SAN über 10G ip™

Zusammenfassung

In den Unternehmen von heute ist ein rasantes Anwachsen der Daten zu verzeichnen. Ein typischer Datensatz hat sich in den letzten knapp fünf Jahren verdreifacht, wenn nicht gar vervierfacht. Wenn man das auf Tausende von Datensätzen von Kunden oder anderen Informationsdatenbanken überträgt, dann wird es nur allzu klar, dass die Größe von Datenbanken exponentiell anwächst. Neben den Mitarbeitern haben sich die Daten zu den wertvollsten – materiellen wie immateriellen – Vermögenswerten eines Unternehmens entwickelt. Eine neue Herausforderung, die IT-Abteilungen meistern müssen, besteht nun darin, Speicherung, Zugriff, Schutz und Verwaltung dieser kritischen Daten zu gewährleisten. Bei einem SAN (Storage Area Network – Netzwerk für den Speicherbereich) kommt ein Netzwerkmodell für Speicherumgebungen in Datenzentren zum Einsatz. SAN-Netze verrichten ihre Arbeit hinter den Servern, um einen gemeinsamen Pfad zwischen Servern und Speichergeräten herzustellen. Im Gegensatz zu DAS-Lösungen (Directly Attached Storage – direktangebundene Speicherung) auf Serverbasis und NAS-Lösungen (Network Attached Storage – netzwerkangebunden Speicherung) auf Dateibasis bieten SAN-Netze auf Block- oder Datei-Ebene Zugriff auf Daten, die von Rechnern als auch von Personal abgerufen werden. Die vorherrschende SAN-Technologie ist in eine Konfiguration aus Glasfaserkanälen (Fibre Channel – FC) integriert, wobei sich auch neue Konfigurationen immer weiter verbreiten.

Da SAN-Netze weiter wachsen und das Internet Protokoll (IP) weltweit dominiert, bestimmen Speicher-Lösungen auf der Basis von IP zur Übermittlung von Speicherdaten die technische Entwicklung. IP-Netze lassen sich besser verwalten, besser anschließen und sind wirtschaftlicher. Durch Verschmelzung der Speicher mit bestehenden IP-Netzwerken (LANs/MANs/WANs) werden auf Grund von Speicherplatzkonzentration, Bereitstellung von virtuellen Kanälen, Spiegelung, Datensicherung und Datenmanagement unmittelbare Vorteile erzielt. Diese Konvergenz bietet aber auch erhöhte Kapazitäten, Flexibilität, Erweiterbarkeit und Skalierbarkeit. Die zwei wichtigsten Standards, die das IP-Protokoll verwenden sind, FCIP (Fibre Channel over IP – Glasfaserkanal über IP), auch bekannt als iFCP in hybrider Struktur, und iSCSI (IP Small Computer System Interface – Schnittstelle für kleine Computersysteme über IP). Beide umfassen sowohl Glasfaserkanäle bzw. SCSI-Komponenten, die in ein IP-Datagramm integriert sind. Der Unterschied zwischen beiden Standards liegt darin, dass SCSI mit bestehenden Ethernet-Geräten betrieben werden kann, wohingegen FCIP bzw. iFCP, alternativ definiert als Glasfaserkanal-Tunnelverbindung (Fibre Channel Tunneling), nur mit Glasfaserkanal-Komponenten funktioniert. Beide Standards wurden von der IETF-Arbeitsgruppe (Internet Engineering Task Force) entwickelt. Bei derDurchtunnelung werden Glasfaserkanal-Befehle innerhalb eines IP-Pakets zwecks Übertragung über ein IP-Netz verkapselt.

Ethernet-Netze mit 10 Gigabit als Verteilnetze werden in Unternehmensdatenzentren heutzutage immer beliebter. Wenn man die Wettbewerbsvorteile der Installation eines 10-Gb-Ethernet-Netzes im Unternehmen nutzen möchte, dann benötigt man dazu eine robuste IP-Infrastruktur. Da sich das Unternehmen Siemon für Zuverlässigkeit und Qualität einsetzt, stellt 10G ip eine zuverlässige Grundlage für Datenzentren, Komponenten für Verteilnetze und SAN-Netze dar. Mit 10G ip sind die Nutzer mit einem offenen und auf einem Standard beruhenden strukturierten Verkabelungssystem ausgestattet, das vielfältige gemeinsame Anwendungen auf einer Verkabelungs-Infrastruktur unterstützt.

