Les commutateurs Ethernet de différentes classes - des réseaux domestiques prévus et de petits groupes de travail à des équipements destinés aux réseaux distribués de grandes entreprises - sont utilisés comme "Bloc de construction" principal lors de la création de réseaux de données de sociétés. Le choix de certains produits, leurs fonctionnalités et les options de construction d'une infrastructure de réseau dépendent des exigences de tâche et de capacité solides, à l'échelle, à la fiabilité du réseau, à la mobilité des utilisateurs, à la prise en charge des applications.

Changer (changer) - Un dispositif destiné à connecter plusieurs nœuds réseau informatique dans un ou plusieurs de ses segments.

Pour choisir le commutateur droit, vous devez représenter la topologie du réseau, connaître un nombre approximatif d'utilisateurs, le taux de transfert de données pour chaque zone de réseau, les exigences de sécurité et bien plus encore, ainsi que pour comprendre les spécificités de ce matériel réseau.

Les commutateurs varient en fonction du nombre et du type de port, d'architecture, de performances constructives, de fonctionnalités, de fiabilité, de performances et de prix.

Introduction à la technologie de commutation

Quel est le commutateur et quel est-il nécessaire pour quoi

Le commutateur combine divers périphériques réseau, tels que PCS, serveurs connectés au réseau de systèmes de stockage, dans un seul segment de réseau, leur donne la possibilité de communiquer entre eux. Il détermine ce que le destinataire est adressé exactement et les envoie directement au destinataire. L'exception est la circulation diffusée de tous les nœuds et périphériques de réseau, pour lequel le port sortant de l'interrupteur est inconnu.

Cela augmente la performance et la sécurité du réseau, éliminant ainsi les segments de réseau restants de la nécessité de traiter non l'intention.

Le commutateur transmet des informations uniquement au destinataire.

changer) Fonctionne sur le canal (deuxième,L.2) Niveau de modèle OSI. Dans ce cas, pour connecter plusieurs réseaux sur le niveau du réseau (le troisième niveau d'OSI,L.3) Servir des routeurs (routeur.).

Principes du commutateur

La table de commutation est stockée dans la table de commutation où les adresses MAC connectées aux ports de périphérique sont enregistrées, c'est-à-dire qu'il est respecté l'adresse MAC du port réseau de l'interrupteur. Dès réception des données de l'un des ports, le commutateur les analysse et définit l'adresse de destination, le tableau sélectionne le port où ils doivent être transmis.

Lorsque le commutateur est allumé, la table est vide et fonctionne en mode d'apprentissage: les candidats à tout port sont transmis à tous les autres ports. Dans ce cas, le commutateur analyse les cadres (cadres) et identifier l'adresse MAC de l'hôte de l'expéditeur, l'entre dans la table. Par la suite, si l'un des ports de l'interrupteur recevra une trame, destiné à l'hôte, l'adresse MAC est déjà dans la table, cette trame sera alors transmise uniquement via le port spécifié dans le tableau. Si l'adresse MAC de l'hôte du destinataire n'est associée à aucun port de commutateur, le cadre est envoyé à tous les ports, à l'exception du port source.

Formation de la table de commutation. Les adresses MAC des périphériques réseau sont corrélées avec des ports de commutation spécifiques.

Comment est le commutateur lorsque la table est formée? Par exemple, un abonné avec une adresse A envoie une image au destinataire avec l'adresse D. par la table, le commutateur détermine que la station avec l'adresse A est connectée au port 1 et la station avec l'adresse D 4. Sur la base de ces données, il définit une connexion virtuelle pour envoyer un message entre ces ports de données 1 et 4. Après la transmission, la connexion virtuelle est cassée.

Modes de commutation

Avec toute la variété de la conception des commutateurs, l'architecture de base de ces dispositifs est déterminée par quatre composants: ports, tampons, bus interne et mécanisme pour la promotion de packages.

Le mécanisme de promotion de l'emballage / cadre peut être le suivant. Lors de la mise sous tampon intermédiaire, le commutateur, la réception d'un package, ne le transmet pas plus avant de lire toutes les informations dont vous avez besoin. Cela définit non seulement l'adresse du destinataire, mais vérifie également la somme de contrôle, c'est-à-dire que cela peut couper des paquets défectueux. Cela vous permet d'isoler le segment d'erreur générateur. Ainsi, ce mode est axé sur la fiabilité et non à la vitesse. Avec la commutation transmise, le commutateur lit uniquement l'adresse du package entrant. Le paquet est transmis plus loin les erreurs. Cette méthode est caractérisée par un faible retard.

Certains commutateurs utilisent une méthode hybride appelée seuil ou commutation adaptative. Dans des conditions normales, ils effectuent une commutation, vérifiez les checksums. Si le numéro d'erreur atteint la valeur de seuil spécifiée, ils passent à la mise sous tension de la mise en mémoire tampon intermédiaire et lorsque le nombre d'erreurs diminue, il est renvoyé au mode de commutation transparent.

L'un des paramètres importants du commutateur est ses performances. Il définit trois indicateurs principaux: taux de transfert de données entre les ports, la bande passante totale (la vitesse la plus élevée avec laquelle les données sont transmises aux adresses) et retardent (temps entre la réception d'un package de l'expéditeur et avant de le transférer sur le destinataire). Une autre caractéristique principale - capacités de gestion.

Types et fonctionnalités des commutateurs

Commutateurs gérés et non gérés

Les commutateurs Ethernet sont habituels pour diviser en deux types principaux - non géronnés et gérables. Les commutateurs non gérés ne fournissent pas de modifications de configuration ou d'autres paramètres. Ce sont des appareils simples, prêts à travailler immédiatement après l'allumage. Leurs avantages - prix bas et travail autonomene nécessitant pas d'interférence. Inconvénients - manque d'outils de gestion et de petites performances.

Des commutateurs simples incontrôlables ont reçu la plus grande répartition des réseaux domestiques et des petites entreprises.

Les commutateurs gérés sont des périphériques plus avancés qui fonctionnent également automatiquement, mais en plus de la commande manuelle. Il vous permet de configurer le fonctionnement de l'interrupteur, par exemple, permet de configurer des stratégies de réseau, de créer des réseaux virtuels et de la gestion à part entière. Le prix dépend de la fonctionnalité de l'interrupteur et de ses performances.

Vous pouvez contrôler la mise basculant sur le canal (deuxième) et le niveau de réseau (troisième) du modèle OSI. Les appareils sont appelés, respectivement, des commutateurs contrôlés L2 et L3. La gestion peut être effectuée via une interface Web, une interface de ligne de commande (CLL), Telnet, SSH, RMON, protocole de gestion de réseau (SNMP), etc.

Le commutateur contrôlé vous permet de configurer la bande passante, créez réseaux virtuels (V.Lan.) et etc.

Il convient de faire attention à l'accès à SSH et protocole SNMP. L'interface Web facilite le réglage initial de l'interrupteur, mais a presque toujours un nombre plus petit de fonctions que la ligne de commande, de sorte que sa présence est la bienvenue, mais n'est pas obligatoire. De nombreux modèles prennent en charge tous les types de contrôle populaires.

GESTIOND sont les contacts smarts - périphériques avec un ensemble limité de paramètres de configuration

Commutateurs intelligents non gérés et complètement gérés. Les commutateurs intelligents peuvent prévoir la possibilité de contrôler l'interface Web et les paramètres de base.

Les commutateurs d'entreprise complexes disposent d'un ensemble complet d'outils de gestion, notamment CLI, SNMP, interface Web, parfois des fonctionnalités supplémentaires, telles que la sauvegarde et les configurations de restauration.

De nombreux commutateurs gérés prennent en charge des fonctions supplémentaires, telles que la qualité de service, l'agrégation et / ou les miroirs de port, empilement. Certains commutateurs peuvent être combinés dans un cluster, un MLAG ou créer une pile virtuelle.

Commutateurs empilables

L'empilement est la possibilité de combiner plusieurs commutateurs à l'aide de câbles spéciaux (ou standard) de sorte que la conception résultante fonctionnait comme un seul commutateur. Habituellement, la pile est utilisée pour connecter un grand nombre de nœuds sur le réseau local. Si les commutateurs sont connectés par une bague, alors en cas de défaillance d'un commutateur, la pile continue de fonctionner.

Qu'est-ce qu'une telle pile? Premièrement, c'est la protection des investissements. Si vous devez augmenter le nombre d'utilisateurs / périphériques sur le réseau et que les ports sont manquants, vous pouvez ajouter un commutateur à la pile. Deuxièmement, la pile est plus pratique de gérer. Du point de vue des systèmes de surveillance et de contrôle est un appareil. Troisièmement, les commutateurs de pile ont une seule table d'adresses, une adresse IP et Mac.

Un commutateur empilable (ou pile) comporte des ports spéciaux (interfaces) pour se connecter à la pile, survient souvent la combinaison physique des pneus internes. En règle générale, dans la connexion de course, le débit de données est plusieurs fois plus que le taux de transfert sur d'autres ports de l'interrupteur. Et dans les commutateurs avec une architecture non bloquante, il n'ya pas de blocage de trafic lors de l'échange entre les interrupteurs de pile.

Des commutateurs contrôlés empilables peuvent être combinés dans un seul périphérique logique - Stack, augmentant ainsi le nombre de ports.

Généralement utilisé des technologies d'empilement de marque. Parfois, des câbles sont utilisés avec SFP, des terminaux GBIC, etc. En règle générale, il peut être combiné à 4, 8, 16 ou 32 commutateurs. De nombreux commutateurs modernes à tolérants de défaut, ainsi que de l'empilement, supportent toutes les fonctions L2 et L3, une variété de protocoles spécialisés.

Il existe également des technologies de virtualisation des commutateurs, telles que le système de commutation virtuel Cisco (VSS) et le cadre élastique intelligent HPE (IRF). Ils peuvent également être attribués à l'empilement des technologies, mais contrairement à l'empilement «Classic» (colocation, FlexStack, etc.), les ports Ethernet sont utilisés pour connecter des commutateurs. Ainsi, les commutateurs peuvent être sur une distance relativement grande l'une de l'autre.

Réservation et tolérance aux pannes

Les architectures de piles modernes fournissent des sauvegardes selon le schéma N-1, le support de la commutation Distributed L2 / L3, l'agrégation des canaux dans l'ensemble de la pile, ainsi que la possibilité de changer de canal en cas d'accident et de changer le périphérique actif dans une pile sans service. échec. Outre les protocoles traditionnels STP, RSTP et MSTP, les commutateurs peuvent prendre en charge les technologies de pointe, telles que Smart Link et RRPP, effectuer des commutateurs de canal à des millisecondes, garantissent une opération fiable du réseau.

Certains modèles prennent en charge le protocole intelligent SEP (protection SMART Ethernet) - un protocole réseau en anneau qui fournit une livraison continue de services. Un autre protocole, ERP (commutation de protection de l'anneau Ethernet) utilise les fonctions ONHET OAM et le mécanisme des anneaux de commutation de protection automatiques - également pour des millisecondes.

De nombreux vendeurs utilisent leur propre technologie de sauvegarde d'anneau offrant une récupération plus rapide que les protocoles STP / RSTP standard. Un exemple est indiqué ci-dessous.

Les ports principaux et de sauvegarde pour transmettre des données dans la bague sont sélectionnés. Le commutateur bloque le port de sauvegarde et la transmission a lieu sur l'itinéraire principal. Tous les interrupteurs de la bague sont des packages de synchronisation échangés. Lorsque la connexion est cassée, le port de sauvegarde sera déverrouillé et l'itinéraire de sauvegarde est activé.

Pour améliorer la fiabilité, il peut être fourni pour le remplacement "chaud" et / ou la réservation de fournitures d'alimentation et des éléments de refroidissement du commutateur. Grâce aux ports optiques disponibles dans certains modèles, le commutateur peut être connecté à l'interrupteur du noyau à une distance allant jusqu'à 80 km. Cet équipement vous permet de créer un cluster de commutation de tolérance de pannes productif ou de construire une topologie L2 moderne, séparée par plusieurs dizaines de kilomètres, pour obtenir une pile tolérante de défaut pour des centaines de ports avec un seul point de contrôle, ce qui facilite grandement l'administration.

