Redes de Altas Prestaciones

08/04/2010
Redes de Altas Prestaciones
TEMA 3 – Redes SAN - Alta disponibilidad - Sistemas Redundantes - Curso 2010
Redes de Altas Prestaciones - Indice
Conceptos
Componentes de un SAN
Términos más utilizados
Topología de un SAN
Topología en Alta Disponibilidad
Tecnología NAS (Network Attached Storage)
Redes de Altas Prestaciones - Facena UNNE - Curso 2010
08/04/2010
Redes de Altas Prestaciones - Conceptos
La tecnología utilizada en Redes SAN ó Red de área de almacenamiento,
fue desarrollada por los fabricantes de hardware/software de
almacenamiento masivo de datos (HP/Ibm/Sun).
Se trata de redes implementadas específicamente para compartir
dispositivos de almacenamiento masivo de datos, independientemente de
la red de servicio de datos.
Este sistema de interconexión deja atrás el modelo de entrada/salida
basada en transacciones locales a través de buses para implantar un nuevo
modelo basado en el paso remoto de mensajes a través de canales.
Esta arquitectura es independiente del sistema operativo y del procesador
del Host.
La tecnología controla por completo la comunicación entre dispositivos de
entrada/salida con independencia del procesador permitiendo llevar a
cabo múltiples comunicaciones simultáneamente (Full Duplex).
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Redes de Altas Prestaciones - Conceptos
Redes SAN.
La topología se basa en una red de switches conectados a los dispositivos de
almacenamiento y a los clientes de la SAN, los consumidores. Permite que el
sistema sea escalable. Se pueden añadir nuevos dispositivos al sistema, como así
también aumentar el rendimiento del sistema añadiendo nuevos canales y ancho
de banda del sistema.
Permite transmitir datos entre sistemas a grandes distancias, que van desde
metros (conexiones con cableado de cobre / fibra) hasta cientos de kilómetros en
conexiones con fibra óptica.
Ventajas competitivas:
Escalabilidad en línea
Niveles altos de disponibilidad
Gestión sencilla y centralizada
Gran utilización de la capacidad de disco
Restauración más rápida de los datos
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08/04/2010
Redes de Altas Prestaciones - SAN
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Redes de Altas Prestaciones - Componentes
Servidores
Se conectan a una SAN diversos servidores de aplicaciones de distintos proveedores que
a su vez ejecuten distintos sistemas operativos.
Infraestructura SAN
La infraestructura (o “tejido”) SAN abarca los componentes de hardware, cableado y
software que permiten trasladar los datos a una SAN y dentro de ella. Los adaptadores de
bus de host y conmutadores Fibre Channel conforman la base, que permite a los
servidores y los otros dispositivos de almacenamiento conectarse entre sí.
Almacenamiento en disco
Los chasis de discos proporcionan almacenamiento dedicado para servidores de
aplicaciones. Ofrecen niveles altos de tolerancia a fallos, un diseño modular para
aumentar la capacidad y el rendimiento, así como acceso compartido para diversos
servidores que ejecutan sistemas operativos diferentes.
Almacenamiento en cinta
El almacenamiento de disco puede ser conectado directamente a una biblioteca de cintas
por medio de Fibre Channel. Es una vía rápida y dedicada para la copia de seguridad de
datos. La LAN empresarial puede dedicarse a sus funciones principales con mayor
eficacia.
Software de gestión
Ayuda a configurar y optimizar cada uno de los componentes por separado a fin de
obtener la mejor configuración. Se puede supervisar la red para detectar cuellos de
botella y áreas de posibles fallos. Automatiza copia de seguridad de datos, y proporcionar
estadísticas de uso que permiten distribuir la carga de los usuarios de la SAN.
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Redes de Altas Prestaciones - Términos
DAS (almacenamiento de conexión directa)
Despliegue de dispositivos de almacenamiento dedicados en cada Host, conectado
mediante cables de tecnología SCSI, SAS, SATA, Ide.
Replicación de datos
Proceso de duplicación de datos entre dos ubicaciones para garantizar la disponibilidad de
los datos en caso de fallo total del centro de datos.
DtS (tecnología de DAS a SAN)
Característica que permite migrar de forma rápida y fácil discos y datos almacenados que se
ejecutan en soluciones de almacenamiento locales a un Host, hacia una solución basada en
almacenamiento compartido en red.
FC (Fibre Channel)
Tecnología de transmisión de datos basada en canales. Las configuraciones de Fibre
Channel utilizan cableado de fibra óptica que conectan switches a adaptadores de Host o
controladoras de Fibre Channel.
HBA (adaptador de host)
Adaptador PCI/PCI-X que conecta un Host al SAN. Cada HBA instalado se considera un
Host. Pueden haber más de uno en un mismo Host.
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Redes de Altas Prestaciones - Términos
LUN (número de unidad lógica)
Parte de la capacidad de una matriz que se muestra al sistema operativo como un disco
físico. Los datos de un LUN están distribuidos entre todos los discos de una matriz.
RAID (matriz redundante de discos independientes)
Método para grabar datos simultáneamente en varias unidades de disco que se utiliza en
matrices de discos para aumentar la protección.
Replicación
Duplicación de datos entre dos matrices, normalmente ubicadas en distintos centros de
datos, a fin de obtener la máxima disponibilidad, por si falla uno de los centros de datos.
