Redes de Altas Prestaciones

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1 Redes de Altas Prestaciones TEMA 3 Redes SAN -Alta disponibilidad -Sistemas Redundantes -Curso 2010 Redes de Altas Prestaciones - Indice Conceptos Componentes de un SAN Términos más utilizados Topología de un SAN Topología en Alta Disponibilidad Tecnología NAS (Network Attached Storage)

2 Redes de Altas Prestaciones - Conceptos La tecnología utilizada en Redes SAN ó Red de área de almacenamiento, fue desarrollada por los fabricantes de hardware/software de almacenamiento masivo de datos (HP/Ibm/Sun). Se trata de redes implementadas específicamente para compartir dispositivos de almacenamiento masivo de datos, independientemente de la red de servicio de datos. Este sistema de interconexión deja atrás el modelo de entrada/salida basada en transacciones locales a través de buses para implantar un nuevo modelo basado en el paso remoto de mensajes a través de canales. Esta arquitectura es independiente del sistema operativo y del procesador del Host. La tecnología controla por completo la comunicación entre dispositivos de entrada/salida con independencia del procesador permitiendo llevar a cabo múltiples comunicaciones simultáneamente (Full Duplex). Redes de Altas Prestaciones - Conceptos Redes SAN. La topología se basa en una red de switches conectados a los dispositivos de almacenamiento y a los clientes de la SAN, los consumidores. Permite que el sistema sea escalable. Se pueden añadir nuevos dispositivos al sistema, como así también aumentar el rendimiento del sistema añadiendo nuevos canales y ancho de banda del sistema. Permite transmitir datos entre sistemas a grandes distancias, que van desde metros (conexiones con cableado de cobre / fibra) hasta cientos de kilómetros en conexiones con fibra óptica. Ventajas competitivas: Escalabilidad en línea Niveles altos de disponibilidad Gestión sencilla y centralizada Gran utilización de la capacidad de disco Restauración más rápida de los datos

3 Redes de Altas Prestaciones - SAN Redes de Altas Prestaciones - Componentes Servidores Se conectan a una SAN diversos servidores de aplicaciones de distintos proveedores que a su vez ejecuten distintos sistemas operativos. Infraestructura SAN La infraestructura (o tejido ) SAN abarca los componentes de hardware, cableado y software que permiten trasladar los datos a una SAN y dentro de ella. Los adaptadores de bus de host y conmutadores Fibre Channel conforman la base, que permite a los servidores y los otros dispositivos de almacenamiento conectarse entre sí. Almacenamiento en disco Los chasis de discos proporcionan almacenamiento dedicado para servidores de aplicaciones. Ofrecen niveles altos de tolerancia a fallos, un diseño modular para aumentar la capacidad y el rendimiento, así como acceso compartido para diversos servidores que ejecutan sistemas operativos diferentes. Almacenamiento en cinta El almacenamiento de disco puede ser conectado directamente a una biblioteca de cintas por medio de Fibre Channel. Es una vía rápida y dedicada para la copia de seguridad de datos. La LAN empresarial puede dedicarse a sus funciones principales con mayor eficacia. Software de gestión Ayuda a configurar y optimizar cada uno de los componentes por separado a fin de obtener la mejor configuración. Se puede supervisar la red para detectar cuellos de botella y áreas de posibles fallos. Automatiza copia de seguridad de datos, y proporcionar estadísticas de uso que permiten distribuir la carga de los usuarios de la SAN.

4 Redes de Altas Prestaciones - Términos DAS (almacenamiento de conexión directa) Despliegue de dispositivos de almacenamiento dedicados en cada Host, conectado mediante cables de tecnología SCSI, SAS, SATA, Ide. Replicación de datos Proceso de duplicación de datos entre dos ubicaciones para garantizar la disponibilidad de los datos en caso de fallo total del centro de datos. DtS (tecnología de DAS a SAN) Característica que permite migrar de forma rápida y fácil discos y datos almacenados que se ejecutan en soluciones de almacenamiento locales a un Host, hacia una solución basada en almacenamiento compartido en red. FC (Fibre Channel) Tecnología de transmisión de datos basada en canales. Las configuraciones de Fibre Channel utilizan cableado de fibra óptica que conectan switches a adaptadores de Host o controladoras de Fibre Channel. HBA (adaptador de host) Adaptador PCI/PCI-X que conecta un Host al SAN. Cada HBA instalado se considera un Host. Pueden haber más de uno en un mismo Host. Redes de Altas Prestaciones - Términos LUN (número de unidad lógica) Parte de la capacidad de una matriz que se muestra al sistema operativo como un disco físico. Los datos de un LUN están distribuidos entre todos los discos de una matriz. RAID (matriz redundante de discos independientes) Método para grabar datos simultáneamente en varias unidades de disco que se utiliza en matrices de discos para aumentar la protección. Replicación Duplicación de datos entre dos matrices, normalmente ubicadas en distintos centros de datos, a fin de obtener la máxima disponibilidad, por si falla uno de los centros de datos. Basada en host/ip o en una SAN. SATA (ATA serie) Tecnología de disco de bajo costo comparada con los discos SCSI o FC ó SAS. Idónea para almacenar los datos menos importantes que no requieren una fiabilidad y un rendimiento elevados. SCSI (Small Computer System Interface) Protocolo que se utiliza para la comunicación con dispositivos SCSI. También lo utiliza la tecnología Fibre Channel para la comunicación con unidades de disco. SAS (Serial Attached Scsi) Protocolo SCSI de nueva generación, basado en arquitectura serial, que alcanza los mejores rendimientos y niveles de seguridad.