Im vorliegenden Dokument werden die neuen Speichertechnologien vorgestellt. Es beschreibt die zurzeit praktizierten Standards und gibt einen kurzen Ausblick auf die Standards, die gerade entwickelt werden und herausgegeben werden sollen.

Die Entwicklung der Speichertechnologie

Durch das Internet, unternehmensinterne Intranets, E-Mail, e-Commerce, Business-to-Business (B2B), ERP (Enterprise Resource Planning), Customer Resource Management (CRM), Datenbanksysteme, CAD/CAM, Streaming-Medien, Sprach-/Video-/Datenkonvergenz und viele andere Echtzeit-Anwendungen sind die Anforderungen an die Speicherkapazität der Unternehmen beträchtlich gewachsen. Daten sind für den erfolgreichen Geschäftsbetrieb eines Unternehmens ebenso wichtig wie für Personal und Systeme. Das Bedürfnis, diesen strategischen Vermögenswert zu schützen, hat bei weitem die Möglichkeiten überstiegen, die die Datenspeicherung auf Bändern bietet. Der Bandzugriff und die Bandkapazität haben nicht ohne weiteres alle anstehenden Probleme gelöst. Größere Datenspeicher bedeuteten, mehr Bandbibliotheken zu installieren. Und selbst dann verblieben immer noch die für Bandmedien typischen Probleme. Und diese ließen sich nur mit zusätzlichem Speicherplatz oder Austausch des gesamten Mediums lösen.

Die Ausfallzeit stellt einen kritischen Faktor in der heutigen Geschäftswelt dar. Bei einer kürzlich von Contingency Planning Research und Internetweek durchgeführten Studie (3/4/2000), antworteten 77 % der befragten, dass die durchschnittlichen Kosten für eine einstündige Ausfallzeit bei $ 20.333 lägen, und 4 % gaben sogar an, dass sich die Kosten für die Ausfallzeit auf mehr als $ 50.000 pro Stunde beliefen. Allein diese Kosten waren für die Speicherindustrie Ansporn genug, Redundanz und hohe Verfügbarkeit bereitzustellen. Darüber hinaus haben Aufträge des Bundes für die Medizin- und Finanzindustrie noch weitere Aufträge für Sicherheit und hohe Verfügbarkeit nach sich gezogen. Der größte Vorteil der Verwendung von IP-Protokollen liegt darin, dass Sicherheit und Verschlüsselung in die Kommunikationsstrukturen integriert werden können, ein wesentlicher Vorteil gegenüber älteren Methoden.

Die Entwicklung der Technologie für Speichernetze hat die drei folgenden Hauptkonfigurationen hervorgebracht: DAS (Directly Attached Storage), NAS (Network Attached Storage) und SAN (Storage Area Networks).

DAS ist die herkömmliche Methode zur örtlichen Anbindung von Speichereinheiten an Server über eine direkte Kommunikationsleitung zwischen dem Server und den Speichermedien.

Wie Abbildung 1 zeigt, sind Server und Speichermedien über eine separate, spezielle Kommunikationsleitung miteinander verbunden, die nicht die Verbindungsstruktur zum Netzwerk ist. Der Zugriff wird über einen intelligenten Controller gewährleistet. Die Speicher sind nur über direkt angeschlossene Server zugänglich. Diese Methode wurde hauptsächlich entwickelt, um Engpässen in Laufwerkschächten auf Host-Computersystemen zu begegnen. Wenn ein Server mehr Platz im Laufwerk benötigte, wurde eine Speichereinheit angeschlossen. Mit dieser Methode können außerdem die Daten zweier Server spiegelbildlich aufgezeichnet werden. Dieser Funktionsumfang wird auch durch direkt angeschlossene Schnittstellen zwischen Servern realisiert.