Commutation de l'architecture de réseau

Le lieu et le rôle de l'interrupteur sur le réseau

Les commutateurs et les routeurs jouent un rôle essentiel, en particulier dans l'environnement d'entreprise. La commutation est l'une des technologies de réseau les plus courantes. Commutateurs de routeurs de déplacement de la périphérie des réseaux locaux, leur laissant le rôle de l'organisation de la communication via le réseau mondial.

Grâce à des micrognes, ils vous permettent d'augmenter les performances du réseau, permettant d'organiser des périphériques connectés aux réseaux logiques et de les regrouper si nécessaire.

L'architecture de réseau d'entreprise traditionnelle comprend trois niveaux: niveau d'accès, agrégation / distribution et noyau. Chacun d'entre eux permet d'effectuer des fonctions de réseau spécifiques.

Les commutateurs peuvent jouer le rôle des commutateurs de base dans les branches et les branches de taille moyenne, fonctionnent en tant que commutateurs d'accès locaux dans les grandes organisations, appliquer pour combiner de petits groupes en un seul réseau de seconde niveau. Ils sont largement utilisés dans le centre de données et le noyau du réseau, dans le réseau de fournisseurs au niveau d'accès et de l'agrégation, ainsi que la distribution de la technologie Ethernet - et dans un certain nombre d'applications verticales, par exemple dans l'industrie, dans les systèmes d'automatisation des bâtiments. Malgré la distribution des technologies sans fil, telle matériel réseau Profitez de la popularité croissante également dans les segments SMB et Soho.

De nombreux développeurs se concentrent sur l'amélioration des mécanismes de protection de l'information et de gestion du trafic, en particulier pour transférer la voix ou la vidéo. Le volume de trafic croissant est dicté par l'introduction de 10 vitesses Gigabit et encore plus élevées.

Les commutateurs modernes peuvent prendre en charge de nombreux protocoles de sécurité, notamment un ensemble complet d'instructions ARP pour filtrer les paquets de données à des niveaux de L2-L7, ainsi que le routage dynamique, y compris tous les protocoles nécessaires à la recherche des chemins les plus courts. Le marché hautement concurrentiel offre de nombreuses possibilités de choisir des produits de marques occidentales bien connues, des fabricants de pays asiatiques et de produits russes.

Marché du Commutator mondial et vendeurs clés

La principale contribution à une croissance de 3% sur le marché mondial des commutateurs et des routeurs en 2015 a effectué un segment d'équipement d'entreprise: près de 60% des ventes représentaient sa part. Les plus grands fabricants d'Ethernet L2 / L3 au monde (plus de 62%), HPE, Juniper, Arista, Huawei. La demande de l'équipement pour le centre de données, les commutateurs 10 et 40 Gigabit Ethernet, commutateurs pour les grands fournisseurs.

Ventes de cinq principaux fournisseurs de commutateursEthernet Dans le monde au dernier quartier (selonIdc.).

Dans la région EMEA, le segment à commutation Ethernet au cours du premier semestre de 2016 a connu une baisse de 6,7%. Le rapport IDC indique que Cisco reste le plus grand fabricant de commutateurs sur le marché de l'EMEA. Cisco et HPE représentaient plus de 68% des ventes d'équipements de commutation dans la région. Les dirigeants ont également entré Arista et Huawei.

Selon les prévisions de Dell's's Group, un segment de Sparkboards pour le centre de données augmentera le rythme le plus rapide. La transition vers un modèle en nuage devrait également contribuer à la mise en œuvre de SDN et vente de commutateurs pour les centres de données en nuage lors de la diminution de la demande d'entreprise. Commutateurs de niveau.

Opportunités et variétés de commutateurs

Les commutateurs du niveau du noyau, de la distribution, l'accès permettent de créer des architectures réseau de topologie, de niveau de complexité et de performances différentes. La variété de ces plates-formes varie de simples commutateurs à huit ports fixes à des dispositifs modulaires constitués de plus d'une douzaine de "lames" et constituées de centaines de ports.

Les commutateurs pour groupes de travail ont généralement un petit nombre de ports et des adresses MAC prises en charge.

Les commutateurs de coffre sont distingués par un grand nombre de ports à grande vitesse, la présence de fonctions de contrôle supplémentaires, filtrage de package avancé, etc. En général, un tel commutateur est beaucoup plus coûteux, fonctionnel et plus productif que les commutateurs pour les groupes de travail. Il fournit une segmentation de réseau efficace.

Les paramètres principaux des commutateurs: le nombre de ports (lorsque le commutateur est sélectionné, il est préférable de fournir une alimentation pour étendre le réseau), la vitesse de commutation (dans les périphériques de niveau initiaux qu'il est bien inférieur à celui de la classe d'entreprise. commutateur), bande passante, définition automatique de MDI / MDI-X (Normes, par lesquelles sont compressées tordu para), la présence d'emplacements d'expansion (par exemple, pour connecter les interfaces SFP), la taille du tableau d'adresses MAC (sélectionnée en tenant compte de l'extension du réseau), facteur de formulaire (bureau / rack).

Selon la conception constructive, les commutateurs avec un nombre fixe de ports sont distingués; châssis modulaire; piles (empilables); Piles modulaires. Les commutateurs pour les fournisseurs de services sont divisés en commutateurs d'agrégation et interrupteurs d'accès. Le premier trafic global sur la frontière du réseau, la seconde inclut des fonctionnalités telles que le contrôle des données au niveau de l'application, la sécurité intégrée et le contrôle simplifié.

Les commutateurs doivent être utilisés dans le centre de données, qui garantissent une évolutivité des infrastructures, un fonctionnement continu et une flexibilité de données. Dans les réseaux Wi-Fi, le commutateur peut jouer le rôle d'un contrôleur qui contrôle les points d'accès.

Commutateurs et réseaux Wi-Fi

Selon le script de conception et de déploiement réseau wi-fi (WLAN) modifie le rôle des commutateurs. Par exemple, il peut s'agir d'une architecture centralisée / gérée ou d'une architecture convergente (combinaison d'accès sans fil). La plupart des réseaux Wi-Fi moyenne et de grande taille sont construits sur les principes d'architecture centralisée avec un commutateur sous forme de contrôleur Wi-Fi. Tous les principaux grands fabricants de décisions Wi-Fi (Cisco, Aruba (HPE), Ruckus (Brocade), HPE, Huawei, etc.) ont de telles suggestions.

Réseau simpleWlan N'a pas besoin d'un contrôleur et que le commutateur effectue ses fonctions de base.

Le contrôleur contrôle la charge / modification en modifiant la configuration, la RRM (Gestion des ressources radio dynamiques), communiquant avec des serveurs externes (AAA, DHCP, LDAP, etc.), l'authentification de l'utilisateur, les profils de QoS, les fonctions spéciales, etc. Les contrôleurs peuvent être combinés en groupes pour une itinérance transparente des clients entre les points d'accès dans la zone de couverture.

Le contrôleur effectue un contrôle centralisé des périphériques dans un réseau sans fil et est destiné aux campus, succursales et entreprises SMB. Architecture de réseau centraliséeWi- Fi Vous permet de construire de grands réseaux et de les gérer d'un point.

Dans un petit réseau d'entreprise Wi-Fi, une partie du sol, du sol, d'un petit bâtiment, etc., des commutateurs de contrôleurs, calculés sur un petit nombre de points d'accès (jusqu'à 10-20) peuvent être utilisés. Grand réseau d'entreprise Wi-Fi, couvrant des campus, territoire d'usine, ports, etc., nécessite des contrôleurs puissants et fonctionnels (par exemple, Cisco 5508, Aruba A6000, Ruckus ZoneDirector 3000). Parfois, ils offrent une solution sur les modules pour les commutateurs ou les routeurs, tels que le module Cisco WISM2 dans le commutateur familial Cisco Catalyst 6500/6800, le module Huawei ACU2 dans les commutateurs Huawei S12700, S9700, S7700, le module HPE JD442A au HPE 9500 changer.

Dans la nouvelle édition du "Magic Quadrant" Gartner (août 2016) sur les fournisseurs d'équipements pour l'infrastructure de réseaux locaux câblés et sans fil au nombre de dirigeants, en plus de Cisco, n'a obtenu que HPE, qui a transformé Aruba.

La détection automatique des points d'accès et des points de contrôle centraux seront fournies à partir des coûts de configuration de configurations. Les contrôleurs peuvent également fournir une protection contre les attaques potentielles, ainsi que des fonctions d'auto-optimisation et de récupération garantissent un fonctionnement sans fil ininterrompu. Le support POE simplifiera le déploiement de la WLAN.

Caractéristiques fonctionnelles et de conception des commutateurs

Bascule Ethernet Caractéristiques et protocoles pris en charge

Les fonctions de travail avec le trafic peuvent inclure le contrôle de flux (contrôle de débit, IEEE 802.3X), qui prévoit l'approbation de l'envoi de réception à des charges élevées pour éviter la perte de paquets. Support Jumbo Cadre (paquets agrandis) augmente la performance globale du réseau. La priorisation du trafic (IEEE 802.1P) vous permet de déterminer des packages plus importants (par exemple, VoIP) et de les envoyer en premier. Il convient de faire attention à cette fonctionnalité si vous envisagez de transmettre de la circulation audio ou vidéo.

Support VLAN (IEEE 802.1Q) - Un moyen pratique de délimiter le réseau de l'entreprise pour divers départements, etc. La fonction de segmentation de la circulation pour distinguer les domaines d'un niveau de canal vous permet de personnaliser les ports ou les ports de groupe du commutateur utilisé pour connecter des serveurs ou des lignes de réseau.

La mise en miroir (duplication) du trafic (miroir de port) peut être utilisée pour assurer la sécurité dans le réseau, contrôler ou tester les performances de l'équipement de réseau. La fonction de détection de bouclage bloque automatiquement le port lorsque la boucle est formée (particulièrement importante lors du choix des commutateurs non gérés).

L'agrégation des canaux (IEEE 802.3AD) augmente la largeur de bande de canal, combinant plusieurs ports physiques en une seule logique. IGMP Snooping sera utile lors de la diffusion IPTV. Le contrôle de la tempête donne au port la possibilité de continuer à contenter le reste du trafic avec une "tempête" diffusée / unidirectionnelle.

Les commutateurs peuvent prendre en charge des protocoles de routage dynamiques (par exemple, RIP V2, OSPF) et gérer des groupes Internet (par exemple, IGMP V3). Avec le support des protocoles BGP et OSPF, le dispositif peut être utilisé comme routeur de navettage pour les domaines et les sous-domaines du réseau local. Certains modèles prennent en charge la création de réseaux superposés (trill), dans la mesure où la charge sur les tables d'adresses MAC est réduite et le chargement uniforme des canaux pour les mêmes itinéraires est assuré, ce qui augmente considérablement la vitesse d'accès aux ressources du réseau. Cet équipement de réseau diffère de manière à travailler.

Commutateurs L1-L4

Plus le niveau supérieur sur lequel le commutateur fonctionne sur le modèle réseau OSI est plus difficile et plus coûteux, est plus développé par ses fonctionnalités.

Commutateurs de niveau 1 (Hubes et répéteurs) Fonction au niveau physique et traité non des données, mais des signaux électriques. Un tel équipement n'est maintenant pratiquement pas produit.