Basada en host/IP o en una SAN.
SATA (ATA serie)
Tecnología de disco de bajo costo comparada con los discos SCSI o FC ó SAS. Idónea para
almacenar los datos menos importantes que no requieren una fiabilidad y un rendimiento
elevados.
SCSI (Small Computer System Interface)
Protocolo que se utiliza para la comunicación con dispositivos SCSI. También lo utiliza la
tecnología Fibre Channel para la comunicación con unidades de disco.
SAS (Serial Attached Scsi)
Protocolo SCSI de nueva generación, basado en arquitectura serial, que alcanza los mejores
rendimientos y niveles de seguridad.
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Redes de Altas Prestaciones – Alta Disponibilidad
Servidores en clúster
Con la configuración de dos o más servidores en un clúster,
las solicitudes de proceso se distribuyen equitativamente
entre sus nodos equilibrado de la carga, permite que un
servidor de recuperación se encargue de las operaciones de
un servidor principal en caso de fallo.
Trayectorias múltiples
Las conexiónes se basan en trayectorias: HBA + Cable FO +
Puerto Switch. Un server puede tener más de una. Si una no
funciona, la conexión se interrumpe. Las trayectorias
múltiples son una solución para estos casos.
Replicación de almacenamiento
La replicación de almacenamiento mantiene el acceso a los
datos, incluso si falla todo el sistema de almacenamiento,
gracias a que los copia continuamente en un espacio
secundario remoto. Para entornos reducidos, lo más
adecuado es que la replicación se realice entre servidores
conectados a una SAN a través de una red IP.
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Redes de Altas Prestaciones – Topologías SAN
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Redes de Altas Prestaciones - Topologías
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Redes de Altas Prestaciones – Alta Disponibilidad
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Redes de Altas Prestaciones - NAS
Redes NAS (Network Attached Storage)
Diseño cliente/servidor, básicamente es un derivado de SAN.
Soporta múltiples discos para incrementar la capacidad de almacenamiento.
Van conectados a la red pública (LAN). Los clientes pueden conectar a sus “dispositivos
de almacenamiento individuales” a través de servicios como NFS / iScsi y del número de
IP del dipositivo.
Soporta TCP-IP para la conexión a la red.
Soporta drivers de distintos Sistemas Operativos de red.
Distintos Hosts pueden compartir los mismos volúmenes de datos.
Soporta el protocolo HTTP, para realizar downloads de archivos desde NAS con este
soporte.
La diferencia entre SAN / NAS:
SAN usa una red PRIVADA para su comunicación, mientras que NAS puede utilizar
una red PÚBLICA.
SAN utiliza tecnología Fibre Channel como base, NAS esta soportada por TCP/IP y las
características del SO para la compartición de archivos.
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Redes de Altas Prestaciones – Esquemas Almacenamiento
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tomada de Wikipedia
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Redes de Altas Prestaciones – Esquemas Almacenamiento
Redes de Altas Prestaciones - Facena UNNE - Curso 2010
Redes de Altas Prestaciones – Topología NAS
Redes de Altas Prestaciones - Facena UNNE - Curso 2010
tomada de Wikipedia
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Redes de Altas Prestaciones – Protocolo iScsi
iSCSI (internet Small Computer System Interface)
Tecnología que permite el envío de comandos SCSI a través de una red IP ó
Internet. Proporciona un acceso de bloque de datos basado en TCP-IP.
Protocolo de la capa de transporte definido en las especificaciones SCSI-3.
Se puede decir que la competencia de iSCSI es la tecnología de Canal de Fibra
(Fibre Channel).
La funcionalidad reside en lo básico de su implementación, sus componentes son:
Interfaces Ethernet
Software de Infraestructura y Gestión
Se utiliza un iniciador iSCSI para conectar a un dispositivo SCSI de la red. Este
último puede ser un array de discos, una librería de cintas, un volúmen lógico.
Existen adaptadores iSCSI host bus (HBAs), son tarjetas de red que incorporan un
motor con la capacidad de proceso iSCSI integrada. Son tratados por el S.O. como
controladores SCSI convencionales, sin formar parte de la pila de red del sistema.
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Redes de Altas Prestaciones – Protocolo iScsi
iSCSI (internet Small Computer System Interface)
Initiator: Agente Cliente que desea conectar a un espacio de almacenamiento
Target: Servidor que ofrece espacio de almacenamiento a sus clientes
La arquitectura SCSI puro se basa en el modelo cliente / servidor. Un cliente inicia
las solicitudes de datos de lectura o grabación de un objetivo - el servidor, por
ejemplo, un sistema de almacenamiento de datos. Los comandos que son
enviados por el cliente y procesados por el servidor se colocan en el bloque
descriptor de comandos (CDB).
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08/04/2010
Redes de Altas Prestaciones – otros Protocolos
El grupo de trabajo de almacenamiento IP (IPS) fue creado dentro de los marcos
de desarrollo de las tecnologías de almacenamiento en red en la Internet
Engineering Task Force (IETF).
iSCSI (Internet Small Computer Systems Interface)
FCIP (Fibre Channel over TCP/IP)
iFCP (Internet Fibre Channel Protocol)
iSNS (Internet Storage Name Service)
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