Agenda. Soluciones de almacenamiento en red

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Inmaculada María Pinto Silva
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1 Storage & Server Solutions Introducción Replicación del almacenamiento en centros de procesos de datos Eduardo Vales Hernández Director de Proyectos Flytech S.A. Tour Tecnologico Aslan 7 de Noviembre 2007 Murcia Sardenya 286 Barcelona Isabel Colbrand 10 L Madrid Telefono: evh@flytech.es URL:

Tour Tecnologico Aslan 7 de Noviembre 2007 Murcia Sardenya 286 Barcelona Isabel

2 Agenda Soluciones de almacenamiento en red NAS, SAN Equipamiento iscsi FC vs iscsi Diferencias contrastables Qué puede ocurrir en un CPD? LDR vs GDR Replicaciones Sincronas vs Asincronas Raid de Raids Raid orientado a objetos

3 NAS Compartición de carpetas / ficheros NAS es un sistema de almacenamiento para compartición de ficheros A día de hoy, cualquier NAS permite multiples Gbit Ethernet para datos / gestión, agregación de capacidad con cabinas JBOD s, módulos de backup, control de robots de cintas, administración remota, hot swap, fuentes redundantes,snapshot programados... Los NAS avanzados permiten: Trabajar con replicaciones síncronas/asíncronas entre los diferentes dispositivos NAS, para garantizar la redundancia de datos Antivirus VTL y 10/20/40 Gbps Initiators y Target SAN iscsi

administración remota, hot swap, fuentes redundantes,snapshot programados.

4 SAN FC

5 Red de almacenamiento basada en protocolo FC Almacenamiento centralizado Permite todas las opciones posibles en almacenamiento Replicación, snapshot, cluster, agregación de ancho de banda, baja latencia, redundancia total... Alta velocidad, 2, 4 y 10 Gbps para teaming, múltiples puertos, acceso Activo/Activo. No trabaja con ficheros, trabaja con bloques SCSI. Grandes distancias Necesidades en una red SAN FC HBA FC por host Cableados F.O. Gbics SFP-LC Switchs FC Inconvenientes Coste HBA Coste switch FC Cableados ópticos Administración de entornos FC ( los administradores no disponen de amplios conocimientos sobre protocolo / configuración de entornos FC ) Es la solución con más prestaciones en almacenamiento a día de hoy?

Grandes distancias Necesidades en una red SAN FC HBA FC por host Cableados F.O.

6 Necesidad del mercado Nacío un nuevo objetivo para hacer viable en costos las replicaciones... Redes SAN de menor coste Usando HD SATA2 / SAS Menor coste por GB Utilizando soporte de red rápido y fácil Gbit Ethernet Bajando el coste por HBA Uso con drivers o HBA TOE / isoe dedicada Facilitando el cableado Uso de cableados RJ45 cat 5e Aprovechando los conocimientos adquiridos Entornos Ethernet IP Abaratando las mecánicas de red de almacenamiento Switchs FC vs Switchs Ethernet Virtualización y Snapshot Integradas en los sistemas por defecto Replicaciones Al trabajar bajo IP, las distancias no son representativas

con drivers o HBA TOE / isoe dedicada Facilitando el cableado Uso de cableados RJ45 cat 5e Aprovechando los conocimientos adquiridos Entornos Ethernet IP

8 Qué es iscsi?

9 iscsi es un protocolo de transporte de bloques SCSI a traves de TCP/IP. Header-TCP-IP-SCSI Blck-CRC Es el equivalente a FC, para entornos SAN Permite publicar en cualquier punto de IP los LUN s a uno o múltiples Hosts Estos LUN s pueden ser: Volúmenes Raid Volúmenes NonRaid Robóticas de cintas Cintas de backup basadas en SCSI Volúmenes de backup o dispositivos de backup virtuales

cualquier punto de IP los LUN s a uno o múltiples Hosts Estos LUN s pueden ser: Volúmenes Raid

10 Grandes Prestaciones, Alta Disponibilidad Minimo 1 Gbps por puerto Baja latencia Dual Path Redundancia Balanceo de cargas Snapshot y ampliación dinamica de volúmenes Replicación remota Entornos de trabajo múltiples Servidores de ficheros, bases de datos, , Video Streaming Clusters D2D, D2D+Backup a cinta Pero hasta donde podremos llegar en velocidad?

