Hálózati Operációs Rendszerek

1. Hálózati Operációs Rendszerek SAN Előadó: Bilicki Vilmos bilickiv@inf.u-szeged.hu www.inf.u-szeged.hu/~bilickiv

2. Az előző előadás tartalma • Network File System (NFS) • Andrew File System (AFS) • CODA File System (CODA) • Server Message Bolck (SMB), Common Internet File System (CIFS) • Distributed File System (DFS) • LanStore

3. A mai előadás tartalma • SAN – Storage Area Network • Trendek Igények • Adattár kapcsolat fejlődés • Adattárolási megoldások • SAS • NAS • SAN • Fibre Channel architektúra • Pont-pont • Gyűrű • Kapcsolt • SAN komponensek • SAN megosztott adattár • SAN menedzselés • Gyűjtemények • Adatmozgás, migrálás

4. Források • Introduction to Storage Area Network, SAN IBM - Redbook

5. Trendek, igények • Értékes adatok? • E-business • Enterprise Resource Planning • Heterogén környezet, nagyon elosztott rosszul menedzselt információ • Rendelkezésre állási igény: 24x7 • Virtuális erőforrás • Azonnali, korlátlan skálázhatóság • ...

6. Az adattárak kapcsolódási megoldásainak fejlődése • Növekvő I/O igény • Szerverhez csatol tároló (Server Attach Storage) • A szerver vezérli a tárolót alacsony szintű utasításokkal • Intelligens tároló • Vezérlő egységek • Gyorstár • RAID 1 • Vezérlő processzorok • I/O folyam kezelése • IBM 1991 ESCON (Enterprise System CONnection) 17 Mbyte/sec • ESCON Director – nagy sebességű kapcsoló • SSA – Serial Storage Architecture 1991 IBM – busz helyett hurok • PC világ • ATA, Ultra ATA -> rövid kábel • SCSI – 25 méter, komplex vezérlők, több eszköz is csatlakozhat ugyanarra a tárolóra -> Cluster

7. Adattárolási megoldások(1) • Mainframe • Központosított adattár • Kliens/Szerver • Sok egymással laza kapcsolatban lévő szolgáltatás • Sok külön menedzselt adattár • Külön-külön kell menedzselni a kapacitás növelést • Magas TCO • Napjainkban több rétegű architektúrák • Megjelenítés (tipikusan web böngésző) • Alkalmazás logika (Alkalmazás szerver) • Adattár (Adatbázis) • Fájlrendszer (SAN)

8. Adattárolási megoldások(2) • SAS Server Attached Storage • Szerver központú • Egy általános célú szerver része • Az adathozáférés hardver, platform függő • Nem skálázható

9. Adattárolási megoldások(3) • NAS Network Attach Storage • Fájl központú • Majdnem SAN, első lépés a SAN felé • Dedikált fájl szerver • LAN kapcsolat • Tároló particionálás • Data copy sharing heterogén környezetben • Data sharing homogén környezetben

10. Adattárolási megoldások(4) • SAN – Storage Area Network • Adat központú • Szerver/Tároló független • Komoly I/O teljesítmény hálózati flexibilitással • Nagyon jól skálázható • Központosított menedzsment • Magas rendelkezésre állás • Szervermentes mentés • Eszköz gyűjtemények

11. Adattárolási megoldások (5) • SAN (Storage Area Network) • Irány a mainframe • Nagy sebességű hálózat mely lehetővé teszi a közvetlen kapcsolatot a tárolóegységek között illetve az adatfeldolgozók között. • Tekinthetjük az adattároló busz (SCSI) meghosszabbításának is • Egy-egy SAN-t használhat egy szerver, de megoszthatja több szerver is • Lehet földrajzilag elosztott, vagy egy pontra fókuszált • Kapcsoló, forgalomirányító, kapu itt is megjelenő fogalmak • Interfészek: • ESCON (Enterprise System Connection) • SCSI (Small Computer Systems Interface) • ISCSI (Inetrnet Small Computer Systems Interface) • SSA (Serial Storage Architecture) • HPPI (High Performance Paralell Interface) • FC (Fibre Channel) • FCIP (Fibre Channel over IP)

12. Adattárolási megoldások (6) • SAN (Storage Area Network) • Cluster megoldások alapja • Hibatűrés • Skálázhatóság • Terhelés megosztás • Redundáns útvonalak • A hagyományos hálózattól elkülönülő hálózat (ISCSI esetében nem!) • Használata • Szerver <-> Tároló (hagyományos megoldás) • Szerver <-> Szerver (nagy adatforgalom) • Tároló <-> Tároló (Pl.: mentés)