2 interrupteurs de niveau Travaillez sur un niveau de canal avec des cadres (cadres), ils peuvent effectuer leur analyse, définir l'expéditeur et le destinataire. Ils fonctionnent uniquement avec des adresses MAC, et vous ne pouvez pas distinguer les adresses IP. Ces appareils incluent tous les commutateurs non gérés et certains modèles de commande contrôlée

• RMON. (4 groupes: statistique, histoire, alarme et événement)
• Deux niveaux de mots de passe - mot de passe utilisateur et mot de passe de sauvegarde.
• Profil d'accès et hiérarchisation du trafic
• Segmentation du trafic
• Bande passante de contrôle
• Les fonctions Sécurité des ports(Restriction du nombre de Mac sur le port spécifié)
• Contrôle d'accès IEEE 802.1X basé sur les ports / adresses MAC
• Journalisation de l'événement avec Syslog
• Support Tacacs, rayon, ssh
• Mettre à jour le logiciel et enregistrer le fichier de configuration sur le transporteur externe
• Support VLAN IEEE 802.1Q (basé sur des étiquettes)
• Forfaits IEEE 802.1P Priorition et 4 files d'attente
• Spanning Arbre Protocole (IEEE 802.1D)
• Protocole d'arborescence rapide (IEEU 802.1W)
• Surveillance des tempêtes de radiodiffusion
• Port de support Combinaison dans l'agrégation de liaison réseau (IEEE 802.3AD mode statique)
• Miroir des ports (multiples trafic ports, un port sélectionné)
• TFTP / BOOTP / DHCP Client
• Support Telnet, serveur Web intégré
• Cli - Interface de ligne de commande
• IGMP Limiter les domaines de diffusion dans VLAN
• SNMP V1 / V3

Fonctions générales des commutateursL.2.

Les commutateurs L2 sont des tables de commutation, supportez le protocole IEEE 802.1P (priorisation du trafic), protocole IEEE 802.1Q (VLAN), IEEE 802.1D (Spanning Tree Protocol, STP), utilisé pour augmenter le basculement de réseau, IEEE 802.1W (protocole d'arborescence rapide, RSTP) Avec une stabilité plus élevée et une durée de récupération plus petite ou plus moderne IEEE 802.1S (MSTP), IEEE 802.3AD (agrégation de liaison) pour combiner plusieurs ports à un port à grande vitesse.

Commutateurs 3 niveau Travailler sur le niveau du réseau. Celles-ci incluent un certain nombre de modèles d'interrupteurs gérés, de routeurs. Ils peuvent acheminer le trafic réseau et la rediriger vers d'autres réseaux, supportez les travaux avec adresses IP et l'installation de connexions réseau.

Ainsi, ils sont en fait des routeurs qui impliquent des mécanismes d'adressage logiques et sélectionnent le chemin de livraison de données (route) à l'aide de protocoles de routage (RIP V.1 et V.2, OSPF, BGP, Protocoles propriétaires). Traditionnellement, les commutateurs L3 sont utilisés dans les réseaux locaux et territoriaux afin de fournir un grand nombre de périphériques qui leur sont liés, par opposition aux routeurs qui accèdent au réseau distribué (WAN).

Commutateurs 4 Niveau Fonction au niveau du transport et supportez les travaux avec des applications, avoir des fonctions intellectuelles. Ils peuvent définir des ports TCP / UDP pour identifier les applications, les bits SYN et FIN, indiquant le début et la fin des sessions, reconnaissent les informations dans les en-têtes de message. La conception des commutateurs varie.

Commutateurs Ethernet avec configuration fixe et commutateurs modulaires

Les commutateurs modulaires fournissent des performances évolutives, une flexibilité de configuration et des capacités d'expansion progressives. Les commutateurs de configuration fixes vous permettent de créer une infrastructure réseau pour résoudre un large éventail de tâches, notamment des réseaux de construction de bâtiments, des branches de grandes entreprises, des organisations de taille moyenne, ainsi que des entreprises SMB.

Les commutateurs de configuration fixes sont généralement pris en charge jusqu'à 48 ports. Parfois, il est possible d'installer des ports SFP supplémentaires /SFP.+.

À l'aide du SFP + Applin, de nombreux commutateurs peuvent être connectés au niveau supérieur - le noyau réseau, offrant des performances élevées et un équilibrage de charge sur tous les canaux. La haute densité des ports vous permet d'utiliser efficacement un espace limité et une nutrition.

Les commutateurs modulaires sont généralement des plates-formes hautes performances prenant en charge une large gamme de protocoles L3, un ensemble flexible d'interfaces, de la virtualisation de service et de l'optimisation des applications, des clusters de réseau (SMLT, SLT, RSMLT). Ils peuvent être utilisés dans le noyau de grands et moyens réseaux, dans les réseaux de centre de données (noyau de réseau et concentration de serveurs).

Fonctions typiques d'un commutateur modulaire.

Les commutateurs modulaires peuvent avoir une très haute densité de ports en ajoutant des modules d'expansion. Par exemple, certains supportent plus de 1000 ports. Dans les grands réseaux d'entreprise auxquels des milliers d'appareils sont connectés, il est préférable d'utiliser des interrupteurs modulaires. Sinon, plusieurs commutateurs avec configuration fixe seront nécessaires.

Cisco Catalyst 6800 - Commutateurs de réseau de campus modulaires avec support 10/40 / 100g. La plate-forme étendue avec une hauteur de 4,5 Ruu contient de 16 à 80 ports 1 / 10ge avec support BGP et MPLS.

Caractéristiques des commutateurs Ethernet

Les principales caractéristiques du commutateur mesurant ses performances sont la vitesse de commutation, la bande passante et le délai dans le transfert de trame. Ces indicateurs affectent la taille des cadres tampon (tampons), les performances du bus interne, les performances du processeur, la taille de la table d'adresses MAC.

Les caractéristiques générales incluent également la possibilité d'installer dans le rack, la capacité de la RAM, le nombre de ports et des ports APLINTS / SFP, la vitesse des aplints, la prise en charge de la pile, des méthodes de contrôle.

Certains fournisseurs offrent des configurateurs pratiques sur leurs sites pour sélectionner des commutateurs par leurs caractéristiques: le nombre et le type de ports (1/10 / 40GBE, optique / cuivre), le type de commutation / routage (L2 / L3 est basique ou dynamique), vitesse et type de crochets, la présence de POE / POE +, de support pour IPv6 et OpenFlow (SDN), FCOE, réservation (puissance / usine / fans), capacités d'empilement. Ethernet Energy-Efficacité (IEEE 802.3AZ, Ethernet éconergétique) réduit la consommation d'énergie le réglant automatiquement conformément à l'interrupteur de commutation réel.

Des commutateurs moins chers et moins productifs peuvent être utilisés au niveau de l'accès, et les hautes performances plus coûteuses sont préférables à appliquer au niveau de la distribution et du noyau de réseau, où les performances de l'ensemble du système dépendent de la vitesse de commutation.

Types et densité des ports

Le groupe de ports de groupe destiné à connecter des abonnés finaux est traditionnellement composé de ports pour le câble "paire torsadé" avec connecteurs RJ-45. La plage de transmission du signal est comprise jusqu'à 100 mètres de la longueur totale de la ligne et pour les bureaux de ceci, dans la plupart des cas.

PortsEtherhet. 1/10 GBIT /c. Pour les câbles "cuivre" avec connecteursRj.-45.

Sélection plus complexe du type de ports APLINK, conçu pour communiquer avec des nœuds de réseau de niveau supérieur. Dans de nombreux cas, de préférence des câbles de communication optique qui ne disposent pas de telles limitations de longueur, comme la "paire torsadée". Dans de tels ports, des modules interchangeables SFP sont souvent utilisés (petit facteur de forme enfichable). La hauteur et la largeur du module SFP sont comparables à la hauteur et à la largeur de la prise RJ-45.

Module optiqueSFP..

Les interfaces populaires SFP + et XFP peuvent fournir un taux de transfert de 10 GB / C et une plage allant jusqu'à 20 km. L'espace d'atterrissage SFP + Module présente les mêmes dimensions que SFP, la différence réside dans les protocoles de transmission d'informations entre le module et le commutateur. XFP a de grandes dimensions SFP +. Les commutateurs avec les ports SFP et SFP + sont souvent utilisés sur le réseau au niveau de l'agrégation. Pendant ce temps, non seulement les commutateurs Ethernet, mais également d'autres types d'équipements de commutation sont largement appliqués à la CDA.

Dans le réseau d'une grande entreprise ou dans un grand centre de données, où les ports sont des milliers, la densité des ports est supérieure à celle des ports, c'est-à-dire combien de ports pour 1U (ou sur le rack) du taux de transmission requis peut être placé en tenant compte des emplacements d'expansion et des modules supplémentaires. Vous devez vous rappeler la croissance de la nécessité de transférer de grandes quantités de données et, en conséquence, prendre en compte la densité des ports de la vitesse requise dans les commutateurs à l'étude.

En ce qui concerne les réseaux de bureau, la qualité utile de l'interrupteur peut être prise en charge de POE et de EEE.

Network Nutrition - Poe

L'alimentation sur la technologie Ethernet (POE) permet au commutateur d'alimenter l'alimentation sur le câble Ethernet. Cette fonctionnalité est généralement utilisée par certains téléphones IP, points d'accès sans fil, caméras de vidéosurveillance, etc.

Technologie d'alimentation via Ethernet - une méthode d'alimentation alternative pratique pour les périphériques réseau.

ROE fournit une flexibilité lors de l'installation de ce type d'équipement: il peut être installé partout où il y a un câble Ethernet. Mais le ROE doit être vraiment nécessaire, car Soutenir les commutateurs informatiques sont beaucoup plus chers.

Selon la norme IEEE 802.3AF (POE), un courant constant est fourni jusqu'à 400 mA avec une tension nominale de 48 V à travers deux paires de conducteurs dans un câble à quatre parties à une puissance maximale de 15,4 W.

La norme IEEE 802.3AT (POE +) offre une augmentation de la puissance (jusqu'à 30 W) et un nouveau mécanisme de définition mutuelle (classification) des appareils. Il permet aux appareils de s'identifier mutuellement lorsqu'ils sont connectés.

Evolution des réseaux et des commutateurs

Commutateurs de données de données: Ethernet, Fibre Channel, Infiniband

Pour les serveurs de commutation et les systèmes de stockage de haute performance aujourd'hui, un grand spectre de technologies et de dispositifs sont utilisés - interrupteurs Ethernet, canal de fibres, infiniband, etc.

Dans les centres de données de données virtualisés et en nuage, où le trafic "horizontal" entre serveurs et machines virtuelles prévaut, la configuration "feuille de la colonne vertébrale) se présente à la rescousse. Parfois, une telle configuration est appelée un "noyau distribué". Utilisez souvent également le terme "Ethernet-usine".

Colonne vertébrale- Les réparations peuvent être considérées comme un noyau distribué, uniquement au lieu d'un ou deux commutateurs de noyau, il est formé à partir d'un grand nombre de commutateurs "coffre" avec une densité de ports élevée.

Les avantages d'une telle configuration sont les suivants: la circulation horizontale entre les "feuilles" est garantie d'aller avec un saut, par l'intermédiaire de "l'arbre", le délai est donc prévisible, la performance en souffre de moins, et la performance est inférieure et elle est plus facile à réduire une telle configuration.

Il y a un besoin et dans des taux de transfert de données supérieurs. Au cours des années précédentes, six normes Ethernet sont créées: 10 Mbps, 100 Mbps, Gbps, 10 GBIT / S, 40 GB / S et 100 GB / s. En 2016, la communauté Ethernet travaille dur pour mettre en œuvre de nouvelles normes de vitesse: 2,5 Gbps, 5 Gbps, 25 Gbps, 50 Gbps, 200 GB / s. Les spécifications d'IEEE 802.3 récemment adoptées (y compris les sous-groupes) couvrent la plage de vitesse de 25 Go / s par port jusqu'à la largeur de bande totale du canal à 400 Gbit / s. Complétez les travaux sur 400GBE (802.3bs) prévus en mars 2017. Il utilisera plusieurs lignes de 50 ou 100 Gbps.

Sur le marché mondialEthernet-Computateurs pour le centre de données domineCisco. Systèmes. (selonIdc., 2015).