Replicación remota Entornos de trabajo múltiples Servidores de ficheros, bases de datos,

11 Velocidades? Gb Ethernet Agregación de puertos 10 Gb Ethernet Infiniband Bus de comunicaciones serie bidireccional de alta velocidad, diseñado tanto para conexiones internas como externas Single 10 / Dual 20 / Quad 40 Gbps en bruto Real Single 8 / Dual 16 / Quad 32 Codificación 8/10 Bits ( de los 10 bits enviados solo 8 son datos) Futuro 40 Gbps Ethernet PCIe 16x 2.5 Gbps x 16 = 40Gbps A dia de hoy imposible 100 Gbps al host PCIe 40x? 2.5 Gbps x 40 = 100 Gbps???? Estándar en servidores? Estándar en IEEE? Necesidad de mayor integración en chips I/O de servidor. Minimo 22nm

conexiones internas como externas Single 10 / Dual 20 / Quad 40 Gbps en bruto Real Single 8 / Dual 16 / Quad 32 Codificación 8/10 Bits ( de los

12 TOE Diferencias entre initiator soft vs TOE TCP / IP Offload Engine HBA dedicada para TCP/IP SCSI blocks sobre CPU s Host Alta tasa de transferencia

13 isoe iscsi Offload Engine isoe vs TOE HBA dedicada para iscsi SCSI blocks sobre CPU dedicada en la HBA del Host Permite Boot Remoto sin HD s locales La maxima tasa de transferencia sobre 1 Gbit en iscsi (sobre 80MB/s)

del Host Permite Boot Remoto sin HD s locales La

14 Diferencias contrastable FC Adaptador HBA Conocimientos FC Cableados FO Switchs FC Costo FC GB/ Distancias Velocidad Seguridad = iscsi iscsi Driver (coste=0)*** Conocimientos TCP/IP Cableados RJ45 Switchs Gbit Ethernet Costo SAS/SATA2 GB/ TCP/IP 10Gb- FC over IP Seguridad = FC

iscsi Driver (coste=0)*** Conocimientos TCP/IP Cableados RJ45 Switchs

15 iscsi

16 Veamos un pequeño vídeo...

17 Que tipos de fallos o desastres pueden ocurrir en un CPD? Soluciones Fallos Desastres Fallo en Componente Fallo de Discos Redundancia Mirror Local Fallo en Servidor Servidores Clustering Fallo en Aplicación Host Clustering Perdida De Datos Corrupción De Datos Snapshots Backup Daños en el SITE (Inundaciones Incendios) Ataques internos? Problemas Sobretensión Alta Disponibilidad NSPF Local Protección De Datos GDR Disaster Recovery Remoto

Servidores Clustering Fallo en Aplicación Host Clustering Perdida De Datos Corrupción De Datos Snapshots

18 Data Replication y Recovery Replicación de Datos Local Recuperación Global ante desastres Asegura la operatividad continua del sistema Supera el concepto de NSPF y Backup Permite Failover y Fail-back en diferentes localizaciones

operatividad continua del sistema Supera el concepto de

19 Local Disaster Recovery LDR Local Disaster Recovery Mirror Sincrono de datos sobre sistemas de almacenamiento distribuidos Posibilidad de Volumenes Especificos Sobre conexión directa hasta 300 MB/s de 1 a 3 sistemas de almacenamiento Total acceso en activo/activo tanto en el sitio primario como en el secundario Site failover y fail-back Monitorización In-band del site via Heartbeat

300 MB/s de 1 a 3 sistemas de almacenamiento Total acceso en activo/activo tanto en el sitio

20 Storage & Server Solutions LDR Edificio Edificio Secundario Principal F.O. Enlazando sistemas iscsi Se rv Ap idore lica s d ció e n Ethernet LAN Path iscsi con Takeover e Initiators nativos de s e r vido ción r e S ca i l p A

21 LDR es Sincrono Sin perdida de datos en tiempo real Tiempo en Segundos N N = Tiempo de failover de los cluster Punto de Desastre Punto de Servicio

