изменяющимися сетевыми средами, возможно, придется реализовывать те или иные правила системной политики. С этой целью можно ввести определенные ограничения на пересылку данных между портами коммутатора и закрыть (для неавторизованных пользователей) доступ к конфиденциальной информации.

Мы выделили IP-адреса новым устройствам и сконфигурировали виртуальную ЛВС с целью ограничения доступа к функциям управления сетью SAN. Технология IP используется для конфигурирования устройств Fibre Channel и управления ими, а не для передачи данных.

После этого, закатав рукава, мы занялись строительством самой сети SAN. На это у нас ушло два выходных. Примерно 2 ч потребовалось на то, чтобы распаковать, установить в стойку и запустить в работу массив Xserve RAID и коммутатор Fibre Channel.

Затем мы установили хост-адаптеры в пять наших серверов, предварительно выключив их. При этом были определены и записаны идентификаторы WWID (World Wide ID) каждого адаптера. WWID является уникальным идентификатором адаптера Fibre Channel и своего рода аналогом MAC-адреса сетевой платы Ethernet. ОС Windows 2003 и Mac OS X сами распознали хост-адаптеры фирмы Apple, но, чтобы задействовать этот адаптер на сервере Linux, пришлось устанавливать на него драйвер, “скаченный” с сайта компании LSI. Коммутатор Fibre Channel, массив Xserve RAID и управляющий сервер Mac OS X мы подсоединили к коммутатору Ethernet в рамках виртуальной ЛВС.

Загрузка Java-утилиты управления RAID-массивом фирмы Apple на наш сервер Mac OS X прошла без сучка без задоринки. Данная программа автоматически обнаружила массив Xserve RAID, который получил первоначальный IP-адрес по протоколу DHCP. Позднее мы назначили ему статический IP-адрес и изменили пароль администратора. Выяснялось, что данная управляющая утилита также хорошо работает на серверах Windows 2003 и Linux. Ее кроссплатформенность впечатляет.

Конфигурирование коммутатора Fibre Channel осуществлялось через его последовательный порт. Назначив ему IP-адрес и введя пароль администратора, мы проверили установленные по умолчанию режимы работы портов и убедились в том, что функция автоматического определения скорости передачи данных включена. В случае повышенных требований вашей организации к уровню информационной безопасности в коммутаторе имеется функция, позволяющая определить, какие именно порты могут пересылать данные друг к другу. Мы оставили все порты доступными, не наложив никаких ограничений на пересылку данных.

Сконфигурировав коммутатор Fibre Channel, мы занялись настройкой массива Xserve RAID с помощью вышеупомянутой административной утилиты. Этот массив поставляется в конфигурации RAID уровня 1, нам же требовалась конфигурация RAID уровня 5. Посредством утилиты фирмы Apple была ликвидирована изначальная конфигурация массива и инициирован процесс создания его новой конфигурации, который оказался довольно длительным. Как сообщили представители Apple, он может продолжаться несколько часов, но это время оказалось слишком занижено.

На следующий день

Через 23 ч после начала вышеназванного процесса наш массив имел конфигурацию RAID уровня 5 и был готов к работе.

Используя административную утилиту, мы разделили дисковое пространство массива на пять 120-Гбайт разделов со своими номерами логических устройств и с помощью ПО маскирования этих устройств ассоциировали каждый раздел с определенным сервером. Для этого потребовалась информация об идентификаторах WWID хост-адаптеров Fibre Channel. Когда все устройства сети заработали, мы соединили их кабелями Fibre Channel и перезагрузили серверы.

Благодаря маскированию логических устройств каждый сервер обнаружил предназначенный ему раздел массива, словно это был его локальный 120-Гбайт диск. Без маскирования хост-адаптеры находят все логические устройства сети SAN, и два или более серверов могут записывать на них идентичную информацию, что не приемлемо для нашей сети. Именно маскирование логических устройств позволило нам задействовать коммутатор Fibre Channel без каких-либо ограничений на пересылку данных между его портами.

