Лекция 13. Архитектура сетей хранения данных.

Ethernet — это не технология, это идеология. Еще одной такой идеологией являются сеть хранения данных. Все системы организованы при помощи ЦОДов и сетей хранения данных, и если мы не будем понимать как это работает, то современную информационную систему мы не сделаем.

У компьютера есть HBA – Host Bus Adapter будет подключен шиной к диску, а контроллер будет находиться на диске. Это было начиная с дисков IDE. Операционная система всегда дает команды host bus адаптеру. Адаптер контроллеру, контроллер записывает на диск. Контроллер cам по себе может содержать процессоры, кеш и массу всего другого. Операционная Система, впрочем не работает с процессором контроллера, она работает только со своим процессором. Когда появились такие дисковые подсистемы возникла идея SCSI – Small Computer System Interface (скази), это 50-пиновая шина (50 разъемов). SCSI интерфейс это система команд, он прижился потому, что мы не даем определенный синтаксис на команду, мы не говорим как делать. Мы говорим что делать. (Пример: Начни писать, Начни что-то, Поставь метку такую то и т.д.). Эти команды одинаковые для всех производителей, а вот их исполнение у каждого производителя свое. За счёт этого SCSI системы легко расширяемые. Вот так можно прицепить до 127-ми дисков. Как только SCSI возник – появилась возможность иметь очень большие объемы, это называется канал ввода вывода, таких каналов так же может быть не один. Это делает операционная система, в частности Windows имеет две системы ввода-вывода, 2 host bus адаптера. (2х127).

Эта идея впервые посетила IBM и она сказала, что мы можем иметь множество всего, колоссальные объемы, но куда это все засунуть? Такой дисковый объем невозможно запихнуть ни в один компьютер. Это внешний кабинет, который можно иметь на каком-то расстоянии от процессора, но при удалении его от компьютера мы получаем наводки на шину. (т.к. провода медные). IBM поэтому сказал, что это никуда не годится и предложил подключать все это по оптике. Благодаря этому мы можем утащить наш кабинет без риска на значительно более большое расстояние + лишаемся проблем наводок. А так как на оптоволокне стали получать достаточно высокие скорости я могу получить не скорость 600 Мбит/сек, а скорость, которая получается по оптоволокну. Тем самым мы можем заменить кази на что-то другое.

SATA, IDE, MFM, SDI – это интерфейсы предназначены для небольших дисковых подсистем, для персональных компьютеров. Их мы не рассматриваем, т.к. они не предназначены для корпоративной работы. Поэтому IBM сделала ESCON - Enterprise Systems Connection. Это специальные интерфейсы физического которые позволяют передавать по оптоволоконной шине с дисковой подсистемы. Первые ESCON'ы сделал AMP. Устройства которые передавали по этой шине через ESCON’ы назывались Director (грубо говоря он используется вместо host bus адаптера). Далее IBM сказал, что необходим протокол передачи по этой шине, требуется спецификация, как формировать фрейм. У нас сплошная сетевая технология. Мы постоянно передаем друг другу какие то фреймы, которые требуется сформировать в приемлемый вид. Для передачи по меди – одно кодирование, для оптоволокна другое. Т.к. нолики и единицы не годятся для того, кто передает лазером и т.д. Тот протокол, который они начали использовать называется Fibre Channel (способен работать как по оптоволокну, так и по меди) сейчас сертифицирован ANSI — сейчас является основным протоколом для сетей хранения данных. Существует масса его версий.

Что же такое сети хранения данных? Мы заменили медь на оптоволокно, мы придумали другой протокол. Операционная система передает все так же как для SCSI, затем адаптер превращает это все в понятное FC. А на контроллере диска мы снова получаем из FC в SCSI. Таким образом нам не надо переделывать все, а всего лишь 2 контроллера. И получаем мощные системы хранения. Мы должны сделать так, чтобы к дискам обращались не только файл сервер 1, но и 2 и … n, т.к. Мощности одного сервера явно не хватит. И все это требуется сделать при помощи сетевых технологий, т.к. эти серверы будут удалены и тогда мы добьёмся возможности работать с очень большими объемами. Для того, чтобы сделать это требуется протокол FC. Почему? Во-первых FC позволяет работать на различных топологиях, во вторых в нем было сделано удачное кодирование (которое потом использовалось в гигабите - NRZI. У гигабита скорость чуть выше чем у FC. Но на тот момент, когда это делалось выше гигабита не было.). Далее можно так же подцепить кучу устройств (основным разработчиком для этого является Brocade). Можно пристроить до 6 тысяч устройств, которыми можно управлять. Управляются серверы, подключенные к системам хранения несколькими вариантами:

1. Можно сделать топологию P-to-P (Point-to-Point).

2. Можно сделать топологию, которую называют «арбитражная петля» Arbitrated Loop. Это означает, что по центру композиции есть hub (устройство, которе просто усиливает и больше ничего). Есть сервер (процессор и память), который шлет некий запрос hub 'у. Пример (сервер пошлет запрос на hub, hub пошлет запрос на какой то ленточный массив, а оттуда мы пишем на дисковый массив, те вернут ответ, в итоге петля. Поэтому физическая топология – звезда, а логическая – петля с арбитражем.

3. Можно сделать фабрику (совокупность коммутаторов). Вот есть какой то сервер, который в свою очередь передает запрос на switch, тот на другой, более хороший, switch тот на другой, пока в конце концов нас не переключат на какой то storage.

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: