Серверные технологии хранения данных в среде Windows® 2000 Windows® Server 2003

Эту главу можно рассматривать как введение в сети хранения данных (storage area network – SAN) в общем и в сети хранения данных на базе интерфейса Fibre1 Channel в частности. Хотя сети хранения данных могут создаваться и на основе технологий, отличных от Fibre Channel, большинство из них будут использовать Fibre Channel еще достаточно долгое время. Именно поэтому интерфейсу Fibre Channel уделяется в этой главе основное внимание. Сети хранения данных, основанные на других технологиях, например iSCSI, рассматриваются в главе 8.

Интерфейс Fibre Channel – это технология межсистемного взаимодействия, которая объединяет в себе возможности высокоскоростного ввода-вывода и сетевого обмена данными. Когда эта книга готовилась к печати, сети хранения данных на основе Fibre Channel обеспечивали быстродействие

Гбит/с; кроме того, растет количество сетей, поддерживающих скорость

Гбит/с.

В терминологии Fibre Channel устройства называются узлами (nodes). Это весьма напоминает узлы в терминологии сетей IP. Узел Fibre Channel может иметь несколько портов, как и узел IP, который зачастую получает несколько адресов IP. Разница между ними в том, что порт Fibre Channel представляет собой физический элемент, а порт IP – логический. Каждый узел Fibre Channel имеет уникальное 64-разрядное имя WWN (World Wide Name), которое назначается производителем. Это напоминает уникальные адреса MAC, которые назначаются производителями сетевым адаптерам Ethernet. Каждый порт сети хранения данных на базе кольца с разделением доступа Fibre Channel имеет 8-битовый адрес, а порт в коммутируемой связной архитектуре – 24-битовый. При подключении кольца с разделяемым доступом (arbitrated loop) к коммутатору связной архитектуры (fabric switch),

Написание Fiber было заменено на Fibre, чтобы указать, что технология Fibre Channel может использовать медные и оптические носители.

коммутатор представляет 8-битовый адрес в виде 24-битового. Оба идентификатора порта назначаются динамически. Концепция портов и различные их типы обсуждаются в разделе 4.5.

Сфера применения Fibre Channel рассматривается в следующем разделе, после чего технология SAN сравнивается с NAS (см. главу 3). В этой главе сначала описываются принципы технологии Fibre Channel, затем внимание акцентируется на протоколах нижнего уровня и наконец рассматриваются различные элементы (включая устройства), из которых и создаются системы SAN на базе интерфейса Fibre Channel.

4.1 Сферы применения технологии Fibre Channel

В технологии Fibre Channel предпринята попытка объединить лучшее из двух миров – каналов передачи данных и сетей. Термин канал впервые стал использоваться в мире мэйнфреймов и описывал структурированный механизм передачи данных. В большинстве случаев передача данных выполняется между компьютерной системой и периферийным устройством, например жестким диском или накопителем на магнитной ленте. К таковым каналам относятся интерфейсы SCSI (Small Computer System Interface) и HIPPI (High- Performance Parallel Interface). Работа каналов обычно реализуются средствами аппаратного обеспечения.

По сравнению с каналом сеть представляет собой более универсальный механизм для передачи данных, который, однако, менее структурирован. Кроме того, сеть может работать на значительно большем расстоянии и подключаться к большему количеству устройств, чем канал. В отличие от каналов, сети в основном реализуются средствами программного, а не аппаратного уровня.

Один из подходов в объединении систем хранения данных и сетей заключается в том, что сеть становится ключевым элементом, к которому добавляются новые возможности с одновременной компенсацией недостатков подобного подхода. Речь идет о технологии хранения данных на базе протокола IP (см. главу 8).

Другой подход состоит в использовании центрального хранилища данных (канальная система) и расширения существующих технологических функций. На базе этого метода создавалась технология Fibre Channel. Одно из основных преимуществ Fibre Channel по сравнению с IP Storage заключается в разработке продуктов Fibre Channel уже в течение 10 лет, в то время как решения для IP Storage появились сравнительно недавно.

Учитывая, что Fibre Channel основана на структуре каналов, стоит рассмотреть недостатки другой известной технологии – SCSI.

Максимальная скорость передачи данных – 80 Мбайт/с (впоследствии скорость возросла до 320 Мбайт/с, но уже после появления технологии Fibre Channel), чего явно недостаточно для хранилищ данных большого объема.

Адаптер поддерживает только 16 устройств.