En plus de 40 / 100GBE, un Infiniband reçoit une introduction de plus en plus large dans le centre de données. La technologie INFINIBAND (IB) est principalement utilisée dans l'informatique haute performance (HPC), les clusters multi-composés et les calculs de grille. Il est utilisé dans les connexions internes (fond d'appui) et les commutateurs (interrupteur transversal) de serveurs modulaires. Dans les commutateurs avec INFINIBAND EDR (débit de données amélioré) 12x vitesse de port atteint 300 Gbps.

Server modulaire avec interrupteur intégréINFINIBAND..

Les réseaux de stockage de données (SAN) sont traditionnellement construits sur la base de données FC Channel (Fibre Channel), qui fournit un transport rapide et fiable pour la transmission de données entre les tableaux de disques et les serveurs. FC fournit un délai faible garanti, une fiabilité élevée et une performance du sous-système de disque.

ChangerFc. (Usine réservée) - élément cléSan.

Le trafic FC peut être transmis et sur Ethernet avec des performances de prévisibilité et de fibre canal (FCOE). Pour cela, un protocole Ethernet amélioré (CEE) convertissée a été développé.

On pense que le trafic SAN et LAN sur un segment de réseau avec FCOE vous permet d'obtenir un certain nombre d'avantages lors de la construction de centres de données, notamment de réduire les coûts initiaux de l'équipement et des coûts d'exploitation pour le support, l'entretien, l'alimentation et l'équipement de climatisation. Cependant, cette approche était largement répandue.

ChangerFCOE Fournit une convergenceSan etLan..

Un réseau de stockage SAN sélectionné (basé sur FC ou ISCSI) reste une option optimale pour l'accès des données à grande vitesse. Son protocole de canal de fibres traditionnel est conçu à l'origine pour transmettre rapidement de gros blocs et de faibles retards. Un facteur important de la croissance du marché SAN sera la transition vers les nouveaux équipements de génération - commutateurs et directeurs de Fibre Channel Gen 6 (32 Gbit / s). Il a déjà commencé.

Changer le taux de transfert de données dans les réseaux déployésFc., INFINIBAND. etEthernet selon Mellanox.

Il est important de choisir l'équipement adapté aux exigences actuelles, mais avec des réserves de performance pour une croissance ultérieure.

Technologie d'usine Ethernet

La technologie d'une usine de navettage créée pour Fibre Channel San a également été appliquée sur des réseaux Ethernet. Outre les plates-formes de routage virtuelles et les contrôleurs SDN, l'usine Ethernet ouvre le chemin d'accès à la mise en œuvre de SDN / NFV, assumez l'utilisation de composants ouverts, automatisés et configurables à logiciels, qui contribue à la flexibilité et à la réduction des coûts.

Les usines Ethernet, ainsi que des technologies complémentaires, des trilles et des pistes de piste les plus courtes (SPB - une alternative aux réseaux de trois niveaux complexes et inefficaces et de la couverture.

Les usines de commutation couvrent désormais des réseaux de stockage de données, des réseaux de campus et des réseaux de données. Ils réduisent les dépenses d'exploitation, augmentent l'efficacité de l'utilisation du réseau, accélèrent le déploiement des applications, soutient la virtualisation. L'évolution des usines de déplacement continue.

Boîte à blanc, commutateurs de réseautage en métal nu et ouvert

Récemment, le concept de réseau ouvert est distribué, dont le but est "séparant" le système d'exploitation du commutateur de la plate-forme matérielle et donne aux clients la possibilité de sélectionner des combinaisons de systèmes d'exploitation réseau et d'équipement. Contrairement aux commutateurs traditionnels, fournis avec le système d'exploitation prédéfini, vous pouvez acheter un commutateur de métal nu («fer nu») d'un fabricant et de l'autre.

Bare-Metal signifie que le commutateur n'est pas installé dans l'interrupteur, il n'y a qu'un chargeur de démarrage pour son installation.

Un tel équipement est disponible, par exemple, des fabricants taïwanais et russes. Un certain nombre de fournisseurs proposent également des commutateurs Bare-Metal avec un système d'exploitation réseau préinstallé. De tels commutateurs fournissent une plus grande flexibilité et une certaine indépendance du client à partir du fabricant d'équipement. Le prix est inférieur à la comparaison des produits de grands vendeurs. Selon le groupe Dell'Oro, ils sont 30 à 40% moins chers que les modèles de marques traditionnels. Les fonctions de réseau d'exploitation réseau permettent généralement de prendre en charge tous les protocoles L2 / L3 standard et, dans certains cas, le protocole OpenFlow.

Commutateurs traditionnels (à gauche) et Boîte blanche (droite) Commutateurs.

Le segment principal de la cible des commutateurs de la boîte à blanc - CDA. Ils vous permettent de finaliser le système d'exploitation réseau pour résoudre des tâches spécifiques. Cependant, l'opportunité de leur utilisation dans le campus ou des réseaux de sociétés distribuées dépend du nombre de commutateurs sur le réseau et de la fréquence à laquelle la configuration change, y a-t-il des spécialistes capables de prendre en charge le système d'exploitation réseau ouvert code source. Dans les petits réseaux de campus, la prestation est douteuse.

Selon la recherche sur Infonetics, en 2019, la part du "fer nu" représentera près de 25% du nombre total de ports des commutateurs définis dans le centre de données du monde entier.

Commutateurs virtuels

Avec l'augmentation de la puissance de calcul des processeurs X86 avec le rôle de commutation, un logiciel, un commutateur virtuel peut être fluctué avec un épilateur. Il est pratique de l'utiliser, par exemple, de fournir une couche de réseau d'accès aux machines virtuelles exécutées sur le serveur physique. Sur des machines virtuelles (ou dans des conteneurs, par exemple, Docker), des ports Ethernet logiques (virtuels) sont créés. VM sont connectés au commutateur virtuel via ces ports.

Trois commutateurs virtuels les plus populaires - Commutateur virtuel VMware, Cisco Nexus 1000V et Open vswitch. Ce dernier est un commutateur virtuel open source, distribué sous la licence Apache 2.0 et conçu pour travailler dans des hyperviseurs à base de Linux, tels que KVM et Xen.

Open vswitch - Software Open Source Interrupteur à plusieurs niveaux, conçu pour fonctionner dans des hyperviseurs et sur des ordinateurs avec des machines virtuelles. Prend en charge le protocole OpenFlow pour gérer la logique du commutateur.

Open vswitch (OVS) prend en charge une large gamme de technologies, y compris NetFlow, Slfow, Miroir de port, VLAN, LACP. Il peut fonctionner à la fois dans des environnements virtuels et utilisé comme plan de contrôle pour les commutateurs matériels. Créé sur la base du système d'exploitation réseau OVS est largement utilisé sur les interrupteurs blancs et les commutateurs de métal nus. De nombreuses applications OVS sont dans les réseaux SDN, lors de la commutation de trafic entre les fonctions de réseau virtuel (NFV).

Allumeurs de l'architecture SDN / NFV

Avec l'expansion de la fonctionnalité de l'équipement de réseau deviendra une vitesse supérieure et intelligente. Les performances des modèles modernes des commutateurs de noyau réseau sont jusqu'à 1,5 Tbit / s et ci-dessus, et le chemin de destruction traditionnel implique de plus en plus de puissance. L'expansion de la fonctionnalité est accompagnée d'une spécialisation croissante des dispositifs de noyau réseau et de sa périphérie. Les entreprises de sociétés ont de nouvelles exigences dans des domaines tels que la sécurité des informations, la flexibilité, la fiabilité et l'efficacité.

Le concept SDN (réseautage défini du logiciel) est maintenant largement discuté. L'essence principale du SDN consiste à diviser physiquement le système de contrôle (le plan de commande) et au niveau de transmission de données (transfert) en transférant des fonctions de contrôle du commutateur sur le logiciel exécutant sur un serveur séparé (contrôleur).

Le but de l'architecture SDN flexible, contrôlée, adaptative et économique, capable de s'adapter efficacement à la transmission de grands flux de trafic hétérogène.

Commutateurs SDN, en règle générale, utilisez le protocole de contrôle OpenFlow. La plupart des commutateurs SDN prennent en charge les deux protocoles réseau standard simultanément. Actuellement, la portée du SDN est principalement un centre de données et des solutions de niche basées sur serveur, où SDN complète avec succès d'autres technologies. Sur le marché russe, la technologie SDN est la plus réclamée par les opérateurs de nuages \u200b\u200bpublics.

Fonctions de réseau Virtualisation (NFV), la virtualisation de la fonction réseau, vise à optimiser les services réseau en séparant les fonctions de réseau (par exemple, DNS, mise en cache, etc.) de la mise en œuvre du matériel. On croit que NFV vous permet d'universaliser logiciel, accélère la mise en œuvre de nouvelles fonctionnalités du réseau et des services et ne nécessite pas de refus d'avoir déjà déployé l'infrastructure de réseau.

Selon l'Enquête CNEWS Analytics (2015), les clients russes sont généralement optimistes quant aux perspectives des technologies SDN et NFV, permettant de réduire les coûts de capital et d'accélérer la mise en service de nouveaux services.

Les prévisions de SDN et de NFV en Russie sont portées jusqu'à présent. Selon J'son & Partners, le volume du segment SDN russe en 2017 s'élève à 25-30 millions de dollars. Les principaux utilisateurs de SDN et de NFV seront les propriétaires de grands centres de données et des opérateurs de télécommunications fédéraux.

Entre-temps, les fabricants de commutateurs pour le segment des entreprises du marché proposent des équipements à grande vitesse avec un coût de propriété à faible coût, les possibilités de construction de réseau flexible, des fonctions de support de diverses classes d'applications et des outils de sécurité avancés.

Dans cet article, nous examinerons quels types de systèmes de stockage de données (stockage) à l'heure actuelle existent, tout en maintenant certaines des composantes principales des interfaces externes de la connexion (protocoles d'interaction) et des lecteurs sur lesquels des données sont stockées. . Nous allons également effectuer leur comparaison globale sur les capacités fournies. Par exemple, nous nous référerons à la ligne SCHD, représentée par Dell.

• Exemples de modèles DAS
• Exemples de modèles NAS.
• Exemples de modèles SAN
• Types de supports d'information et protocole d'interaction avec systèmes de stockage de données Fibre Channel
• Protocole ISCSI
• Protocole SAS
• Comparaison des protocoles de stockage de données

Types de systèmes de stockage existants

Dans le cas d'un PC séparé dans le système de stockage, vous pouvez comprendre le disque dur interne ou le système de disque (tableau RAID). Si nous parlons de systèmes de stockage de différents niveaux d'entreprises, vous pouvez éventuellement allouer trois organisations de stockage technologique:

• Stockage connecté direct (DAS);
• Stockage de réseautage (NAS);
• Réseau de surface de stockage (SAN).

Les périphériques DAS (stockage connecté direct) sont une solution lorsqu'un périphérique de stockage est connecté directement au serveur ou au poste de travail, en règle générale, via l'interface SAS.

NAS (stockage connecté au réseau) - vaut la peine séparément du système de disque intégré, en fait, NAS-Server, avec son système d'exploitation spécialisé et un ensemble caractéristiques utiles Lancez rapidement le système et les fichiers d'accès. Le système est connecté à un réseau informatique classique (LAN) et est une solution rapide au problème d'un manque d'espace disque disponible pour les utilisateurs de ce réseau.

Domaine de stockage (SAN) est un réseau spécial dédié qui combine des périphériques de stockage avec des serveurs d'applications est généralement basé sur le protocole de canal de fibre ou le protocole ISCSI.

Considérons maintenant chacun des types de stockage ci-dessus, leurs côtés positifs et négatifs.