С помощью имеющихся в составе каждой серверной ОС средств управления дисками мы отформатировали и сконфигурировали логические устройства таким образом, словно они были устройствами DAS. После этого серверы были переведены в режим off-line и их данные перемещены с устройств DAS в сеть SAN. Затем мы ассоциировали приложения с новыми устройствами хранения данных, и после проверки целостности всех наших наборов данных получили работающую сеть SAN, “прозрачную” для пользователей, серверов и приложений.

Поскольку вместо дорогостоящего высококлассного ПО управления сетями SAN мы задействовали средства управления начального уровня (ради экономии затрат), то не получили расширенных функциональных возможностей сети, включая динамическое предоставление дискового пространства, автоматическое перемещение (на другие носители) устаревших данных и квотирование дискового пространства для пользователей и их групп. Но нам и не требуются эти функции, к тому же в наших условиях очень трудно окупить инвестиции в дорогостоящее ПО управления сетью SAN. (Если же вы имеете динамическую сетевую среду или тратите много времени на поддержку ваших дисковых систем, то вышеуказанные расширенные возможности, вероятно, окажутся весьма полезными для вас.)

Планы на будущее

С целью обеспечения быстрого развития системы хранения данных в Windоws 2003 логические устройства были сконфигурированы как динамические диски, что позволяет ОС подключать дополнительные логические устройства к существующим дискам без перезагрузки. В ходе тестирования мы установили два дополнительных 170-Гбайт диска, сконфигурировали их в виде массива RAID уровня 1 и разбили его на три логических устройства. С помощью средств управления устройствами хранения данных в составе ОС Windows 2003 мы отформатировали первое логическое устройство как динамический диск NTFS, а затем добавили к нему второе логическое устройство, увеличив тем самым дисковое пространство без перезагрузки сервера. Используя динамические диски, можно расширять наш массив Xserve RAID. Те-стирование установленной сети SAN показало уменьшение времени доступа к хранимым данным и повышение скорости работы приложений.

Спустя некоторое время мы заказали пятый диск и задействовали его в качестве “горячего” резерва для массива RAID уровня 5. Этот уровень RAID обеспечивает довольно надежную защиту данных, а наличие диска “горячего” резерва еще больше повышает уровень надежности.

В будущем мы предполагаем продолжить консолидацию наших серверов, задействовав вторую систему Xserve RAID для поддержки бездисковых серверов, и обеспечить резервное копирование данных на диски. Мы проверили возможность загрузки бездискового компьютера с процессором Xeon с логического устройства сети SAN, предварительно установив на него ОС Windows 2003 с компакт-диска. Процесс установки занял всего 8 мин, тогда как инсталляция этой же ОС на устройство DAS длится 35 мин. Копирование информации с диска на диск позволит нам оперативно резервировать критически важные данные. Кроме того, для улучшения защиты информации планируется установка второго массива Xserve RAID в другом здании нашего кампуса.

Безусловно, конкретный вариант построения сети SAN (на основе технологии Fibre Channel или iSCSI, с использованием продуктов того или иного производителя) зависит от потребностей организации, для которой она строится, в хранении данных, а также от наличия у нее квалифицированных специалистов и объема выделенных финансовых средств. Тщательно изучая характеристики представленных на рынке технологий и решений, можно найти такие варианты, которые вас приятно удивят..





  
1 '2005
СОДЕРЖАНИЕ

инфраструктура

• Маршрутизаторы операторского класса

• Расстояния не преграда

• Тестируем ПО управления мобильными устройствами

• Недорогая сеть Fibre Channel

• Управление сетевыми ресурсами

• Корпоративные IM-системы год спустя

информационные системы

• Быстрее не всегда значит лучше

• Инфраструктура, меняющаяся вслед за бизнесом

• Изучайте журналы посещений

сети связи

• Развитие служб передачи данных беспроводных WAN-сетей

• Тестируем УАТС TeleVantage 6 компании Artisoft

• Удвоение IP и новые бизнес-модели

кабельные системы

• Системы видеонаблюдения переводят на IP

• Управление коммутационными шнурами


• Калейдоскоп



 Copyright © 1997-2007 ООО "Сети и Системы Связи". Тел. (495) 234-53-21. Факс (495) 974-7110. вверх