Po pierwsze, (szerokie) porównanie pamięci DAS, NAS i SAN znajduje się tutaj .
Istnieją pewne powszechne nieporozumienia dotyczące terminu „ SAN ”, co oznacza „ Storage Area Network ” i jako takie, ściśle mówiąc , odnosi się tylko do infrastruktury komunikacyjnej łączącej urządzenia pamięci masowej (macierze dyskowe, biblioteki taśm itp.) I użytkowników pamięci masowej (serwery ). Jednak w powszechnej praktyce termin „SAN” odnosi się do dwóch rzeczy:
- Pełna infrastruktura pamięci masowej, w tym cały sprzęt i oprogramowanie zaangażowane w zapewnianie wspólnego dostępu do centralnych urządzeń pamięci masowej z wielu serwerów. Takie użycie, choć nie do końca poprawne, jest powszechnie akceptowane i do czego odnosi się większość ludzi, mówiąc o „SAN”. Pozostała część tej odpowiedzi skupi się na niej, opisując w ten sposób każdy element infrastruktury pamięci masowej na poziomie przedsiębiorstwa.
- Pojedyncza tablica pamięci (patrz później); jak w „mamy markę X SAN z pamięcią 20 TB”. To użycie jest zasadniczo niepoprawne, ponieważ nawet nie bierze pod uwagę prawdziwego znaczenia „SAN” i po prostu zakłada, że jest to jakaś forma urządzenia pamięci masowej.
Sieć SAN może składać się z bardzo różnych urządzeń, ale zwykle można ją podzielić na różne elementy:
- Tablice pamięci : w tym miejscu faktycznie przechowywane są dane (i to często błędnie nazywane „SAN”). Składają się z:
- Dyski fizyczne: oczywiście archiwizują dane. Używane są dyski na poziomie przedsiębiorstwa, co oznacza, że mają zwykle mniejszą pojemność na dysk, ale znacznie wyższą wydajność i niezawodność; Ponadto, są one dużo droższe niż dyski konsument klasy. Dyski mogą korzystać z szerokiej gamy połączeń i protokołów ( SATA , SAS , FC itp.) Oraz różnych nośników pamięci ( dyski półprzewodnikowe stają się coraz bardziej popularne), w zależności od konkretnej implementacji SAN.
- Obudowy dysków: tutaj umieszczane są dyski. Zapewniają im energię elektryczną i połączenia danych.
- Kontrolery / procesory pamięci masowej: zarządzają dyskowymi We / Wy, RAID i buforowaniem (termin „kontroler” lub „procesor” różni się w zależności od dostawcy SAN). Ponownie stosowane są kontrolery na poziomie przedsiębiorstwa, dzięki czemu mają znacznie lepszą wydajność i niezawodność niż sprzęt klasy konsumenckiej. Mogą i zazwyczaj są skonfigurowane w parze dla redundancji.
- Pule pamięci: pula pamięci to wiązka przestrzeni dyskowej, zawierająca niektóre (często wiele) dysków w konfiguracji RAID. Nazywa się to „pulą”, ponieważ jej sekcje mogą być przydzielane, zmieniane i cofane na żądanie, tworząc jednostki LUN.
- Logika Liczby jednostkowe (LUN): LUN jest fragment przestrzeni poprowadzoną od puli pamięci, która jest następnie udostępniane ( „przedstawiony”) do jednego lub więcej serwerów. Jest to postrzegane przez serwery jako wolumin pamięci i może być przez nie sformatowane przy użyciu dowolnego systemu plików, który preferują.
- Biblioteki taśm: można je podłączyć do sieci SAN i używać tej samej technologii komunikacyjnej zarówno do łączenia się z serwerami, jak i do bezpośrednich kopii zapasowych z pamięci na taśmę.
- Sieć komunikacyjna ( właściwe „SAN” ): to pozwala użytkownikom pamięci (serwerom) na dostęp do urządzeń pamięci (macierzy pamięci, bibliotek taśm itp.); jest to, ściśle mówiąc, prawdziwe znaczenie terminu „sieć pamięci masowej” i jedyna część infrastruktury pamięci masowej, którą należy zdefiniować jako taką. Naprawdę istnieje wiele rozwiązań umożliwiających podłączenie serwerów do współużytkowanych urządzeń pamięci masowej, ale najczęstsze z nich to:
- Fibre Channel : technologia wykorzystująca światłowód do szybkich połączeń z pamięcią współdzieloną. Obejmuje adaptery magistrali hosta , kable światłowodowe i przełączniki FC i może osiągać prędkości transferu od 1 Gbit do 20 Gbit. Ponadto wielościeżkowe we / wy mogą być używane do grupowania kilku łączy fizycznych, co pozwala na większą przepustowość i odporność na uszkodzenia.
- iSCSI : implementacjaprotokołu SCSI w transporcie IP. Działa na standardowymsprzęcie Ethernet , co oznacza, że może osiągnąć prędkości transferu od 100 Mbit (zazwyczaj nieużywane w sieci SAN) do 100 Gbit. Można także stosować wielościeżkowe operacje we / wy (chociaż podstawowa warstwa sieciowa wprowadza pewne dodatkowe złożoności).