Fußnote: *10G6-Installationen beruhen auf einer theoretischen Kanalkapazität von ungeschirmten Kabeln der Kategorie 6 / Klasse E. 10Gb/s-Übertragungen über UTP werden zurzeit von der Arbeitsgruppe 10G-BASE-T geprüft und können längenmäßig beschränkt werden oder eine Verbesserung des ANEXT erforderlich machen, je nach Möglichkeiten der aktiven Elektronikkomponenten.

NAS (Network Attached Storage)

NAS ist ein Konzept zur Datenspeicherung auf Dateiebene, bei denen die Speicherelemente direkt mit einem LAN verbunden sind. Im Gegensatz zu anderen Speichersystemen, erfolgt der Zugriff auf die Speicherinhalte direkt über das Netzwerk (siehe Abb. 2). Eine zusätzliche Schicht wird hinzugefügt, um die gemeinsam genutzten Speicherdateien lesen zu können. Bezeichnenderweise verwendet dieses System die Protokolle NFS (Network File System – Netzwerk-Dateisystem) und CIFS (Common Internet File System – gemeinsames Internet-Dateisystem). Beide Protokolle sind IP-Anwendungen. In der Regel wird ein gesonderter Computer als „Dateiverwalter“ eingesetzt. Dabei handelt es sich im wesentlichen um einen Controller, der Datenverkehr und Sicherheit bei den gespeicherten Dateien steuert. Der Vorteil dieser Methode besteht darin, dass mehrere Server gespeicherte Daten auf separaten Geräten gemeinsam nutzen können. Im Gegensatz zum DAS-System benötigen die einzelnen Server nicht ihre eigenen, speziellen Speicherstellen, wodurch eine effizientere Nutzung des verfügbaren Speicherplatzes ermöglicht wird. Die Server können verschiedene Plattformen sein, vorausgesetzt Sie verwenden alle das IP-Protokoll.

SAN (Storage Area Networks)

Wie DAS-Systeme sind auch SAN-Netze im Server-Hintergrund angeschlossen. Der Zugriff auf Datenblock-Ebene bezieht sich auf spezifische Datenblöcke, die sich auf einer Speichereinheit befinden, im Gegensatz zum Zugriff auf Dateiebene, bei der Daten auf der Ebene der Dateien gelesen werden. Eine Datei enthält mehrere Blöcke. SAN-Netze bieten hohe Verfügbarkeit und eine robuste und kontinuierliche Geschäftsabwicklung für Umgebungen mit kritischen Daten. Typischerweise bestehen SAN-Systeme aus Switched-Fabric-Architekturen, einer netzartigen Topologie, die mit Verbindungsstrukturen aus Glasfaserkanälen (Fibre Channel – FC) realisiert wird. Abbildung 3 auf Seite 6 zeigt, dass sich der Begriff Switched-Fabric-Architektur darauf bezieht, dass jede Speichereinheit mit jedem Server über mehrere Switches verbunden ist, sodass innerhalb der Datenpfade zu den Speichereinheiten Redundanz gewährleistet ist. Dadurch werden zusätzliche Kommunikationspfade bereitgestellt und der Ausfall eines Switch kann nicht einen Ausfall des gesamten Systems nach sich ziehen.

Dem „Worldwide Disk Storage Systems Report“ von IDC zufolge beliefen sich die Umsatzerlöse für Speichersysteme weltweit auf $ 4,8 Milliarden im ersten Quartal 2003. Bezogen auf Umsatzerlöse mit Speichersystemen ist der gesamte SAN-Markt um fast 14 % jährlich gewachsen, und die Investitionen in Speichersysteme werden sich im Jahr 2005 weltweit auf rund $ 120 Milliarden belaufen. SAN-Netze, die mit IP betrieben werden, stellen heute einen beträchtlichen Anteil der Speicherlösungen dar. Studien, die im Jahr 2002 von CompTIA durchgeführt wurden, weisen darauf hin, dass fast 70 % aller Unternehmen, die Mid-Tier-Anwendungen betreiben, die teilweise oder vollständige Installation von IPbasierten SAN-Netzen in den nächsten Jahren in Erwägung ziehen.