13. Adattárolási megoldások (7) • SAN (Storage Area Network) • Előnyei: • Megnövelt rendelkezésre állás (független tár, redundáns útvonalak) • Nagyobb teljesítmény (Külön hálózat, nem a szerver feladata a tároló kezelése) • Központosított konszolidált tároló (egyszerűbb menedzsment, skálázhatóság, felxibilitás) • Adat mozgatás (több földrajzilag különböző helyen tárolhatjuk adatainkat) • Egyszerűsített menedzsment, csökkent TCO

14. Fibre Channel Arhitektúra • Fibre Channel – FC – napjaink SAN megvalósításának alapja • 200 Mbyte/sec, 400 Mbyte/sec • Egy szállító architektúra mely szállíthat: • IP • FICON • FCP (SCSI) • … forgalmat • Specifikáció: • Fizikai réteg (FC-0, FC-1, FC-2) keretek, sebesség, … • Felsőbb rétegek (FC-3, FC-4) multicast, beágyazások • Topológiák: • Pont-pont • Gyűrű • Kapcsolt (kaszkád) • Szolgáltatás osztályok: • Class 1-6 – nyugtázott kapcsolat orientált, …

15. Pont-Pont • A teljes sávszélesség a két csomópont rendelkezésére áll

16. Gyűrű • A HUB menedzseli a gyűrűt, a meghibásodásokat is kiiktatja • Osztott sávszélesség

17. Kapcsolt • Egyszerre több párhuzamos kapcsolat

18. Kapcsolt kaszkád nélküli

19. Kapcsolt kaszkáddal

20. SAN komponensek • SAN szerverek • SAN tárolók • Kapcsolatot megvalósító eszközök • Optikai kábel, … • Kapcsoló • Forgalom irányító (átalakító) • Átjárók (WAN) • SAN alkalmazások

21. SAN megosztott adattár • Tároló megosztás • Saját partíciók • Fizikai • Logikai • Egy partíciót egyszerre egy kliens használ • Fájl gyűjtemények • Nem osztanak fix kapacitást, csak akkor amikor szükség van rá • Ezek töb platformról is egyszerre hozzáférhetőek • Adat másolás megosztás • A szerver egy ásolatot kap az adatról és azt kezeli • Valódi Adat megosztás • Egy adathalmazhoz többen is hozzáférnek (írás/olvasás) • Típusai: • Sekvenciális • Szimultán olvasás • Szimultán írás

22. SAN menedzselés • Megfelelő menedzselő szoftver nélkül nem igazán használható • Simple Network Management Protocol • MIB, SNMP protokoll • Web Based Enterprise Management • Enetrprise Storage Resource Management

23. SAN menedzselés • Szintjei: • Tároló szintű • SAN Hálózat szintű (SNMP) • Válalat szintű • Integrált nézet • WBEM • CIM

24. Erőforrás gyűjtemények • Kapacitás bővítés • Merevlemez gyűjtemények • Dinamikus terület allokálás • Blokk szintű – Logikai Blokk (LUN) • Szallag gyűjtemények • Szerver klaszterezés

25. Merevlemez gyűjtemény

26. Szalag gyűjtemény

27. Szerver klaszterezés

28. Adatmozgatás, migrálás • Hasonló és különböző eszközök között • SAN mentes megoldás: • Szerver – LAN – WAN – LAN – Szerver • Komoly terhelés a szervereken • IP -> BEOF • Típusai: • Média migrálása • Egyik gépről a másikra áthelyezendő adatok • Adat migrálás és visszaállítás • Tipikusan fájlokkal foglalkozik • Adat másoló szolgáltatások • Hagyományos • T-0 copy (time = zero) • Másolatok készítése (lezárás – másolás - használat) • Remote Copy • Szinkron • Aszinkron

29. Mentés, visszaállítás • SAN nélkül: • Helyi – gyors – magas TCO • Hálózatos – jobb TCO – függ a hálózat terheltségétől • Típusai: • LAN mentes adat mozgatás • Szerver mentes adatmozgatás • Katasztrófa mentés és visszaálítás

30. LAN mentes adatmozgatás • Pl.: mentőegység gyűjtemény

31. Szerver mentes adatmozgatás • LAN, Szerver mentes

32. Katasztrófa mentés és visszaállítás • Helyileg is elosztott • Nagyobb távolságoknál átjárókat kell használni (>10 km)

33. A mai előadás tartalma • SAN – Storage Area Network • Trendek Igények • Adattár kapcsolat fejlődés • Adattárolási megoldások • SAS • NAS • SAN • Fibre Channel architektúra • Pont-pont • Gyűrű • Kapcsolt • SAN komponensek • SAN megosztott adattár • SAN menedzselés • Gyűjtemények • Adatmozgás, migrálás

34. A következő előadások tartalma • Hálózati biztonság • Tűzfalak szolgáltatásai és típusai • Proxy szolgáltatásai és típusai • Behatolás detektálása • A félév anyagának áttekintése