Architecture de stockage DAS (stockage connecté direct)

Les principaux avantages des systèmes DAS incluent leur faible coût (par rapport aux autres solutions SCD), la facilité de déploiement et de l'administration, ainsi que du taux de change de données élevé entre le système de stockage et le serveur. En fait, c'est à cause de cela qu'ils ont remporté une grande popularité dans le segment des petits bureaux, des fournisseurs d'hébergement et des petits réseaux de sociétés. Dans le même temps, les systèmes DAS ont également leurs inconvénients auxquels l'utilisation non optimale des ressources peut être attribuée, car chaque système DAS nécessite la connexion d'un serveur dédié et vous permet de connecter un maximum de 2 serveurs à l'étagère de disque dans un Configuration spécifique.

Figure 1: Architecture de stockage connecté directe

• Coût assez faible. En substance, ce stockage est un panier à disque contenant des disques durs, fabriqués au-delà du serveur.
• Déploiement et administration faciles.
• Taux de change élevé entre la matrice de disques et le serveur.

• Faible fiabilité. Lorsque le serveur échoue à celui connecté ce référentielLes données cessent d'être disponibles.
• Le faible degré de consolidation des ressources est toute la capacité disponible pour un ou deux serveurs, ce qui réduit la flexibilité de la distribution de données entre serveurs. En conséquence, il est nécessaire d'acheter plus de disques durs internes, soit d'ajouter des étagères de disque supplémentaires pour d'autres systèmes serveur.
• Faible utilisation des ressources.

Exemples de modèles DAS

De modèles intéressants dispositifs de ce type que je voudrais mentionner la gamme Dell PowerVault MD. Les modèles initiaux de tablettes de disque (JBOD) MD1000 et MD1120 vous permettent de créer des tableaux de disques avec un certain nombre de disques à 144. Ceci est réalisé en raison de la modularité de l'architecture, dans un tableau peut être connecté jusqu'à 6 périphériques, trois étagères de disque sur chaque canal de contrôleur RAID. Par exemple, si vous utilisez un rack de 6 Dell PowerVault MD1120, nous réalisons un tableau avec une quantité efficace de données de 43,2 To. De telles étagères de disque sont reliées par un ou deux câbles SAS aux contrôleurs RAID externes installés dans les serveurs Dell PowerEdge et sont gérés par la console de contrôle elle-même.

S'il est nécessaire de créer une architecture haute tolérance à l'échec, par exemple, de créer un cluster de basculement MS Exchange, SQL Server, alors à ces fins, Modeldell PowerVault MD3000 convient. Ce système a déjà une logique active à l'intérieur de l'étagère de disque et est totalement redondant en utilisant deux contrôleurs RAID intégrés fonctionnant en fonction du schéma "Actif-actif" et d'une copie en miroir de la mémoire tampon dans le cache de données.

Le traitement parallèle du contrôleur traite les flux de lecture et d'écriture de données, et en cas de dysfonctionnement de l'un d'entre eux, la seconde "récupère des données" à partir du contrôleur adjacent. Dans ce cas, la connexion à un niveau bas de contrôleur SAS sous 2 serveurs (Cluster) peut être effectuée par plusieurs interfaces (MPIO), qui fournit une redondance et un équilibrage de charge dans les environnements Microsoft. Pour construire un espace disque sur PowerVault MD3000, vous pouvez connecter les 2e étagères de disque supplémentaires MD1000.

Architecture de stockage NAS (stockage réseau)

Technologie NAS (sous-systèmes de stockage de réseau, stockage du réseau) se développe comme une alternative aux serveurs universels transportant plusieurs fonctions (impression, applications, serveur de fax, courrier électronique, etc.). Contrairement à eux, les périphériques NAS n'effectuent qu'une seule fonction - le serveur de fichiers. Et essayer de le faire autant que possible, plus facile et plus rapide.

NAS est connecté au réseau local et accès aux données d'accès à un nombre illimité de clients hétérogènes (clients avec divers systèmes d'exploitation différents) ou d'autres serveurs. Actuellement, presque tous les périphériques NAS sont concentrés sur l'utilisation de réseaux Ethernet (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet) sur la base des protocoles TCP / IP. L'accès aux périphériques NAS est effectué à l'aide de protocoles spéciaux d'accès au fichier. Les protocoles d'accès aux fichiers les plus courants sont les protocoles CIFS, NFS et DAFS. Dans de tels serveurs sont des systèmes d'exploitation spécialisés, tels que MS Windows Storage Server.

Figure 2: Réseau d'architecture stockage attaché

• Le pas cher et la disponibilité de ses ressources ne sont pas seulement pour les serveurs individuels, mais également pour tous les ordinateurs de l'organisation.
• Facile à utiliser collectivement des ressources.
• Déploiement et administration faciles
• Universalité pour les clients (un serveur peut servir des clients MS, Novell, Mac, Unix)

• L'accès à l'information via les protocoles «Systèmes de fichiers réseau» est souvent plus lent que comme un disque local.
• La plupart des serveurs NAS peu coûteux n'autorisent pas une méthode de vitesse et de flexibilité d'accès aux données de blocage inhérentes aux systèmes SAN, et non au niveau du fichier.

Exemples de modèles NAS.

DANS actuellement Solutions classiques NAS, telles que PowerVault NF100 / 500/600. Ce sont des systèmes basés sur des serveurs Dell de masse 1 et 2-processeurs optimisés pour déployer rapidement des services NAS. Ils vous permettent de créer un stockage de fichiers jusqu'à 10 tb (PowerVault NF600) à l'aide de disques SATA ou SAS et de connecter ce serveur au réseau local. Il existe également des solutions intégrées plus performantes, telles que PowerVault NX1950, qui profitent de 15 disques et élargis à 45 en connectant des étagères de disque MD1000 supplémentaires.

L'avantage sérieux de la NX1950 est la possibilité de travailler non seulement avec des fichiers, mais également des blocs de données au niveau du protocole ISCSI. En outre, la variété de NX1950 peut fonctionner comme «Gaitei», ce qui vous permet d'organiser l'accès au fichier au stockage. la base iscsi (avec accès block), tel que MD3000i ou pour Dell pékogic ps5x00.

Architecture SAN Storage (réseau de stockage)

Zone de stockage Réseau (SAN) est un réseau spécial dédié qui combine des périphériques de stockage avec des serveurs d'applications est généralement basé sur le protocole de canal à fibres ou sur le protocole ISCSI. Contrairement à NAS, SAN n'a aucun concept de fichiers: les opérations de fichier sont effectuées sur les serveurs connectés à SAN. SAN exploite des blocs comme un grand disque dur. Le résultat idéal de la SAN est la possibilité d'accéder à n'importe quel serveur sous tout système d'exploitation dans n'importe quelle partie du conteneur à disque dans SAN. Les éléments de terminal SAN sont des applications et des serveurs de stockage de données (tableaux de disque, bibliothèques de bande, etc.). Et entre eux, comme dans le réseau habituel, les adaptateurs, les commutateurs, les ponts, les hubs sont situés. ISCSI est un protocole plus "amical", car il est basé sur l'utilisation de l'infrastructure Ethernet standard - cartes réseau, commutateurs, câbles. De plus, il s'agit des systèmes de stockage de données ISCSI les plus populaires pour les serveurs virtualisés, en raison de la simplicité du paramètre de protocole.

Figure 3: Réseau de stockage d'architecture

• Fiabilité élevée de l'accès aux données sur les systèmes de stockage externes. Indépendance de la topologie SAN à partir de stockage et de serveurs d'occasion.
• Stockage de données centralisé (fiabilité, sécurité).
• Commutation centralisée pratique et gestion des données.
• Transfert de trafic d'E / S intensivité sur un réseau séparé, déchargement LAN.
• Haute vitesse et faible latence.
• Évolutivité et flexibilité de la structure logique de SAN
• La possibilité d'organiser la sauvegarde, le stockage à distance et le système de récupération de la sauvegarde et de la récupération de données.
• La possibilité de créer des solutions de grappes tolérantes à la faute sans coûts supplémentaires en fonction de la SAN disponible.

• Coût plus élevé
• Difficulté à définir des systèmes FC
• Le besoin de certification des réseaux FC (ISCSI est un protocole plus simple)
• Exigences plus strictes pour la compatibilité et la validation des composants.
• L'émergence des coûts élevés de DAS-"des Îles" dans les réseaux de protocole FC, lorsque des serveurs unique avec des espaces disques internes apparaissent dans les entreprises, les serveurs NAS ou les systèmes DAS en raison du manque de budget.

Exemples de modèles SAN

Il existe actuellement une sélection assez importante de tableaux de disques pour la construction de SAN, allant des modèles pour les petites et moyennes entreprises, telles que la série Dell AX, qui vous permet de créer des installations de stockage jusqu'à 60 To et de la fin avec des tableaux de disques pour Grandes sociétés de la série Dell / EMC CX4, ils vous permettent de créer une installation de stockage à 950 To. Il y a une solution basée sur ISCSI peu coûteuse, ceci est un PowerVault MD3000i - la solution vous permet de connecter jusqu'à 16-32 serveurs, vous pouvez installer jusqu'à 15 disques sur un périphérique et développer le système avec deux étagères MD1000 en créant un tableau à 45 To.

Une mention séparée mérite le système péréqurogique Dell basé sur le protocole ISCSI. Il est positionné comme stockage d'échelle d'entreprise et comparable à Dell Systems | EMC CX4, avec des architectures de ports modulaires prenant en charge à la fois le protocole FC Protocole et le protocole ISCSI. Le système palalogique est égal à égal, c'est-à-dire que chaque étagère de disque a des contrôleurs de raid actifs. Lors de la connexion de ces tableaux dans système unifiéLes performances du pool de disques se développent sans heurts avec une augmentation du stockage des données disponibles. Le système vous permet de créer des tableaux plus de 500 To, s'ajuste à moins d'une heure et ne nécessite pas de connaissances spécialisées des administrateurs.

Le modèle de licence est également différent du reste et comprend déjà le coût initial de toutes les copies instantanées possibles, des outils de réplication et d'intégration instantanés possibles dans divers systèmes d'exploitation et d'applications. Ce système est considéré comme l'un des systèmes les plus rapides des tests pour MS Exchange (ESRP).

Types de transporteurs d'informations et protocole d'interaction avec stockage

Décider avec le type de stockage, qui convient le mieux à la résolution de certaines tâches, vous devez procéder au choix du protocole d'interaction avec le stockage et le choix des lecteurs qui seront utilisés dans le système de stockage.

Actuellement, les lecteurs SATA et SAS sont utilisés pour stocker des données dans des tableaux de disques. Quels disques sélectionnent dans le référentiel dépendent des tâches spécifiques. Il convient de noter plusieurs faits.

Disques SATA II:

• Volumes disponibles d'un disque à 1 To
• Vitesse de rotation 5400-7200 tr / min
• I / O vitesse jusqu'à 2,4 Gbps
• Le temps de fonctionnement pour refuser est environ deux fois moins que cela Disques SAS.
• Moins fiable que les disques SAS.
• Moins cher d'environ 1,5 fois que les disques SAS.

• Disponible dans le volume d'un disque à 450 Go
• Vitesse de rotation 7200 (proche), 10 000 et 15000 tr / min
• E / S accélère jusqu'à 3,0 Gbps
• Le temps de fonctionnement pour échec est deux fois plus que celui des disques SATA II.
• Disques plus fiables.

Important! L'année dernière, la libération industrielle de disques SAS avec une vitesse de rotation réduite - 7200 tr / min (lecteur SAS à proximité) a commencé. Cela a permis d'augmenter le volume de données stockées sur un disque jusqu'à 1 To et de réduire l'alimentation des disques avec l'interface à grande vitesse. Simplement que le coût de ces disques est comparable au coût des disques SATA II, et la vitesse de fiabilité et d'E / S reste au niveau SAS.

Ainsi, pour le moment, il est vraiment de penser sérieusement aux protocoles de stockage que vous avez l'intention d'utiliser dans le cadre du stockage des entreprises.

Jusqu'à récemment, les principaux protocoles d'interaction avec des installations de stockage étaient FIBRECHANNEL et SCSI. Maintenant, sur SCSI Shift, élargir ses fonctionnalités, les protocoles ISCSI et SAS sont venus. Examinons les avantages et les inconvénients de chacun des protocoles et des interfaces de connexion correspondantes au stockage.