Ethernet hat viele Vorteile – vergleichbar mit Fibre Channel (Glasfaserkanal) – um SAN-Netze zu unterstützen. Dazu gehören u. a.: hohe Geschwindigkeit, Switched-Fabric-Architektur, umfassendes Zusammenwirken von Systemkomponenten sowie viele Management Tools. In einer Speichernetzwerk-Anwendung ist ein Switch das Schlüsselelement. Die Anzahl der an Kunden ausgelieferten

Ethernet-Ports steigt, insbesondere für Anwendungen mit Gigabit und 10-Gigabit. Aus IP und Ethernet das Beste für die Speichermedien herauszuholen, ist eine naturgemäße Fortentwicklung.

SAN per IP

IP wurde als offener Standard entwickelt mit voller Anschlussfähigkeit für alle Komponenten. Die beiden neuen IP-Speichernetzwerktechnologien sind FC per IP (FCIP oder iFCP, eine hybride Ausführung) und SCSI per IP (iSCSI). FCIP unterstützt die Datenübertragung mit Fibre Channel (Glasfaserkanal) über einen Standard-IP-Netzwerk mit Hilfe von Fibre-Channel-Tunneling oder Speicher-Durchtunnelung und hat, sofern Glasfaser als Transportmedium eingesetzt wird, den Vorteil, dass Speicherplatz an Stellen genutzt werden kann, die mit direkter Verbindung bis fast 10 km weit entfernt sein können. In Datenzentren, können Altanwendungen von Fibre Channel auch über Koaxialkabel oder verdrillte Kabelpaare betrieben werden, jedoch in deutlich geringeren Entfernungen. iFCP, die hybride Ausführung, überträgt iSCSI-Befehle über Fibre Channel. iSCSI ordnet SCSI-Befehle, Daten und Statusangaben über Ethernet-Netze zu. Dieses System hat den Vorteil, dass es über geografisch entfernt liegende Netzwerke betrieben werden kann, ohne dass es an das Fibre-Channel-Netz angebunden werden muss, denn es nutzt die bereits bestehenden Ethernet-Verbindungstrukturen.

Die Integration des IP-Standards in diese Speichersysteme steigert deren Leistungsfähigkeit und bietet Vorteile hinsichtlich Geschwindigkeit, höherer Verfügbarkeit, Fehlertoleranz und Skalierbarkeit. Wenn diese Lösungen korrekt installiert sind, kann eine fast 100-prozentige Verfügbarkeit der Daten garantiert werden. Darüber hinaus statten die IP-basierten Management-Protokolle die Netzwerkmanager mit einem neuen Instrumentarium aus sowie mit Alarmmeldungen und Schaltern, die in Speichertechnologien der früheren Generationen eigentumsrechtlich geschützt waren. Sicherheits- und Verschlüsselungslösungen wurden ebenfalls erheblich verbessert. Da sich 10G immer weiterverbreitet und neue schnellere WAN-Links zur Verfügung stehen, können diese Lösungen eine regelrechte Speicherung auf Abruf anbieten.

Fibre Channel per IP (FCIP)

Die Vorversion von Fibre Channel (FC) - Überblick

Die FC-Vorversion ist eine auf Standards beruhende SAN-Verbindungstechnologie innerhalb von und zwischen Datenzentren, die geografischen Beschränkungen unterliegt. Es handelt sich um eine offene, serielle Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle zur Anbindung von Servern an Speichereinheiten (Platten, Bandbibliotheken oder CD- Laufwerke) bzw. zur Verbindungsherstellung zwischen Servern. FC hat umfangreiche Adressierungsmöglichkeiten. Ähnlich wie bei SCSI erhält jede Komponente eine Nummer für den Kanal. FC ist heute die vorherrschende Schnittstelle für Speicher-Netzwerke. Der Glasfaserkanal kann komplett vermascht werden und bietet dadurch hervorragender Redundanz.

FC kann mit den folgenden Geschwindigkeiten betrieben werden: 133Mb/s, 266Mb/s, 530Mb/s, 1Gb/s, 2Gb/s, wobei 1Gb/s und 2Gb/s am häufigsten vorkommen. Die Übertragungsentfernungen richten sich nach der Geschwindigkeit und den Medien. Neue Switches für Glasfaserkanäle werden bereits ausgeliefert. Gemäß dem Standard IEEE 802.3ae können bei Verwendung von

Monomode-Glasfaserkabeln die Daten über eine Entfernung von 10 Kilometern übertragen werden, und über eine Entfernung von 300 m, wenn ein 50-Micron-Multimode-Glasfaserkabel verwendet wird. Bei der Auswahl von Glasfaserkabeln für die 10Gb/s-Datenübertragung spielen laseroptimierte Glasfaserkabel eine wichtige Rolle.

