SAN / NAS Von Angela Rönnebeck, Simon Mattmüller und Patrick Schachner

SAN / NAS

Von Angela Rönnebeck, Simon Mattmüller und Patrick Schachner

Gliederung

3. Semester 3. Semester Wirtschaftsinformatik Wirtschaftsinformatik Semesterpräsentation Semesterpräsentation

Einführung von Angela Rönnebeck – Entwicklungsgründe für Speichernetze– Lösungsansätze– NAS– Aufbau NAS

Was ist SAN ? von Simon Mattmüller – Netzwerkarchitektur– Komponenten– Features

Überblick von Patrick Schachner– NAS– SAN– Hybridlösung– iSCSI

Einführung- Entwicklungsgründe für Speichernetze- Lösungsansätze- NAS- NAS Aufbau

• Was ist SAN ?• Überblick

What do storage and oxygen have in common?

You don‘t know how much you need it, until you‘re out of it!

Angela Rönnebeck

Einführung

Einführung» Entwicklungsgründe für Speichernetze- Lösungsansätze- NAS- NAS Aufbau

• Was ist SAN ?• Überblick

EinführungEntwicklungsgründe

• Explosion des Datenvolumens• Daten:

– Wertvollstes Gut für Unternehmung– Existenzgrundlage– Wichtigstes Kapital von Unternehmen

Einführung» Entwicklungsgründe für Speichernetze- Lösungsansätze- NAS- NAS Aufbau

• Was ist SAN ?• Überblick

EinführungEntwicklungsgründe

Probleme• Räumliche Begrenzung durch

vorgegebene Kabellängen• Räumliche Trennung von Server und

Storage nicht möglich• Wachsende Kosten und Komplexität

des Storage Managements

Einführung» Entwicklungsgründe für Speichernetze- Lösungsansätze- NAS- NAS Aufbau

• Was ist SAN ?• Überblick

EinführungEntwicklungsgründe

Fehlerfälle• Datenverlust• System-Ausfälle ( hohe Kosten)

Einführung» Entwicklungsgründe für Speichernetze- Lösungsansätze- NAS- NAS Aufbau

• Was ist SAN ?• Überblick

EinführungEntwicklungsgründe

Fehlergründe• Versagen von Komponenten• Unsauber kodierte System-Software

oder Anwendungsprogramme

Einführung» Entwicklungsgründe für Speichernetze- Lösungsansätze- NAS- NAS Aufbau

• Was ist SAN ?• Überblick

EinführungEntwicklungsgründe

Fehlergründe• Störfälle

– Unfälle– Unerfahrenheit– Böswilligkeit– Wasser- und Brandschäden– Energieausfall– Versehentliches Löschen– Viren

Einführung» Entwicklungsgründe für Speichernetze- Lösungsansätze- NAS- NAS Aufbau

• Was ist SAN ?• Überblick

EinführungEntwicklungsgründe

Ziele• Unabhängiger Speicherort der Daten• Plattformunabhängigkeit• Verfügbarkeit 24 x 7 x 365 x

forever• Erweiterbarkeit• Administrierbarkeit

Einführung- Notwendigkeit von Speichernetzen» Lösungsansätze- NAS- NAS Aufbau

• Was ist SAN ?• Überblick

EinführungLösungsansätze

Serverzentrierte IT-Architektur

LAN

1

2

3

Disk Disk Disk

Disk Disk Disk

Disk Disk Disk

Einführung- Notwendigkeit von Speichernetzen» Lösungsansätze- NAS- NAS Aufbau

• Was ist SAN ?• Überblick

EinführungLösungsansätze

Speicherzentrierte IT-Architektur

LAN

1

2

3 Disk

Speichernetz

Einführung- Notwendigkeit von Speichernetzen» Lösungsansätze- NAS- NAS Aufbau

• Was ist SAN ?• Überblick

EinführungLösungsansätze

Speichernetze• Virtuelle Disks

– So groß, wie man sie benötigt– So schnell, wie man sie benötigt– Sehr „zuverlässig“– Können vergrößert werden

Einführung- Notwendigkeit von Speichernetzen» Lösungsansätze- NAS- NAS Aufbau

• Was ist SAN ?• Überblick

EinführungLösungsansätze

Speicher-Management-Ansätze

• DAS (Direct Attached Storage)• CDS (Centralized Data Storage)• SAN (Storage Area Network)• NAS (Network Attached Storage)

Einführung- Notwendigkeit von Speichernetzen- Lösungsansätze» NAS- NAS Aufbau

• Was ist SAN ?• Überblick

EinführungNAS

NAS• Definition

– „Netzwerkangeschlossener“ Speicher– Zentralisierte Storage Devices– Dateien u. Dateisysteme stehen über IP-