Canal de fibre de protocole

En pratique, le canal de fibre moderne (FC) a 2 Gbit / S (Fibre Channel 2 Go), 4 Go / S (Fibre Channel 4 Go) Fullouplex ou 8 Go / s, c'est-à-dire que cette vitesse est fournie simultanément dans les deux directions. À de telles vitesses, les distances de la connexion ne sont pratiquement pas limitées - de la norme 300 mètres sur l'équipement le plus "ordinaire" à plusieurs centaines, voire mille kilomètres à l'aide d'équipements spécialisés. Le principal majoré du protocole FC est la possibilité de combiner de nombreux périphériques de stockage et d'hôte (serveurs) dans un réseau de stockage de données unique (SAN). Ce n'est pas un problème de la distribution des dispositifs à de grandes distances, la possibilité de regrouper des canaux, la possibilité de réserver des chemins d'accès, une "connexion chaude" d'équipement, une grande immunité de bruit. Mais d'autre part, nous avons un coût élevé et une grande complexité de l'installation et de la maintenance des tableaux de disques utilisant FC.

Important! Un protocole de canal à fibres à deux termes et une interface de fibre optique à fibres de canal de fibres de canal de canal doivent être divisés. Le protocole Fibre Channel peut fonctionner sur différentes interfaces - et sur une connexion de fibre optique avec une modulation différente et sur des connexions en cuivre.

• Évolutivité flexible du stockage
• Vous permet de créer un stockage à des distances considérables (mais plus petites que dans le cas d'un protocole ISCSI; où, en théorie, l'ensemble du réseau global IP peut agir en tant que transporteur.
• Grandes capacités de sauvegarde.

• Solution de grande valeur;
• Même des coûts plus élevés lors de l'organisation du réseau FC pour des centaines ou des milliers de kilomètres
• La pleine enquêté lors de la mise en œuvre et de la maintenance.

Important! Outre l'apparition du protocole FC8 GB / C, le canal de fibre sur Ethernet (canal de fibre sur Ethernet) devrait utiliser le réseau IP standard pour organiser l'échange de paquetage FC.

Protocole ISCSI

Protocole ISCSI (protocole SCSI SCSI SCSI permet aux utilisateurs de créer des réseaux de stockage de données basés sur le protocole IP à l'aide de l'infrastructure Ethernet et des ports RJ45. Ainsi, le protocole ISCSI permet de contourner les restrictions caractérisées par des installations de stockage de données de connexion directes, y compris l'impossibilité de partager des ressources via des serveurs et l'impossibilité d'élargir la capacité sans désactiver les applications. Le taux de transfert est actuellement limité à 1 GB / C (Gigabit Ethernet), mais cette vitesse est suffisante pour la plupart des applications commerciales à l'échelle des entreprises de taille moyenne et cela est confirmé par de nombreux tests. Je me demande ce qui est important pas tant le taux de transfert de données sur un canal, combien d'algorithmes de travail Contrôleur de raid Et la possibilité de regrouper des tableaux dans une seule piscine, comme dans le cas de Dell palalogic, lorsque trois ports de 1 Go sont utilisés sur chaque réseau et que l'équilibrage de la charge entre les tableaux d'un groupe est utilisé.

Il est important de noter que le réseau SAN basé sur le protocole ISCSI fournit les mêmes avantages que les réseaux SAN utilisant le protocole Fibre Channel, mais les procédures de déploiement de réseau et de gestion sont simplifiées et les coûts de ce stockage sont considérablement réduits.

• La haute disponibilité;
• Évolutivité;
• Administration facile, comme la technologie Ethernet est utilisée;
• Le prix inférieur de l'organisation SAN sur le protocole ISCSI que sur le FC.
• Intégration facile dans l'environnement de virtualisation

• Il existe certaines restrictions à l'utilisation de stockage avec le protocole ISCSI avec certaines applications OLAP et OLTP, avec des systèmes de temps réel et lorsque vous travaillez avec un grand nombre de flux vidéo en format HD.
• Base de données ISCSI de haut niveau, ainsi que le protocole CXD C FC, nécessite l'utilisation de commutateurs EtherNet rapides et coûteux.
• Il est recommandé d'utiliser des commutateurs Ethernet sélectionnés ou de l'organisation VLAN pour séparer les flux de données. La conception du réseau est une partie tout aussi importante du projet que lors du développement de réseaux FC.

Important! Bientôt, les fabricants promettent de libérer la production SAN SERIAL basée sur la base de données ISCSI avec prise en charge des taux de transmission de données allant jusqu'à 10 gb / c. La version finale du protocole DCE (Data Center Ethernet) est également préparée, l'apparition de masse d'appareils prenant en charge le protocole DCE devrait être attendu à 2011.

Avec le point de vue des interfaces utilisées, le protocole ISCSI utilise des interfaces Ethernet 1GBIT / C, et ils peuvent être à la fois cuivre, donc des interfaces à fibre optique lorsque vous travaillez à de grandes distances.

Protocole SAS

Le protocole SAS et la même interface sont conçus pour remplacer la SCSI parallèle et vous permettent d'obtenir une bande passante plus élevée que SCSI. Bien que SAS utilise une interface série contrairement à l'interface parallèle utilisée par les commandes SCSI traditionnelles, les commandes SCSI sont toujours utilisées pour contrôler les périphériques SAS. SAS vous permet de fournir une connexion physique entre la matrice de données et plusieurs serveurs pour de courtes distances.

• Prix \u200b\u200bacceptable;
• Facilité de consolidation de stockage - Bien que les installations de stockage de stockage SAS ne puissent pas se connecter à un tel nombre d'hôtes (serveurs) en tant que configurations SAN utilisant des protocoles FC ou ISCSI, mais lorsque l'utilisation du protocole SAS ne survient pas avec un équipement supplémentaire pour l'organisation de stockage partagé. plusieurs serveurs.
• Le protocole SAS vous permet de fournir une plus grande bande passante en utilisant 4 connexions de canaux dans une interface. Chaque canal fournit 3 Gb / C, ce qui permet d'obtenir un taux de transfert de données de 12 Go / s (actuellement le taux de transfert de données le plus élevé de stockage).

• Liftenness of Reach - Le câble long ne peut pas dépasser 8 mètres. Ainsi, les installations de stockage avec le protocole SAS seront optimales uniquement lorsque des serveurs et des tableaux seront situés dans un rack ou dans un serveur;
• Le nombre d'hôtes connectés (serveurs) est généralement limité à plusieurs nœuds.

Important! En 2009, l'émergence de la technologie SAS avec un taux de transfert de données sur un canal est de 6 Gbps, ce qui augmentera considérablement l'attractivité de l'utilisation de ce protocole.

Comparaison des protocoles de connexion Stand

Vous trouverez ci-dessous un tableau récapitulatif comparant les capacités de divers protocoles d'interaction avec stockage.

Paramètre	Protocoles de connexion SCHD
Architecture	Les commandes SCSI sont encapsulées sur le package IP et sont transmises via Ethernet, transmission séquentielle	Commandes SCSI séquentielles	Commuté
Rugueux entre le tableau de disques et le nœud (serveur ou commutateur)	Limitée uniquement par la gamme de voitures IP.	Pas plus de 8 mètres entre les appareils.	50 000 mètres sans utilisation de mutilateurs spécialisés
Évolutivité	Des millions d'appareils - lorsque vous travaillez sur le protocole IPv6.	32 appareils	256 appareils 16 millions de périphériques si vous utilisez l'architecture FC-SW (commutateurs en tissu)
Performance	1 GB / S (il est prévu de développer jusqu'à 10 Go / s)	3 GB / S Lorsque vous utilisez 4 ports, jusqu'à 12 Go / s (en 2009 à 6 GB / S Port)	Jusqu'à 8 gb / s
Niveau d'investissement (coûts de mise en œuvre)	Mineur - Ethernet est utilisé	Milieu	Important

Ainsi, les solutions présentées à première vue sont très clairement divisées en conformité avec les exigences des clients. Toutefois, dans la pratique, tout n'est pas si sans équivoque, des facteurs supplémentaires sont inclus dans la forme de contraintes budgétaires, la dynamique du développement de l'organisation (et la dynamique de l'augmentation du volume des informations stockées), des spécificités de l'industrie, etc.

Dans le cas le plus simple, SAN se compose de stockage, de commutateurs et de serveurs associés à des canaux de communication optique. En plus du stockage de disque directement dans SAN, vous pouvez connecter des bibliothèques de disque, des bibliothèques de bandes (banderoles), des périphériques de stockage à disques optiques (CD / DVD et autre), etc.

Un exemple d'infrastructure hautement produit dans laquelle les serveurs sont inclus simultanément sur le réseau local (à gauche) et au réseau de stockage de données (à droite). Un tel schéma fournit un accès aux données sur le stockage, lorsque l'échec de tout module de processeur, commutateur ou trajet d'accès.

L'utilisation de SAN vous permet de fournir:

• gestion centralisée des ressources des serveurs et des systèmes de stockage;
• connexion de nouveaux tableaux de disque et de serveurs sans arrêter le fonctionnement de l'ensemble du système de stockage;
• l'utilisation d'équipements précédemment achetés conjointement avec de nouveaux périphériques de stockage de données;
• accès opérationnel et fiable aux périphériques de stockage de données à une grande distance des serveurs * sans perte de performance significative;
• accélérer le processus de sauvegarde et de récupération de données - Bura.

Histoire

Le développement des technologies de réseau a conduit à l'apparition de deux solutions de réseau Pour les réseaux de stockage réseau de la zone de stockage (SAN) pour échanger des données au niveau du bloc pris en charge par des systèmes de fichiers client et des serveurs de stockage de serveur sur le niveau de fichier de stockage de réseau (NAS). Pour distinguer les stockages traditionnels des réseaux, un autre rétron a été proposé - stockage connecté direct (DAS).

Le DAS, SAN et NAS apparaissent sur le marché reflètent les chaînes d'évolution des liens entre les applications utilisant des données et des octets sur un support contenant ces données. Il était une fois les programmes d'application lisent et écrivent des blocs, puis les pilotes sont apparus dans le cadre du système d'exploitation. Dans les Das modernes, San et NAS, la chaîne se compose de trois liaisons: le premier lien est la création de tableaux RAID, le deuxième traitement de métadonnées qui vous permet d'interpréter des données binaires sous forme de fichiers et d'enregistrements, et le troisième - Services de données à l'application. Ils diffèrent selon où et comment ces liens sont mis en œuvre. Dans le cas du stockage DAS, il est "nu", il ne fournit que la possibilité de stocker et d'accéder aux données, et tout le reste est effectué sur le côté serveur, en commençant par des interfaces et des pilotes. Avec l'avènement de San, la disposition RAID est transférée sur le côté du SCD, tout le reste reste le même que dans le cas de DAS. Et NAS se distingue par le fait que les deux métadonnées sont transférées sur le SCHD pour fournir un accès au fichier, le client reste ici uniquement pour prendre en charge les services de données.

L'apparition de SAN a été rendue possible après en 1988, le protocole Fibre Channel (FC) a été développé et en 1994, une ANSI approuvée en standard. Le réseau de stockage de stockage remonte à 1999. Au fil du temps, le FC a cédé la place à Ethernet et a reçu la distribution du réseau IP-SAN avec une connexion ISCSI.

Idée serveur de réseau Les NAS de stockage appartiennent à Brian Randell de l'Université de Newcastela et mis en œuvre dans les machines sur le serveur UNIX en 1983. Cette idée a eu beaucoup de succès qu'il a été repris par une variété d'entreprises, notamment Novell, IBM et Sun, mais ont finalement modifié les dirigeants NetApp et CEM.

En 1995, Garth Gibson a développé les principes de NAS et créé un stockage d'objets (stockage d'objets, OBS). Il a commencé avec le fait qu'il a divisé toutes les opérations de disque en deux groupes, une entrée plus fréquente, telle que la lecture et l'écriture, à une autre plus rare, telle que des opérations avec des noms. Ensuite, il a suggéré un autre conteneur en plus des blocs et des fichiers, il l'a appelé un objet.