Fibre Channel unterstützt drei verschiedene Verbindungstopologien: Punkt-zu-Punkt-Verbindungen, Glasfaserkanal mit Ringarchitektur und Switched Fabric. Wie schon der Name vermuten lässt, ist Switched Fabric die bessere Lösung, denn es wird eine Vermaschung innerhalb des Glasfaserkanals realisiert. Switched Fabric kann aber auch in Form von Netzstruktur-Inseln konfiguriert werden. Netzstruktur-Inseln verbinden FC-Netzstrukturen, die geografisch voneinander entfernt liegen. Diese Netzstrukturen können sich an einem beliebigen Ort innerhalb der Reichweite des Mediums ohne IP befinden. Mit IP kann die Netzstruktur in größeren Entfernungsbereichen arbeiten, denn mit Hilfe von Routern und außerhalb der Netzstruktur befindlichen Links wird eine Erweiterung vorgenommen. FC-Netzstrukturen umfassen auch verschiedene Topologien (kaskadiert, Ring, vermascht oder Kern-zu-Rand). Allerdings können zum gemeinsamen Zugriff auf Daten, zur Konzentration von Ressourcen, Datensicherung, spiegelbildlichen Aufzeichnung oder Datenrettung zusätzliche Anschlussmöglichkeiten erforderlich werden.

FCIP-Topologie

Eine grundlegende Konfiguration für Fibre-Channel-IP ist in Abbildung 3 dargestellt. Um den beschränkten Entfernungsbereich der FC-Vorversionen zu überbrücken, wurde das Durchtunnelungsprotokoll Fibre Channel per IP (FCIP) entwickelt. FCIP unterstützt den Datenverkehr mit FC über ein standardmäßiges IP-Netzwerk. Somit kann die Anbindung einer FC-SAN-Struktur erfolgen, die über das gesamte Unternehmen, unabhängig vom Ort, verteilt werden kann. Zwecks Nachbildung von Speichersystemen über ein Weitverkehrsnetz stellt FCIP einen Mechanismus bereit, um FC-SAN-Inseln über die IP-Infrastructure (LANs/MANs/WANs) anzubinden, damit eine einzige, vereinheitlichte FC-SAN-Verbindungsstruktur entsteht.

Typische Komponenten und Elemente

Fibre-Channel-Hardware verbindet die Speichereinheiten mit den Servern, sodass durch Verbindung der folgenden Elemente die Fibre-Channel-Netzwerkstruktur entsteht:

Verbindungsmedien: Switches, Direktoren
Umsetzungsmedien: Host-Busadapter (HBAs, installiert im Server), Adapter, Bridges, Router und Gateways
Speichermedien: kein RAID-Verfahren oder RAID-Verfahren (Redundant Array of Independent Disks – redundantes Array unabhängiger Platten), Festplatten-Arrays, Bandbibliotheken
Server: Der Server ist das aktive Element im Fibre-Channel-SAN-Netz und stellt die Schnittstelle zu einem IP-Netzwerk dar. Server kommunizieren mit dem Fibre-Channel-System über HBAs (Host-Busadapter)
Physikalische Schicht/Medien: Koaxialkabel, verdrillte Doppelleitungen und/oder Glasfaserkabel

Die FC-SAN-Switches sind in der Netzstruktur entweder als Switches oder Direktoren klassifiziert. Ein FC-Switch verbindet eine geringe bis mittlere Zahl von Schnittstellen, während ein Direktor ein Verbindungsmedium für viele Schnittstellen darstellt (im Allgemeinen mehr als 64 Ports). Fibre-Channel-Switches können so miteinander vernetzt werden, dass größere Speichernetze entstehen. Der HBA ist komplexer als eine herkömmliche Ethernet-Karte. Er bindet das Fibre-Channel-Netz an das IP-Netzwerk an. Mit einer Bridge können bisherige SCSI- oder ESCON-Speichermedien (Enterprise System Connection) an das Fibre-Channel-Netz angeschlossen werden.