Netzwerke zur Verfügung– Clients greifen über Netzwerkprotokolle

auf Storage Devices zu

Einführung- Notwendigkeit von Speichernetzen- Lösungsansätze» NAS- NAS Aufbau

• Was ist SAN ?• Überblick

EinführungNAS

NAS• Client- / Server-Technik• Storage-Server mit eigener

Netzanbindung• Plattformunabhängiges Filesharing

durch NFS (Unix) und CIFS (Windows)

Einführung- Notwendigkeit von Speichernetzen- Lösungsansätze- NAS» NAS Aufbau

• Was ist SAN ?• Überblick

EinführungNAS Aufbau

LANNAS NAS

Einführung- Notwendigkeit von Speichernetzen- Lösungsansätze- NAS» NAS Aufbau

• Was ist SAN ?• Überblick

EinführungNAS Aufbau

Bestandteile• Redundant konfigurierbarer Fileserver• Redundant ausgelegter Management-

Prozessor Standard-PC• I/O reduzierte OS Standard-PC• Bilden I/O Kanal zwischen Storage

Devices und Client

Einführung- Notwendigkeit von Speichernetzen- Lösungsansätze- NAS» NAS Aufbau

• Was ist SAN ?• Überblick

EinführungNAS Aufbau

Bestandteile• Netzwerkschnittstellen: Ethernet,

FDDI, ATM• Netzwerkprotokolle: TCP/IP, UDP/IP• Dateizugriffsprotokolle: NFS, CIFS• Dateiübertragung: FTP/TFTP

• Einführung Was ist SAN ?

- Netzwerkarchitektur- Komponenten- Features

• Überblick

Was ist SAN ?

Simon Mattmüller

• SAN - Storage Area Network• Dediziertes und hochperformantes

Speicher - Netzwerk• Völlig autonome Speicherung von

Daten• Eigenes, komplettes und vom

eigentlichen LAN abgetrenntes Netzwerk

• Fibre Channel Technologie

• Einführung Was ist SAN ?

- Netzwerkarchitektur- Komponenten- Features

• Überblick

Dedicated high speed network ofdirectly connected storage elementsdesigned to move large amounts of dataBetween hostindependent distributedstorage devices:

<Server to Server>, <Server to Storage>,<Storage to Storage>.

DefinitionSAN

NetzwerkSAN

• Einführung Was ist SAN ?

» Netzwerkarchitektur- Komponenten- Features

• Überblick

KomponentenSAN

• Einführung Was ist SAN ?

- Netzwerkarchitektur» Komponenten- Features

• Überblick

SAN Infrastruktur• HBA und GIBICs• FC Hubs und Switches• Glasfaserkabel Single/Multi Mode oder

Kupferkabel

SAN Speicher Nodes• Raid Arrays• Tape Libraries

SAN Anwendungen und Management• Serverless Backup, Snapshots, Remote Mirroring• Visualisierung, Monitoring und Reporting

KomponentenSAN

• Einführung Was ist SAN ?

- Netzwerkarchitektur» Komponenten- Features

• Überblick

BegriffeSAN

HBA = Host Bus Adapter, Karte im Server

GIBIC = Gigabit Interface Converter (Steckplatz)

E-, F-, FL-, G-, N-Port = Verschiedene Ports für SAN

Komponenten

LUN-Masking/Filtering = Segmentierung von Speicherplatz

WWN = World Wide Name, 64 Bit Kennzeichen für Nodes

und Ports

Zoning = Funktion zur Segmentierung und Gruppierung

FCIP = Fibre Channel Over IP

iFCP = Internet Fibre Channel Protocol

iSCSI = Internet Small Computer Systems Interface

DWDM = Dense Wavelength Division Multiplexing

• Einführung Was ist SAN ?

- Netzwerkarchitektur» Komponenten- Features

• Überblick

BackUp&RedundanzSAN

• Enorme Netzwerkauslastung durch Backup• LAN Free Backup• Lokal vorhandene Bandsicherungsgeräte• Backup Sever mit entsprechend großer Tape Library• Skalierbares Fibre Channel RAID Storage Array

(bis zu 16 TB)• Remote Disk Mirroring Option für gesteigerte

Datensicherheit• Nahtlose Integration mit führenden Backup

Lösungen wie Tivoli, Veritas oder Legato• Redundanz durch Clustering

• Einführung Was ist SAN ?