5 Redes de Altas Prestaciones Alta Disponibilidad Servidores en clúster Con la configuración de dos o más servidores en un clúster, las solicitudes de proceso se distribuyen equitativamente entre sus nodos equilibrado de la carga, permite que un servidor de recuperación se encargue de las operaciones de un servidor principal en caso de fallo. Trayectorias múltiples Las conexiónes se basan en trayectorias: HBA + Cable FO + Puerto Switch. Un server puede tener más de una. Si una no funciona, la conexión se interrumpe. Las trayectorias múltiples son una solución para estos casos. Replicación de almacenamiento La replicación de almacenamiento mantiene el acceso a los datos, incluso si falla todo el sistema de almacenamiento, gracias a que los copia continuamente en un espacio secundario remoto. Para entornos reducidos, lo más adecuado es que la replicación se realice entre servidores conectados a una SAN a través de una red IP. Redes de Altas Prestaciones Topologías SAN

6 Redes de Altas Prestaciones - Topologías Redes de Altas Prestaciones Alta Disponibilidad

7 Redes de Altas Prestaciones - NAS Redes NAS (Network Attached Storage) Diseño cliente/servidor, básicamente es un derivado de SAN. Soporta múltiples discos para incrementar la capacidad de almacenamiento. Van conectados a la red pública (LAN). Los clientes pueden conectar a sus dispositivos de almacenamiento individuales a través de servicios como NFS / iscsi y del número de IP del dipositivo. Soporta TCP-IP para la conexión a la red. Soporta drivers de distintos Sistemas Operativos de red. Distintos Hosts pueden compartir los mismos volúmenes de datos. Soporta el protocolo HTTP, para realizar downloads de archivos desde NAS con este soporte. La diferencia entre SAN / NAS: SAN usa una red PRIVADA para su comunicación, mientras que NAS puede utilizar una red PÚBLICA. SAN utiliza tecnología Fibre Channel como base, NAS esta soportada por TCP/IP y las características del SO para la compartición de archivos. Redes de Altas Prestaciones Esquemas Almacenamiento tomada de Wikipedia

8 Redes de Altas Prestaciones Esquemas Almacenamiento tomada de Wikipedia Redes de Altas Prestaciones Topología NAS

9 Redes de Altas Prestaciones Protocolo iscsi iscsi (internet Small Computer System Interface) Tecnología que permite el envío de comandos SCSI a través de una red IP ó Internet. Proporciona un acceso de bloque de datos basado en TCP-IP. Protocolo de la capa de transporte definido en las especificaciones SCSI-3. Se puede decir que la competencia de iscsi es la tecnología de Canal de Fibra (Fibre Channel). La funcionalidad reside en lo básico de su implementación, sus componentes son: Interfaces Ethernet Software de Infraestructura y Gestión Se utiliza un iniciador iscsi para conectar a un dispositivo SCSI de la red. Este último puede ser un array de discos, una librería de cintas, un volúmen lógico. Existen adaptadores iscsi host bus (HBAs), son tarjetas de red que incorporan un motor con la capacidad de proceso iscsi integrada. Son tratados por el S.O. como controladores SCSI convencionales, sin formar parte de la pila de red del sistema. Redes de Altas Prestaciones Protocolo iscsi iscsi (internet Small Computer System Interface) Initiator: Agente Cliente que desea conectar a un espacio de almacenamiento Target: Servidor que ofrece espacio de almacenamiento a sus clientes La arquitectura SCSI puro se basa en el modelo cliente / servidor. Un cliente inicia las solicitudes de datos de lectura o grabación de un objetivo -el servidor, por ejemplo, un sistema de almacenamiento de datos. Los comandos que son enviados por el cliente y procesados por el servidor se colocan en el bloque descriptor de comandos (CDB).

10 Redes de Altas Prestaciones otros Protocolos El grupo de trabajo de almacenamiento IP (IPS) fue creado dentro de los marcos de desarrollo de las tecnologías de almacenamiento en red en la Internet Engineering Task Force (IETF). iscsi (Internet Small Computer Systems Interface) FCIP (Fibre Channel over TCP/IP) ifcp (Internet Fibre Channel Protocol) isns (Internet Storage Name Service)