22 Global Disaster Recovery GDR Global Disaster Recovery Replicación de datos Asincrona o Sincrona sobre redes IP- LAN, MAN y WAN. Sitio primario Master (secundario esclavo) Posibilidad de gestión especifica de Volumenes para una mejor gestión del ancho de banda Politicas de replicación Automatico o planeado failover y fail-back Replicación sobre point in time

23 Storage & Server Solutions GDR Edificio Edificio Secundario Primario LAN, MAN, WAN Replicación de Datos normalmente Asincrona o excepcionalmente Sincrona Se rvi Ap dore lica s d ció e n de s e r vido ción r e S ca Apli

24 Proceso del DR Sincronizacion inicial Replicacion Desastre! (Local site) Site Failover (Switch) Reparación! (Local site) Site Failback (Switch) planeado

25 Relación entre Volumes Pareja de Volumenes DR Primario Secundario

26 Consistencia de Grupos Servidor de ficheros Exchange SQL Local site Remote site File Pareja Independiente File DB1 log1 Grupo Consistente DB1 log1 DB2 log2 DB2 log2

27 GDR Metodos de Replicación Sincrona o Asincrona

28 Escritura(B,A) A Server Server Server Server LAN Ack Escritura(B,A ) A A Tabla Mapeo Volumenes Escritura (B,A ) iscsi Ack IP Tabla Mapeo Volumenes A Escritura (B,A ) A Local Site Metodo Replicación Sincrona Remote Site

29 Escritura(B,A) A Server Server Server Server LAN Escritura (B,A ) A Ack A Tabla Mapeo Volumenes Escritura (B,A ) Journal Replicación periodica Write(B,A ) iscsi IP Ack (Todos los bloques transferidos) Fusión de bloques Escribe (B,A ) Journal Tabla Mapeo Volumenes A Local Site Metodo Replicación Asincrona Remote Site A

30 Data Acknowledge Storage Servers SITIO A SAN iscsi SITIO B A B C A 0 B 0 C 0 Volumenes Primarios (Primer Almacenamiento) Volumenes Mirror/ Esclavos (Almacenamiento Secundario) Ejemplo de Mirror Sincrono de tres volumenes

31 Clusters de Almacenamiento Solo esta parte llevaría 4 días de curso Sistemas de almacenamiento basados en Raid de Raids sobre objetos Tasas de transferencia real a disco desde 350MB/s hasta 3500MB/s Basados en sistemas de ficheros paralelizados Entornos Linux

32 Conclusiones iscsi es básico en replicaciones iscsi tiene un TCO mucho más bajo La distancia no es un impedimento Trabaja con cualquier tecnología de discos No se necesita tener nuevos conocimientos

33 Muchas Gracias!!!!

35 Glosario DAS NAS Direct Attached Storage Almacenamiento conectado directamente a servidor Network Attached Storage Almacenamiento conectado a red. Comparte carpetas / ficheros Opciones 10 Gbps, replicación, antivirus, UPS locales remotas, integración sobre múltiples OS, captura sistemas iscsi como locales, encriptación, Load Balance, Fault Tolerance, Snapshot.

36 Glosario SAN Storage Area Network SCSI Red de Almacenamiento Publica bloques de disco. Basada en iscsi 1-10 Gbps, FC Gbps Small Computer System Interface Interface estándar para la transferencia de datos entre periféricos. Permite transferencia de bloques de disco

37 Glosario FC (Fibre Channel) Interface de alta velocidad para la transferencia de datos entre periféricos. Usado en sistemas de almacenamiento SATA Serial Advanced Technology Attachment Evolución del disco PATA(Integrated Disk Electronic), hacia serie

38 Glosario SATA2 SAS Serial Advanced Technology Attachment versión 2 Evolución del disco SATA 1.5 Gbps a 3.0 Gbps. Compatible SAS Serial Attached SCSI iscsi Internet SCSI. Transporte de bloques SCSI sobre TCP/IP

39 Glosario VLSI Very Large Scale Integration, integración en escala muy grande. Latencia Tiempo que tarda un dato a estar disponible desde que se realiza su petición PCI-Express Peripheral Component Interconnect Express. Nuevo estándar de interconexión serie. InfiniBand Especificación para la transmisión de datos entre procesadores y dispositivos de I/O los cuales gradualmente reemplazaran a los buses PCI en servidores potentes

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