OBS est caractérisé par un nouveau type d'interface, appelé objet. Les services de données client interagissent avec des métadonnées sur l'API d'objet (API d'objet). Non seulement les données sont stockées dans OBS, mais également soutenues par RAID, des métadonnées appartenant à des objets et sont prises en charge par l'interface d'objet. DAS, SAN, et NAS, et OBS coexistent dans le temps, mais chacun des types d'accès est généralement conforme à un type spécifique de données et d'applications.

Architecture san.

Réseau de topologie

SAN est un réseau de données à grande vitesse destiné à connecter des serveurs aux périphériques de stockage. Une variété de topologies SAN (point pointue, boucle avec logique arbitrale (boucle arbitrée) et commutation) Remplacez les connexions de bus traditionnels "Serveur - Devices" et fournir une plus grande flexibilité, performance et fiabilité par rapport à eux. Le concept SAN repose sur la possibilité de connecter l'un des serveurs avec n'importe quel périphérique de stockage de données à l'aide du protocole Fibre Channel. Le principe de l'interaction des nœuds dans SAN avec des topologies point de point ou de commutation est indiqué dans les dessins. Dans SAN avec la topologie de la boucle arbitrée, la transmission de données est effectuée séquentiellement du nœud au nœud. Afin de commencer à transmettre des données, l'émetteur initialise l'arbitrage à la droite d'utiliser l'environnement de transfert de données (à partir d'ici et le nom de la topologie - boucle arbitrée).

La base de transport SAN est le protocole de canal à fibres, qui est utilisé à la fois des dispositifs de cuivre et de fibres optiques.

Composants SAN

Les composants SAN sont divisés en ce qui suit:

• Ressources de stockage;
• Dispositifs mettant en œuvre une infrastructure SAN;

Adaptateurs de bus hôte.

Ressources de stockage de données

Les avertissements de non-responsabilité incluent des tableaux de disques, des lecteurs de bande et des bibliothèques avec une interface Fibre Channel. Beaucoup de leurs capacités de ressources de stockage ne sont impliquées que dans SAN. Ainsi, les matrices de disques de la classe supérieure peuvent reproduire des données entre les réseaux Masiwood sur des canaux de fibre et les bibliothèques de ruban peuvent implémenter le transfert de données sur la bande directement à partir des tableaux de disques de canal de fibre, contourner le réseau et les serveurs (sauvegarde sans serveur). EMC, Hitachi, IBM, Compaq (Storage Works Family, Digital Family, Digital) est devenu la plus grande popularité sur le marché et Storagetek, Quantum / ATL, IBM devrait être mentionné à partir de fabricants de bibliothèques de bande.

Dispositifs mettant en œuvre l'infrastructure SAN

Les périphériques qui implémentent l'infrastructure SAN sont des commutateurs à canal de fibres (commutateurs de canal à fibres, commutateurs FC) et routeurs (routeurs de canal-canaux de fibres-SCSI). Les concentrés sont utilisés pour combiner les appareils exécutés en mode de boucle arbitré de canal de fibre (FC_AL). L'utilisation de moyeu vous permet de vous connecter et de débrancher les périphériques de la boucle sans arrêter le système, car le moyeu ferme automatiquement la boucle en cas d'arrêt du périphérique et avale automatiquement la boucle si un nouveau périphérique était connecté. Chaque changement de boucle est accompagné d'un processus d'initialisation complexe. Le processus d'initialisation est multi-étapes et avant sa fin, l'échange de données dans la boucle est impossible.

Tous les SAN modernes sont construits sur des commutateurs, permettant d'implémenter une gamme à part entière connexion réseau. Les commutateurs peuvent non seulement connecter les périphériques de canal à fibres, mais également distinguer les périphériques, pour lesquels les zones dites sont créées sur des commutateurs. Les dispositifs placés dans différentes zones ne peuvent pas échanger d'informations les uns avec les autres. Le nombre de ports dans le SAN peut être augmenté en connectant les commutateurs les uns avec les autres. Un groupe d'interrupteurs associés est appelé tissu de canal fibre ou simplement en tissu. Les relations de communication sont appelées liaisons interswitch ou ISL abrégées.

Logiciel

Le logiciel vous permet de mettre en œuvre les réservations de chemins d'accès au serveur sur les tableaux de disques et la distribution de charge dynamique entre les chemins. Pour la plupart des tableaux de disques, il existe un moyen simple de déterminer que les ports disponibles via différents contrôleurs appartiennent à un seul disque. Le logiciel spécialisé prend en charge les chemins d'accès des périphériques et fournit des chemins de désactivation en cas d'accident, de connexion dynamique de nouveaux chemins et de distribution de charge entre elles. En règle générale, les fabricants de tableau de disques proposent un logiciel spécialisé de ce type pour leurs matrices. Veritas Software fabrique des logiciels Veritas Volume Manager, conçu pour organiser des volumes de disque logiques à partir de disques physiques et assure la redondance des chemins d'accès aux disques, ainsi que la distribution de la charge entre elles pour la plupart des matrices de disques bien connues.

Protocoles d'occasion

Les protocoles de bas niveau sont utilisés dans les réseaux de stockage de données:

• Protocole Fibre Channel (FCP), Transport SCSI via une chaîne de fibres. Le protocole le plus fréquemment utilisé est actuellement. Il y a dans Options 1 Gbit / S, 2 Gbit / S, 4 Gbit / S, 8 Gbit / s et 10 Gbit / s.
• iSCSI, SCSI Transport via TCP / IP.
• FCOE, FCP / SCSI Transport sur Ethernet "pur".
• FCIP et IFCP, encapsulation et transmission FCP / SCSI dans les packages IP.
• Hyperscsi, SCSI Transport via Ethernet.
• Transport Ficon via Fibre Channel (utilisé uniquement par les ordinateurs centraux).
• ATA sur Ethernet, Transport ATA via Ethernet.
• SCSI et / ou Transport TCP / IP via INFINIBAND (IB).

Avantages

• Fiabilité élevée de l'accès aux données sur les systèmes de stockage externes. Indépendance de la topologie SAN à partir de stockage et de serveurs d'occasion.
• Stockage de données centralisé (fiabilité, sécurité).
• Commutation centralisée pratique et gestion des données.
• Transfert de trafic intensif d'E / S sur un réseau distinct - LAN Déchargement.
• Haute vitesse et faible latence.
• Évolutivité et flexibilité de la structure logique de SAN
• San Geographical tailles, contrairement à Classic Das, ne sont pratiquement pas limités.
• La capacité d'allouer rapidement des ressources entre serveurs.
• La possibilité de créer des solutions de grappes tolérantes à la faute sans coûts supplémentaires en fonction de la SAN disponible.
• Schéma simple copie de la réserve - Toutes les données sont au même endroit.
• Disponibilité de fonctionnalités et de services supplémentaires (instantanés, réplication à distance).
• Haute sécurité san.

Partage de systèmes de stockage En règle générale Simplifie l'administration simplifie et ajoute une flexibilité rapide, car les câbles et les tableaux de disques n'ont pas besoin d'être physiquement transportés et reconstruisés d'un serveur à un autre.

Un autre avantage est la possibilité de télécharger le serveur directement à partir du réseau de stockage. Avec cette configuration, vous pouvez remplacer rapidement et facilement l'échec

Dans la cognition de San, confronté à un certain obstacle à l'inaccessibilité des informations de base. En matière d'étude d'autres produits d'infrastructure avec lesquels il a été confronté, il est plus facile - il existe des versions de logiciels d'évaluation, la possibilité de les installer sur la machine Viruta, il existe un tas de manuels, des guides de référence et des blogs sur le sujet. Cisco et Microsoft ont riveté des manuels de très haute qualité, MS, en outre, mal peigna sa salle de stockage de grenier infernal appelé TechNet, même sur VMware, il y a un livre, même un (et même en russe!), D'ailleurs 100% de la Efficacité. Déjà sur les périphériques de stockage de données elles-mêmes, vous pouvez obtenir des informations de séminaires, d'événements marketing et de documents, des forums. Sur le réseau de stockage - le silence et les morts avec des tresses sont debout. J'ai trouvé deux manuels, mais je n'ai pas osé acheter. Il s'agit de "réseaux de zone de stockage pour les nuls" (il y en a aussi, il s'avère. "Théières" très curieuses "anglophones" dans le public cible, apparemment) pour un millier de roubles et demi et "réseaux de stockage distribués: architecture, protocoles et gestion "- semble plus fiable, mais 8200R à une réduction de 40%. Avec ce livre, Ozon recommande également le livre "Art of Brique maçonnerry".

Que conseiller une personne qui décidera de zéro à étudier au moins la théorie de l'organisation du réseau de stockage, je ne sais pas. Comme la pratique a montré, même des cours coûteux peuvent donner zéro à la sortie. Les personnes appliquées aux SANS sont divisées en trois catégories: Ceux qui ne savent pas ce que c'est qui sait ce que le phénomène est tout simplement là-bas, ceux qui sont sur la question "Pourquoi sur le réseau de stockage pour faire deux usines et plus d'usines" une perplexité comme si on leur a demandé quelque chose comme "Pourquoi un carré quatre coins?".

Je vais essayer de combler le vide qui manquait pour moi - pour décrire la base et décrire simplement. Considérez SAN sur la base de son protocole classique - Fibre Channel.

Donc, san - Réseau de zones de mémorisation. - Conçu pour consolider l'espace disque des serveurs sur des stockages de disque spécialement sélectionnés. L'essentiel est que les ressources de disque sont utilisées économiquement, il est plus facile de gérer et d'avoir une plus grande performance. Et dans les problèmes de virtualisation et de clustering, lorsque plusieurs serveurs ont besoin d'un accès à un espace disqueLes systèmes de stockage similaires sont généralement indispensables.

Au fait, dans la terminologie SAN, grâce à la traduction en russe, une certaine confusion se pose. SAN traduit signifie "Réseau de stockage de données" - Stockage. Cependant, classiquement en Russie sous stockage est compris comme le terme "système de stockage de données", c'est-à-dire le tableau de disques ( Array de stockage.), qui se compose à son tour de l'unité de contrôle ( Processeur de stockage, contrôleur de stockage) et des étagères de disque ( Boîtier de disque.). Cependant, dans la matrice de stockage d'origine n'est qu'une partie de SAN, bien que parfois la plus importante. En Russie, nous obtenons que le stockage (système de stockage) fait partie du système de stockage (réseau de stockage de données). Par conséquent, les périphériques de stockage sont généralement appelés stockage et le réseau de stockage est san (et confondu avec "Sun", mais c'est déjà une trivia).

Composants et termes

Technologiquement SAN se compose des composants suivants:

1. Nœuds, nœuds (nœuds)

• Arrayes de disques (systèmes de stockage de données) - stockages (cible)
• Serveurs - consommateurs de ressources de disque (initiateurs).

2. Infrastructure de réseau

• Commutateurs (et routeurs dans des systèmes complexes et distribués)
• Câbles

Caractéristiques

Si vous ne participez pas à des détails, le protocole FC est similaire au protocole Ethernet avec adresses WWN au lieu d'adresses MAC. Seulement, au lieu de deux niveaux, Ethernet a cinq (dont le quatrième n'est pas encore défini, et le cinquième est un mappage entre le transport FC et les protocoles de haut niveau que FC sont transmis par Ceci - SCSI-3, IP). De plus, des services spécialisés sont utilisés dans les commutateurs FC, dont les analogues pour les réseaux IP sont généralement affichés sur des serveurs. Par exemple: Gestionnaire d'adresses de domaine (responsable de l'attribution de commutateurs d'identités de domaine), Name Server (stocke des informations sur les périphériques connectés, voir l'analogue des victoires dans l'interrupteur), etc.