- Netzwerkarchitektur- Komponenten» Features

• Überblick

• Einführung• Was ist SAN ? Überblick

» NAS- SAN- Hybridlösung- iSCSI

ÜberblickNAS

Vorteile:• Direkte Integration• „Benutzerfreundlichkeit“• true file/ data sharing• Plattformunabhängigkeit• Online – Erweiterung• Online – Backup• Niedriger Investitionsbedarf

Patrick Schachner

• Einführung• Was ist SAN ? Überblick

» NAS- SAN- Hybridlösung- iSCSI

ÜberblickNAS

Nachteile:• Begrenzte Skalierbarkeit• Engpass LAN• Performance Einbußen• bedingt geeignet für große DB- und

ERP- Umgebungen

• Einführung• Was ist SAN ? Überblick

» NAS- SAN- Hybridlösung- iSCSI

ÜberblickNAS

Einsatzmöglichkeiten:• Internetanwendungen

– gleichzeitige, universelle Datenzugriffe– verschiedene Betriebssysteme– Media – Server

• Workgroup –Anwendungen– CAD - / CAM – Bereich– Media - Bereich

• Einführung• Was ist SAN ? Überblick

- NAS» SAN- Hybridlösung- iSCSI

ÜberblickSAN

Vorteile:• hohe Skalierbarkeit• hohe Performance• hohe Verfügbarkeit• Plattformunabhängigkeit• hohe Daten - / Zugriffssicherheit• Online - Backup• Online - Erweiterung

• Einführung• Was ist SAN ? Überblick

- NAS» SAN- Hybridlösung- iSCSI

ÜberblickSAN

Nachteile:• hohe Komplexität• benötigt eigene SAN – fähige

Infrastruktur• hohes Investvolumen• kein true file / data sharing• Mehrfachbenutzung durch heterogene

Systeme erfordert Redundanzen

• Einführung• Was ist SAN ? Überblick

- NAS» SAN- Hybridlösung- iSCSI

ÜberblickSAN

Einsatzmöglichkeiten:• Applikationen mit hoher

Transaktionsdichte– z.B. DB (eigene Speicherverwaltung)– z.B. ERP, CRM, DW (basieren auf DB)– zuverlässige, schnelle Schreibe- und

Leseverfahren– blockbasiert (Performance)

• Einführung• Was ist SAN ? Überblick

- NAS- SAN» Hybridlösung- iSCSI

ÜberblickHybridlösung

Konkurrenz ???

Synergien !!!

• Einführung• Was ist SAN ? Überblick

- NAS- SAN» Hybridlösung- iSCSI

ÜberblickHybridlösung

• SAN - backend mit NAS – frontend– gleichzeitiger Zugriff vieler Clients auf

sehr große Datenmengen

• Storage Networking Industry Association– „shared - storage – model“

• NAS als File Server Controller• NAS – Server – Head steuert Adressierung der

Storage – Systeme über ein offenes Speichernetzwerk

• Einführung• Was ist SAN ? Überblick

- NAS- SAN» Hybridlösung- iSCSI

ÜberblickHybridlösung

Kombilösungen• Veritas

– „ServPoint“ (ServPoint NAS, ServPoint SAN)• Backup / Hochverfügbarkeit

• IBM– „Storage Tank“

• Daten auf File – Level verwalten und auf Block – Level speichern

• Einführung• Was ist SAN ? Überblick

- NAS- SAN» Hybridlösung- iSCSI

ÜberblickHybridlösung

Integration beider Technologien• EMC

– „Celerra Highroad“• NAS – System „Celerra“ als Brücke• EMC – Symmetrix – Systemen: SAN – Backend

• IBM– NAS – Gateway „300G“

• multiprotokollfähiger NAS – Server verbindet Clients und Server über ein IP – Netzwerk

• stellt Ressourcen (SAN) den Clients (LAN) zur Verfügung

• Einführung• Was ist SAN ? Überblick

- NAS- SAN- Hybridlösung» iSCSI

ÜberblickiSCSI

Konkurrent iSCSI• iSCSI übersetzt SCSI Kommandos in

TCP/IP gerechte Pakete (ca. 1,5 kB)• Kombiniert Vorteile von Ethernet –

LAN und SAN– weltweite Vernetzung möglich– ähnlich gute Performance wie SAN

• Einführung• Was ist SAN ? Überblick

- NAS- SAN- Hybridlösung» iSCSI

ÜberblickiSCSI

• noch kein anerkannter Standard– noch keine ausgereifte Alternative

• iSCSI in FC– übersetzbar mit speziellen Routern und

Gateways– Kombination beider „Welten“ möglich

• ergänzendes Übertragungsmedium

-ENDE-

Wir bedanken uns für Ihre Aufmerksamkeit!

Angela Rönnebeck

Simon Mattmüller

Patrick Schachner