Durch die Kombination der Vorteile, die sowohl SCSI als auch die Vernetzung bieten, ermöglicht iFCP, die hybride Ausführung von FCIP, dass FC-Geräte mit Hilfe von iSCSI-Befehlen und herkömmlichen Ethernet-Switches über Netzwerke kommunizieren können.

Small Computer Systems Interface (SCSI) per IP (iSCSI)

Entfernungen. Durch die Verwendung von bereits bestehenden Netzwerkkomponenten und durch die Nutzung aller Vorteile der IP-Vernetzung, wie beispielsweise Netzwerk-Management und andere Tools für LANs, MANs und WANs, findet iSCSI im Speichermarkt immer größere Verbreitung und bietet erweiterte Verbindungsmöglichkeiten für SAN-Netze ohne Entfernungsbeschränkungen. Durch die Verwendung von bereits bestehender Ausrüstung und Infrastruktur ist iSCSI wirtschaftlicher. Mit einem Wachstum von 10, d.h. von dem vorhandenen 1Gigabit- zum 10Gigabit-Ethernet-Netz, wird sich iSCSI zu einer treibenden Kraft im SAN-Markt entwickeln. Durch den Einsatz von Ethernet-Netzen mit 10Gigabit erreichen SAN-Netze die höchsten Transportgeschwindigkeiten für die Datenspeicherung, die jemals erzielt wurden.

Typische Komponenten/Elemente von SCSI

iSCSI Host-Busadapter (HBA) oder NIC (Network Interface Card – Netzwerkkarte, installiert im Server)
Speichereinheiten, Festplatten-Array oder Bandbibliotheken
Server
Standardmäßige Switches und Router für IP-Ethernet
Switches und Router für Speichereinheiten
Gateways
Medien für die physikalische Schicht – Glasfasern, verdrillte Kabelpaare

Zur Installation eines iSCSI-Speichernetzwerkes in einem Datenzentrum wird die Verbindungsstruktur im Allgemeinen über Host-Bus-Adapter (HBAs) für iSCSI realisiert oder über Speicher-Netzwerkkarten, mit denen die Speichermedien per IP-Ethernet-Switches oder Switches und Router für IP-Speichernetze an ein bestehendes Ethernet-Netz angeschlossen werden. Die speziellen Switches und Router für IP-Speichernetze verfügen über eine Kombination von iSCSI-Schnittstellen und anderen Speicherschnittstellen, wie beispielsweise SCSI oder Fibre Channel; auf diese Weise bieten sie eine Verbindungsstruktur mit mehreren Protokollen, die bei herkömmlichen IP- und Ethernet-Switches nicht zur Verfügung steht.

Für die Verbindung von SAN-Netzen mit Fibre Channels werden IP-gestützte Switches oder Router für Speichernetze benötigt, um das FC-Protokoll in iSCSI-Signale umzuwandeln. Switches und Router für IP-Speichernetze vergrößern die Reichweite von FC-gestützten SAN-Netzen und überbrücken FC-gestützte SAN-Netze zu SAN-Netzen mit iSCSI. Beispiel: Mit einem IP-Switch für Speichermedien können Nutzer neben Ethernet-zu-Ethernet-Switching auch FC-zu-FC-Switching, FC-zu-iSCSI-Switching oder FC-zu-Ethernet-Switching realisieren.

Speichernetzwerke mit gemischten Architekturen

Flexibilität und niedrige Kosten sind wichtige Faktoren, die die Installation eines iSCSI-Systems fördern, insbesondere wenn es sich um Speichervorgänge über lange Entfernungen handelt. Darüber hinaus geht man angesichts der ständig zunehmenden Geschwindigkeiten von Ethernet-Netzen davon aus, dass iSCSIgestützte 10-Gigabit-Ethernet-Netze in SAN-Netzen der heutigen Datenzentren weit verbreitete Nutzungsmöglichkeiten finden werden. Als Antwort auf die Vielzahl der installierten und heute noch in Betrieb befindlichen Vorversionen von FC-Speicherlösungen wurden eine Reihe von Geräten und sogar iFCP (FC-Protokoll per IP-Netze) entwickelt. Um die laufenden Investitionen eines Unternehmens in Speichertechnologien zu bewahren, werden sich SAN-Installationen wahrscheinlich von einem speziellen Einzel-Speichernetzwerk zu einer Mischung aus Fibre-Channel- und SCSI-Produkten entwickeln.