- Fibre Channel przez Ethernet (FCoE) : technologia pomiędzy pełną FC i iSCSI, która wykorzystuje Ethernet jako warstwę fizyczną, ale FC jako protokół transportowy, unikając w ten sposób potrzeby warstwy IP w środku.
- InfiniBand : bardzo wydajna technologia łączności, rzadziej używana i dość droga, ale która może osiągnąć imponującą przepustowość.
- Adaptery magistrali hosta (HBA): karty adapterów używane przez serwery do uzyskiwania dostępu do warstwy łączności; mogą to być dedykowane adaptery (jak w FC SAN) lub standardowe karty Ethernet. Istnieją również karty HBA iSCSI, które mają standardowe połączenie Ethernet, ale mogą obsługiwać protokół iSCSI sprzętowo, uwalniając w ten sposób serwer od dodatkowego obciążenia.
Sieć SAN zapewnia wiele dodatkowych możliwości w stosunku do pamięci podłączanej bezpośrednio (lub fizycznie współdzielonej):
- Odporność na awarie: wysoka dostępność jest wbudowana w każdą sieć SAN na poziomie przedsiębiorstwa i jest obsługiwana na wszystkich poziomach, od zasilaczy w macierzach pamięci po połączenia z serwerami. Dyski są bardziej niezawodne, macierz RAID jest odporna na awarie pojedynczego dysku (lub wielu dysków), stosowane są nadmiarowe kontrolery, a wielościeżkowe operacje we / wy umożliwiają nieprzerwany dostęp do pamięci nawet w przypadku awarii łącza.
- Większa pojemność pamięci masowej: sieci SAN mogą zawierać wiele dużych urządzeń pamięci masowej, co zapewnia znacznie większą przestrzeń dyskową niż to, co mógłby osiągnąć pojedynczy serwer.
- Dynamiczne zarządzanie pamięcią: woluminy pamięci (LUN) można tworzyć, zmieniać ich rozmiar i niszczyć na żądanie; można je przenosić z jednego serwera na drugi; przydzielenie dodatkowej przestrzeni dyskowej serwerowi wymaga tylko niektórych konfiguracji, w przeciwieństwie do kupowania dysków i instalowania ich.
- Wydajność: właściwie skonfigurowana sieć SAN, wykorzystująca najnowsze (choć drogie) technologie, może osiągnąć naprawdę imponującą wydajność i została zaprojektowana od podstaw do obsługi dużego obciążenia równoległego z wielu serwerów.
- Replikacja na poziomie pamięci masowej: dwie (lub więcej) macierze pamięci masowej można skonfigurować do synchronicznej replikacji, umożliwiając pełne przekierowanie we / wy serwera między sobą w przypadku awarii lub scenariuszy awarii.
- Migawki na poziomie pamięci masowej : większość macierzy pamięci masowej pozwala na wykonywanie migawek pojedynczych woluminów i / lub całych pul pamięci. Te migawki można następnie przywrócić w razie potrzeby.
- Kopie zapasowe na poziomie pamięci masowej: większość sieci SAN umożliwia także wykonywanie kopii zapasowych bezpośrednio z macierzy pamięci masowej do bibliotek taśm podłączonych do sieci SAN, całkowicie pomijając serwery, które faktycznie wykorzystują dane; stosuje się różne techniki w celu zapewnienia integralności i spójności danych.
W oparciu o wszystko powyżej korzyści wynikające z używania sieci SAN są oczywiste; ale co z kosztami zakupu i złożonością zarządzania jednym?
Sieci SAN to sprzęt klasy korporacyjnej (chociaż może istnieć uzasadnienie biznesowe dla małych sieci SAN, nawet w małych / średnich firmach); są oczywiście wysoce konfigurowalne, więc mogą wahać się od „kilku TB z 1 Gbit iSCSI i nieco wysoką niezawodnością” do „kilkuset TB z niesamowitą prędkością, wydajnością i niezawodnością oraz pełną synchroniczną replikacją do centrum danych DR”; koszty różnią się odpowiednio, ale generalnie są wyższe (jak w „koszcie całkowitym”, a także „koszcie na gigabajt miejsca”) niż w przypadku innych rozwiązań. Nie ma standardu cenowego, ale nierzadko nawet małe sieci SAN mają ceny w przedziale dziesiątek tysięcy (a nawet setek tysięcy) dolarów.
Projektowanie i wdrażanie sieci SAN (jeszcze bardziej w przypadku wysokiej klasy) wymaga określonych umiejętności, a ten rodzaj pracy jest zwykle wykonywany przez wysoko wyspecjalizowane osoby. Codzienne operacje, takie jak zarządzanie jednostkami LUN, są znacznie łatwiejsze, ale w wielu firmach zarządzanie pamięcią jest w każdym razie obsługiwane przez dedykowaną osobę lub zespół.
Niezależnie od powyższych rozważań, sieci SAN są rozwiązaniem pamięci masowej, w którym wymagana jest wysoka pojemność, niezawodność i wydajność.