Pour les paramètres de clé SAN ne sont pas seulement des performances, mais également de la fiabilité. Après tout, si le serveur de base de données disparaîtra pendant quelques secondes (ou même minutes) - Eh bien, ce sera désagréable, mais vous pouvez survivre. Et si en même temps, un disque dur avec la base ou du système d'exploitation tombera, l'effet sera beaucoup plus grave. Par conséquent, tous les composants SAN sont généralement dupliqués dans des périphériques de stockage et de serveurs, des commutateurs, des liaisons entre commutateurs et, caractéristique principale de SAN, par rapport à la duplication de la LAN au niveau de l'ensemble de l'infrastructure de périphériques réseau - usine.

Usine (en tissu - Qu'est-ce qui est en fait traduit du tissu anglais, car Le terme symbolise le diagramme interurbisé des périphériques de connexion et de fin, mais le terme a déjà été établi) - un ensemble de commutateurs connectés par des liaisons intercommunultatoires ( Isl - liaison interswitch).

Les SANs très fiables comprennent nécessairement deux usines (et parfois plus), car l'usine elle-même est un seul point d'échec. Ceux qui ont au moins une fois regardé les conséquences d'une bague sur un réseau ou un mouvement de clavier dextéring introduisant à qui le commutateur de niveau de noyau ou la distribution d'un micrologiciel ou d'une équipe infructueuse comprend ce dont nous parlons.

Les usines peuvent avoir une topologie (miroir) identique ou varient. Par exemple, une usine peut être composée de quatre commutateurs, et l'autre en est un, et seules des caisses élevées peuvent être connectées à celle-ci.

Topologie

Distinguer les types de topologies d'usine suivants:

Cascade - Les commutateurs sont connectés séquentiellement. S'il y a plus de deux, puis inappropriés et improductifs.

Bague - Cascade fermée. Fiable Juste une cascade, bien que avec un grand nombre de participants (plus de 4) performances en souffriront. Une seule échec ISL ou l'un des commutateurs transforme le schéma dans une cascade avec toutes les personnes résultantes.

Maille (maillage.). ça arrive Plein maillage. - Lorsque chaque interrupteur se connecte avec chacun. Caractérisé par une fiabilité élevée, une performance et un prix. Le nombre de ports requis pour les liaisons intercommunautés, avec l'ajout de chaque nouveau commutateur au circuit augmente de manière exponentielle. Avec une certaine configuration, les ports des nœuds ne seront pas laissés - tout le monde sera occupé par ISL. Maille partielle. - Toute combinaison chaotique de commutateurs.

Centre / périphériques (noyau / bord) - Près de la topologie LAN classique, mais sans distribution. Souvent, les stockages sont connectés aux commutateurs de noyau et aux serveurs à bord. Bien qu'une couche supplémentaire (niveau) d'interrupteurs de bord puisse être sélectionnée pour le stockage. Le stockage et les serveurs peuvent également être connectés à un commutateur pour augmenter la productivité et réduire le temps de réponse (c'est-à-dire que la localisation). Cette topologie est caractérisée par une bonne évolutivité et une bonne manipulation.

Zonage (zonage, zonage)

Une autre caractéristique technologique pour san. Cette définition des paires d'initiateur-cible. C'est-à-dire quels serveurs à quelles ressources de disque peuvent être disponibles, afin de ne pas faire que tous les serveurs voient tous les disques possibles. Ceci est obtenu comme suit:

• les paires sélectionnées sont ajoutées à la zone pré-créée sur le commutateur (zones);
• les zones sont placées dans des ensembles de zones (ensemble de zones, configuration de zone) créée au même endroit;
• les ensembles de zones sont activés en usine.

Pour le premier message sur le sujet San, je pense que c'est suffisant. Je m'excuse pour les diverses images - il n'est pas possible de dessiner au travail et il n'y a pas de temps à la maison. Il y avait une pensée pour dessiner sur papier et prendre une photo, mais a décidé que c'était mieux.

Enfin, en tant que PostScript, liste recommandations de base pour la conception de San Factory.

• Concevez la structure de sorte qu'il n'y ait plus de trois commutateurs entre les deux périphériques d'extrémité.
• Il est souhaitable que l'usine ne consiste pas plus de 31 commutateur.
• Il vaut la peine de spécifier manuellement un identifiant de domaine avant d'entrer dans un nouveau commutateur à l'usine - améliore la manipulation et aide à éviter les problèmes du même identifiant de domaine, par exemple, la reconnexion du commutateur d'une seule usine à une autre.
• Avoir plusieurs itinéraires équivalents entre chaque périphérique de stockage et l'initiateur.
• En cas d'exigences de performance incertaines, passez du rapport du nombre de ports NX (pour les périphériques finaux) au nombre de ports ISL comme 6: 1 (Recommandation EMC) ou 7: 1 (recommandation de brocade). Ce ratio s'appelle la reconnexion (sursexprimant).
• Recommandations pour zonage:
  - Utilisez des noms informatifs des zones et des ensembles de zones;
  - Utilisez le zonage WWPN, non basé sur le port (basé sur des périphériques et des ports physiques d'un interrupteur particulier);
  - chaque zone est un initiateur;
  - Nettoyez l'usine des zones "mortes".
• Avoir une réserve de ports et de câbles libres.
• Avoir une réserve d'équipement (commutateurs). Au niveau du site - nécessairement, peut-être au niveau de l'usine.

7 juillet 2010 à 15h12

SN6000 - Basculer pour le développement d'un réseau de stockage

• Hewlett Packard Enterprise Blog

Aujourd'hui, nous vous raconterons la nouvelle STRUMERABLE STRUMTER STOCKERS STOCKERWORDS SN6000 avec 20 ports OctaligiBates Fibre Channel. Un tel dispositif est principalement destiné à créer un réseau de stockage SAN dans une petite entreprise, où le spécialiste informatique n'a aucune expérience de configuration de l'équipement de canal à fibres.

HP StorageWorks SN6000 est standardement fourni avec le simple utilitaire SAN Connection Manager (SSCM), qui, utilisant des visômes graphiques, même le nouveau venu dans San Technologies déterminer correctement la configuration des périphériques SAN, y compris le commutateur lui-même, les adaptateurs HBA des serveurs et le HP StorageWorks Tableau de disque MSA ou EVA (bien sûr s'il existe un tel client).

Habituellement, pour chacun de ces composants, SAN utilise une utilitaire de configuration distincte pour configurer Fibre Channel, et SSCM les remplace avec un outil universel. En conséquence, le déploiement SAN est sensiblement simplifié et le risque d'erreurs de configuration est réduit. SSCM reconnaît automatiquement les commutateurs de canal de fibres, les serveurs et les tableaux de disque HP StorageWorks. Aussi avec un commode interface graphique Les utilitaires peuvent être divisés par le réseau de stockage sur les zones et distribuer des ressources de disque entre elles.

Sur cette fonctionnalité, SSCM ne finit pas - l'utilitaire vous permet de contrôler l'état des composants SAN à partir de la console graphique et de modifier sa configuration lorsqu'il est ajouté au réseau de stockage de nouveaux équipements. Il automatise les processus de maintenance SAN tels que la surveillance de son statut, la distribution de LUN et la mise à jour du microcode de périphériques, affiche la topologie du réseau, conduit un journal des événements et suit les modifications de configuration SAN.

Pour réduire le coût, le commutateur SN6000 peut être acheté dans la configuration initiale huit ports. HP propose également des entreprises qui souhaitent procéder à l'utilisation d'un tableau de disques externe et de construire leur premier SAN, l'ensemble fini de Kit San Starter. L'ensemble consiste en un nouveau massif () MSA () HP StorageWorks P2000 G3 FC () avec deux contrôleurs RAID, deux commutateurs SN6000, quatre PCI-E HP 81Q PORT-E PCI-E FC, 12 Go de 8 Go SFP + SFP + et 8-CINQ-MET. Câbles. Fibre Channel. Avec cet ensemble, même un nouveau venu dans Fibre Channel Technologies pourra détourner un petit réseau de stockage avec quatre hôtes.

En tant que réseau SAN développe et connectant de nouveaux périphériques, les ports SN6000 restants peuvent être activés, alors que la licence de quatre ports supplémentaires. De plus, pour augmenter la tolérance de défaut de l'interrupteur, sur laquelle la fonctionnement SAN dépend, l'installation de la deuxième alimentation et garantissant le remplacement chaud d'une alimentation défectueuse.

Si tous les 20 ports SN6000 sont impliqués, les commutateurs de commutation sont utilisés pour développer davantage le réseau SAN. Le SN6000 diffère des autres commutateurs de canaux de fibres du niveau initial par la présence de quatre ports de canaux de fibres de décadomie-Hybent en surbrillance pour empilement (liaison interrupteur de commutation, ISL), lors de la combinaison de commutateurs à la pile, vous n'avez pas besoin d'une partie libre des ports auxquels des serveurs et des systèmes de stockage SAN sont connectés.

Grâce à cela, l'empilement est fait à chaud (sans déranger le fonctionnement normal de SAN) et moins de risque de connexion de câble incorrect entre les commutateurs. Notez que les ports d'empilement sont devenus longs pour les commutateurs modulaires Ethernet, mais dans des équipements pour les réseaux de canal de fibres, ils n'ont commencé à être utilisés que récemment. Les ports d'empilement SN6000 utilisent un canal de fibre de 10 gigabits avec l'option de transition à une interface de 20 gigabits et après la commutation sur une interface plus rapide, vous n'avez pas besoin de remplacer les câbles qui connectent les ports ISL.

Vous pouvez combiner jusqu'à six commutateurs de ports 120 et SSCM contrôle la pile entière en tant que périphérique unique. De plus, vous pouvez vous connecter à cinq piles d'interrupteurs SN6000.

Comparé à l'Union des commutateurs de commutation de canal à fibres utilisant la topologie maille, la pile SN6000 réduit le nombre de ports et de câbles impliqués pour la connexion de commutateurs individuels - par exemple, pour générer des configurations de 80 ports nécessitent quatre sn6000 avec 6 câbles contre cinq câbles contre cinq 24- Interrupteurs de port avec 20 câbles.. De plus, pour connecter les ports des commutateurs non autorisés, vous devrez également acheter des modules SFP pour les ports exécutant les fonctions ISL et les ports empilables SN6000 offrent une bande passante plus élevée que les principaux orifices d'oscillation Octagibate.

Pour optimiser le fonctionnement des ports d'empilement SN6000, la fonction de jonction adaptative est utilisée, qui redistribue automatiquement le trafic entre plusieurs chemins de pile ISL. Une autre fonctionnalité d'E / S StreamGuard garantit une transmission continue de flux de données via le réseau de stockage pour les applications critiques (par exemple, la sauvegarde sur la bande) lors du redémarrage de l'un des serveurs connectés à SAN,

SN6000 convient également à l'élargissement du grand réseau SAN existant d'une grande entreprise. En raison des problèmes de compatibilité des commutateurs de canaux de fibres, lors de la construction et de l'expansion de SAN, les clients essaient généralement d'utiliser l'équipement d'un fabricant sur le réseau de stockage. SN6000 vous permet de construire un réseau hétérogène grâce à la fonction de routage transparente implémentée dans cet interrupteur, ce qui le connecte transparence aux gros commutateurs de canaux de fibre (appelé directeur, tel que Storageworks HP Stores et C-Series) et en conséquence. de l'usine SAN existante, connectée aux systèmes de stockage et aux serveurs SN6000 d'usine, mais le commutateur empilable lui-même sera invisible pour l'ancien SAN.

Un tel scénario de déploiement SN6000 pour étendre le SAN existant peut être utilisé lors de la construction de SANS supplémentaires en utilisant ces commutateurs pour les sauvegardes dans lesquelles des bibliothèques de bandes sont installées ou un service SAN distinct connecté au système principal de stockage d'une entreprise, ainsi que pour la progression progressive. SAN Traduire avec la technologie 2 ou 4 Go / S sur la version de quatre vilkygabit de Fibre Channel.