Darüber hinaus geht man von einer Konzentrierung bzw. Integrierung von NAS- und SAN-Netzen aus und erwartet, dass mehrsprachige (kombinierte) Switches für Fibre Channel und Ethernet entwickelt werden. Das integrierte SAN-NAS-Netzwerk wird skalierbar und wirtschaftlich sein und mehrere Protokolle und Schnittstellen unterstützen. Einer Dataquest-Studie von Gartner zufolge werden im Jahr 2006 mehr als 20 % der ausgelieferten Einheiten über eine Kombination aus iSCSI und Fibre-Channel-HBAs verfügen. Mit dieser Integration werden Kunden in der Lage sein, die alte Version ihrer Fibre-Channel-SAN-Netze zu optimieren, indem sie mit Hilfe der bereits vorhandenen Elektronikkomponenten zuverlässige Verbindungen über große Entfernungen realisieren, sodass FC- und iSCSI-Protokolle konvergieren werden.

Entwicklung von Standards für SANs

FC-Standards werden vom technischen Unterausschuss NCITS/T11 des NCITS (National Committee for Information Technology Standards) entwickelt. Die ersteren FC-Standards wurden 1994 von ANSI X.3230 genehmigt. Der erste SCSI-Standard wurde 1986 von ANSI ratifiziert. Seither wurden viele Ergänzungen vorgenommen, die die in der Industrie stattfindenden Veränderungen widerspiegeln. Die IETF (Internet Engineering Task Force) erweitert diese Standards durch Verbesserungen des IP-Protokolls im Rahmen der obengenannten bestehenden Schnittstellen- und Betriebsstandards. Im Februar 2003 wurde die iSCSI-Spezifikation offiziell als ein „vorgeschlagener Standard“ durch die IETF genehmigt. Darüber hinaus arbeiten noch SNIA (Storage Networking Industry Association), FCIA (Fibre Channel Industry Association) sowie andere industrielle Arbeitsgruppen an der Einführung und Entwicklung von SAN-Standards.

Die kritische Zentralstation für die Infrastruktur eines Unternehmens ist das Datenzentrum. Außer den Komponenten für SAN- und NAS-Netze gehören zu einem typischen Datenzentrum noch eine Vielzahl anderer Komponenten und Verbindungsstrukturen. Um der Weiterentwicklung von Datenzentren gerecht zu werden, arbeitet die Arbeitsgruppe TIA TR-42.1.1 an einem „Standard für die Telekommunikations-Infrastruktur von Datenzentren“, der als ANSI/TIA/EIA-942-Standard veröffentlicht wird. Der Standard bezieht sich auf die Struktur der Verkabelungssysteme, die Kabelstrecken und die Zwischenräume.

Überlegungen zur Verkabelung und zum Design von SAN-Netzen in Datenzentren

SAN-Netze kommen am häufigsten in Datenzentren zum Einsatz, aber sie verarbeiten auch Video-, Sprach- und andere kombinierte Anwendungen. Es ist überaus wichtig, dass das Netzwerk einen solide Grundlage hat. In der Umgebung eines Datenzentrums werden an ein Verkabelungssystem die folgenden grundlegenden Anforderungen gestellt:

Standard basierende offene Systeme
Hohes Leistungsvermögen, hohe Bandbreite und hohe Qualität
Unterstützung von 10 Gigabit
Unterstützung von mehreren Typen von SAN-/NAS-Netzen und Protokollen
Unterstützung von kumulativen Bandbreiten-Anforderungen für die Vereinigung verschiedener Anwendungen
Hohe Zuverlässigkeit
Redundanz
Flexibilität, Skalierbarkeit und Bereitstellung von Mechanismen für die in einfache Durchführung von MACs (Moves, Adds and Changes)

Um alle der oben genannten Anforderungen zu erfüllen, ist 10G ip™ die erste Wahl. 10G ip ist die robuste Infrastruktur für die Datenkommunikation in Datenzentren von Unternehmen weltweit und entspricht in vollem Umfang dem Entwurf des TIA-Standards für Datenzentren.

