SAN

SAN

Definition

SAN (Storage Area Network) verfolgt den Ansatz, ein dediziertes, separates Hochgeschwindigkeitsnetzwerk zwischen Servern und den Speichersystemen (z.B. Plattensystemen) zu etablieren. Ziel ist es das Wirknetz (LAN) vom Datenverkehr insbesondere beim Backup für die Server-zu-Server oder Storage-zu-Storage Kommunikation zu befreien. Die Technologie im SAN ist durch keine Definition vorgeschrieben. In einem SAN greifen nur Server auf die Speichersysteme zu, wobei jeder Server auf jedes Speichersystem (any-to-any Kommunikation) zugreifen kann. Hierdurch wird eine Entkopplung zwischen Servern und Speichern erwirkt.

Fibre Channel

Das Netz zwischen Servern und Speichersystemen wird heute üblicherweise mit Fibre Channel (FC) realisiert. FC sollte ursprünglich Schwachpunkte in der LAN- und Kanal- Technologiebeseitigen und hat hierzu eine Übertragungsrate von 1 Gbit/s, während in der Architektur Flusskontrolle, Serviceklassen, Selbstverwaltung und hohe Zuverlässigkeit integriert wurde. Im Vergleich zu Gigabit-Ethernet kann FC durch seine Serviceklassen für Bruchteile der Bandbreite eine Quality of Service (QoS) bereitstellen. Ausserdem wurde FC als reine Transporttechnik entwickelt und erreicht im Gegensatz zur Ethernettechnologie einen höheren Datendurchsatz. Es können unter anderem die Protokolle IP, SCSI oder ESCON betrieben werden. Als Protokoll in einer SAN Umgebung wird oft FCP (Fibre Channel Protocol) zum Einsatz, was SCSI über FC bedeutet.

Drei verschiedene Methoden der Topologie gibt es prinzipiell:

Point-to-Point Verbindungen

Direkte Vernetzung von Server und Speichersystem
Vorteil: Gesamte Bandbreite zwischen Server und Speichersystem
Nachteil: Nur begrenzte Anschlussmöglichkeit (ca. bis 4 Adapter/Verbindungen)
Einsatz: Kleine Umgebung

Fibre Channel Arbitrated Loop (FC-AL)

Aufbau eines Ringes, entweder Gerät zu Gerät direkt oder besser über FC-Hubs. Ausbau pro Ring maximal 126 Geräte
Vorteil: Geringe Kosten
Nachteil: alle Geräte teilen sich die gesamte Bandbreite
Einsatz: Mittlere Umgebung

Fibre Channel Fabric

Alle Endgeräte werden an einen FC-Switch angeschlossen, Protokolltransparent
Vorteil: nahezu unbegrenzte Anzahl an Endgeräten möglich
Nachteil: relativ teuer
Einsatz: Enterprise Umgebung

SAN over IP

Um teure FC-Switche zu vermeiden wurden Methoden zur FC-Datenübertragung auf Standard IP, und somit auf Basis bestehender LAN Komponenten, implementiert

iSCSI
SCSI-Befehle und Daten werden eingekapselt über TCP übertragen. Diese Aufgabe erfüllt das Betriebssystems, welches lokal die SCSI-Befehle konvertiert und an die SCSI-Kontroller weitergibt. Der SCSI-Kontroller kapselt dann die SCSI-Befehle in einen SCSI-Header ein und gibt sie dann an die TCP-Transportschicht weiter und somit zur LAN-Karte. Durch das Einpacken der SCSI-Daten wird ein Overhead produziert, was einer Übertragungsrate von derzeit ca. 100 Mbit/s erlaubt. Dieser Nachteil wird mit den Vorteil ausgeglichen, dass die Entfernung zweier iSCSI Geräten nicht mehr an die Restriktionen von FC oder SCSI gebunden sind, wobei ggf. Laufzeiten zu beachten sind.
FCIP
FCIP (Fibre Channel over IP) verbindet einzelne SANs über IP-Netze zu einem grossen SAN. Dabei wird FC über TCP/IP getunnelt. Auch hier besteht wieder die Möglichkeit, dass das Endgerät selbst direkt über das LAN mit dem Speichersystem kommuniziert, ohne eine FC-Infrastruktur aufzubauen. In den Protokollen würde dann z.B. SCSI over FC over IP strukturiert.

SAN maximale Entfernung

SCSI 25 Meter
FC 10 Kilometer
iSCSI siehe LAN oder WAN

Empfehlung

Ob und in welcher Form ein SAN eingeführt wird, muss im einzelnen separat betrachtet werden. Sicherlich werden einige Anbieter für kleinere Installationen Adapter mit Peer-to-Peer Funktionalität, welche über Kupferleitungen (Standardverkabelung) abgebildet werden. Günstige Softwarelösungen, die direkt auf LAN-Karten SANs abbilden, wären wünschenswert.

© kahlhans.de
August 2002