Speichernetzwerke (Fibre Channel und ISCSI)

Vielfach werden für die Datenspeicherung immer noch lokale Festplatten eingesetzt. Wer hatte daher nicht schon die Idee 

einfach eine Harddisk an ein Netzwerk anzuschliessen und die Daten zwischen unterschiedlichen Servern zu teilen? 

Nun ganz so einfach wie diese Idee auch ist stellen sich doch gewisse Probleme. Zum einem sprechen heutige Betriebsysteme

Massenspeicher respektive Block-Devices vorwiegend über das SCSI Protokoll an. Da Netzwerke aber vorwiegend mit den Protokoll 

IP/TCP betrieben werden, musste zuerst eine Umwandlung des SCSI Protokoll in TCP realisiert werden. Diese Treiber/Kernel-Funktionen 

stehen inzwischen für viele (nicht alle ((2005)) Betriebsysteme wie W2003, Linux, Solaris etc zur Verfügung, und seit ca. 2004 werden 

iSCSI (IP over SCSI rsp. SCSI in TCP) vor allem in KMU Betrieben immer mehr eingesetzt. 

Zu beachten ist, dass iSCI Lösungen je nach Hardware ca. 5-30 % Performance gegenüber reinen SCSI oder FCA Lösungen einbüssen. 

Storage-Area-Network, kurz SAN's, sind dedizierte Speichernetze die das SCSI Protokoll über das Fiber-Channel "Protokoll" (FCA) übertragen.

mit denen unterschiedliche FCA Speicherhardware angeschlossen werden kann. Ein SAN (Storage Area Network) fasst Unternehmensdaten 

zentral zusammen. Ein SAN wird parallel zu einem vorhandenen LAN/WAN aufgebaut und ausschliesslich für den Datentransfer genutzt. 

Als Übertragungsmedium kommt in einem SAN meist Fibre-Channel-Technologie zum Einsatz oder seit neuerem auch iSCSI.

Gemeinsam beider Technologien ist, dass Betriebsysteme Speichergeräte wie lokale Geräte ansprechen, unabhängig ob mit Fibre Channel oder

iSCSI gearbeitet wird. Technologien wie iSCSI und FCA sind die Basis um Storage-Virtualisierung überhaupt realisieren zu können!

Prinzipiell wird in den heutigen SAN's das SCSI-Protokoll übertragen. In SAN-Netzwerken können alle Speichergeräte zueinander kommunizieren

und somit Ihre Ressourcen mit andern Systemen teilen. Speziell Fibre Channel SAN hat sich bei grösseren Firmen fest etabliert

und ist heutzutage nicht mehr wegzudenken.

Nutzen eines Speichernetzwerkes!

Es ist erstaunlich wie vor allem in grösseren Firmen das enorme Einsparpotential von Speichernetzwerken nicht nutzen!

So werden vielfach immer noch Server mit lokalen Festplatten bestellt, die teilweise in einen parallelen SAN betrieben werden.

Die Investitionskosten werden so kaum effizient genutzt. Mit SAN Technologien erübrigen sich lokale Disks, denn diese sind 

zentral vorhanden und es kann problemlos vom SAN „gebootet“werden. 

Kosteneinsparungen von 30-60 % der Infrastrukturkosten sind möglich

-Servers können ohne lokale Platten benutzt werden. (Pizza Servers). Boot des Betriebsystem’s per SAN
-Kostspielige Cluster Lösungen können durch boot eines Ersatzservers eliminiert werden
-Überhöhte Cluster Software-Lizenzen werden nicht mehr benötigt (Kosteneinsparungen von 60-100 %)
-Neubestellungen von Disk die nur zu ~10-50& benutzt werden entfallen
-Höhere Datensicherheit, da Server und Daten räumlich getrennt werden können

Fibre Channel

Das Fibre Channel Protocol (FCP) basiert auf seriellem SCSI. Fibre Channel kann als ein Transportsystem für

Kommandos (im allgemeinen SCSI) betrachtet werden. Es packt die Daten in Frames und transportiert sie unter

Anwendung einer Fehlerkorrektur zum Bestimmungsort. Die hohen Übertragungsraten von 2/4 Gbit/s (>200 MByte/sec)

und mehr, sowie Übertragungs-Distanzen bis 100 Kilometer erlauben Daten-Speicher gegen Desaster abzusichern.

Der Fibre Channel hat kein eigenes Protokoll auf den höheren Schichten. Statt dessen kommen Protokolle wie  SCSI oder

IP zum Einsatz. Daher müssen in Anwendungen und bei Treibern keine oder nur geringfügige Änderungen vorgenommen werden.

Investitionen bleiben geschützt. Mit steigender Komplexität und grösseren SAN's wird die Überwachung zunehmend wichtig. 

Die Datenintegrität und Sicherheit muss auch in SAN's sichergestellt sein.

Grundsätzlich werden Fibre Cachnel Switches für die Verbindung SAN Verbindungen benutzt. Um bei Ausfall eines Switches

weiterhin Zugriff auf die Daten zu haben, werden Verbindungen redundant ausgelegt. 

Fibre Channel Netzwerke sind in der Praxis 5-30 % schneller als iSCSI Lösungen.

ISCSI Speichernetzwerke

iSCSI (oder Internet-SCSI) ist ein IETF-Standard, der SCSI-Blöcke in Ethernet-Pakete  umwandelt. Im Grunde ist das iSCSI-Protokoll 

eine Methode, SCSI-Blöcke mit niedriger Latenz über IP-Netzwerke zu übertragen. Mit iSCSI können Sie ein auf IP basierendes

Storage Area Network mit einem System aufbauen, dass Ihnen bereits bekannt und aus dem Alltag

vertraut ist; das Ethernet. iSCSI sprengt damit die Grenzen eines direkt angeschlossenen Speichersystems (DAS: Direct Attached Storage);

es ermöglicht den Austausch von Speicherressourcen zwischen mehreren Servern sowie eine grössere Kapazität, ohne dass Anwendungen 

beendet werden müssen.Vorteile von iSCSI-SANs Hohe Verfügbarkeit Da zwischen Servern und dem Speicher mehrere Datenwege 

verfügbar sind, kann eine Verbindung sogar dann aufrecht erhalten werden, wenn einige Leitungen ausfallen. Skalierbarkeit 

Die switch-basierte Architektur von SANs ermöglicht IT-Managern, die Speicherkapazität zu erweitern, ohne dass sie aktive Anwendungen

beenden müssen. Holen Sie das Maximum aus Ihren Investitionen für Speicherressourcen heraus SANs ermöglichen die gemeinsame 

Verwendung von Festplatten und Bandlaufwerken auf mehreren heterogenen Plattformen. Wann und wo sind iSCSI-Produkte erhältlich? 

Zahlreiche führende Unternehmen bieten heute iSCSI-Produkte an; darunter Adaptec, Network Appliance, Cisco, Spectralogic, Stonefly etc.