Um die Zuverlässigkeit der Kommunikationsinfrastruktur zu verbessern, ist Redundanz für ein Datenzentrum ein wichtiges Design-Kriterium. Diese Redundanz kann durch Anbieten von physikalisch voneinander getrennten Diensten, durch Kreuzschalten von Bereichen und Kabelstrecken oder durch die Bereitstellung von redundanten elektronischen Geräten im Netzwerktopologien erreicht werden.

Hinweis: Das Glasfaser-Verkabelungssystem 10G ip XGLO^® von Siemon kann sowohl in einer verteilten als auch in einer zentralisierten Netzwerk-Topologie konfiguriert werden. Genauere Einzelheiten über Produkt und Design des Verkabelungssystems 10G ip von Siemon sind auf der Website von Siemon (www.siemon.com) zu finden oder direkt bei Siemon abrufbar.

Schlussfolgerungen

Netzwerke für den Speicherbereich sind nur eine Komponente von konvergierenden Anwendungen, die Einzug in die Netzwerke von heute halten. Die Vorteile dieser Systeme sind nicht nur zahlreich, sondern für ein Unternehmen auch absolut wichtig. Die Bereitstellung von Bandbreite, die für alle vernetzten Anwendungen erforderlich ist, in Kombination mit einer dem neuesten Stand der Technik entsprechenden Infrastruktur gewährleistet die Funktionalität dieser Systeme für die kommenden Jahre. Die Anpassung der Infrastruktur ist für ein Unternehmen relativ teuer. Industrieexperten sind sich darin einig, dass die Infrastruktur für die Verkabelung eines Unternehmens so geplant werden sollte, dass darin Daten für einen Zeitraum von mindestens zehn Jahren verarbeitet werden können. Das Verkabelungssystem 10G ip von Siemon kann ein Unternehmen mit der erforderlichen Bandbreite ausrüsten und den Schutz der Investitionen für diese zehn Jahre gewährleisten. Dies trifft nicht nur auf die Verkabelung des Unternehmens zu, sondern auch auf die Verbindungsstruktur.

Das Unternehmen Siemon konzentriert seine Kräfte darauf, sicherzustellen, dass die Endkunden für ihre Investitionen die beste Lösung erhalten. Dank der Unterstützung durch eine der besten Garantien der Branche – eines globalen Systems von zertifizierten Installateuren und Komponenten, die den neuesten Stand der Technik entsprechen – kann ein Unternehmen sicher sein, dass sein Verkabelungssystem Mehrwert schaffen wird und den Ertrag aus dem in Elektronik investierten Kapital sowie die laufenden Anwendungen schützen wird. Ganz gleich ob ein Unternehmen sich für XGLO^®, TERA™ oder 10G 6™ entscheidet, es wird von der Investition, die es heute tätigt, morgen profitieren. Verkabelungssysteme sind so verschiedenartig wie elektronische Systeme, und deshalb lohnt es sich, wichtige Sachwerte mit der besten Infrastruktur zu schützen.

Literaturverzeichnis: Per Hour Downtime Costs, Contingency Planning Research and Internetweek (3/4/2000) Worldwide Disk Storage Systems Report, IDC, www.idc.com SAN for the Masses, Computing Technology Industry Association,; http://www.comptia.org/research/files/summaries/sansforthemassessummary1-02.pdf; Storage Network Infrastructure, 2003 Forecast (Executive Summary), Dataquest of Gartner, www.gartner.com ANSI, American National Standards Institute, www.ansi.org TIA, Telecommunications Industry Association, www.tiaonline.org EIA, Electronics Industry Alliance, www.eia.org IETF, Internet Engineering Task Force, www.ietf.org SNIA, Storage Networking Industry Association, www.snia.org FCIA, Fibre Channel Industry Association, www.fibrechannel.org