Apa itu Jaringan Area Penyimpanan, dan manfaat apa yang didapatnya dari berbagai solusi penyimpanan?

35

Saya mengusulkan ini menjadi pertanyaan kanonik tentang Jaringan Area Penyimpanan tingkat perusahaan.

Apa itu Storage Area Network (SAN), dan bagaimana cara kerjanya?
Apa bedanya dengan Network Attached Storage (NAS)?
Apa kasus penggunaan dibandingkan dengan penyimpanan terpasang langsung (DAS)?
Di mana itu lebih baik atau lebih buruk?
Mengapa begitu mahal?
Haruskah saya (atau perusahaan saya) menggunakannya?

storage storage-area-network network-attached-storage Massimo
sumber
@ Basil: apakah menurut Anda pertanyaannya juga harus mencakup NASes? Mereka secara fundamental berbeda dari SAN (dan sudah ada pertanyaan membandingkan mereka: serverfault.com/questions/81723/… ). Saya bermaksud yang ini secara khusus tentang SAN. Saya tidak menghapus suntingan Anda, tetapi saya menghargai umpan balik komunitas tentang ini.
Massimo
Penyajian yang saya lakukan biasanya merupakan fungsi dari sebagian besar perangkat penyimpanan di pasaran sekarang karena kebanyakan orang akan memanggil "SAN".
Basil
Saya pikir pertanyaan yang saya tautkan mencakup ini dengan cukup baik, dan juga NAS secara konsep jauh lebih sederhana (pada dasarnya mereka adalah server file). SAN keluar lebih kompleks, modular, dan mahal. Memperluas cakupan pertanyaan ini ke semua bentuk penyimpanan akan membuatnya terlalu luas. Ini, tentu saja, menurut saya .
Massimo
Maksud saya adalah bahwa setiap solusi penyimpanan yang Anda dapatkan sekarang memiliki penyajian file terintegrasi. EMC, HDS, IBM, HP, Netapp (jelas), Dell. Anda tidak dapat berbicara tentang "SAN" (lagi-lagi, keliru, karena sebenarnya itulah yang Anda gambarkan sebagai lapisan konektivitas) tanpa membicarakan tentang penyajian file. Bisakah Anda masuk ke ruang komunikasi?
Basil
1
Saya suka cara ini ternyata. Saya pikir lebih baik pertanyaan ini fokus pada apa itu SAN dan hanya menyebutkan NAS secara sepintas. Pertanyaan yang lebih tua tentang "apa perbedaan antara SAN, NAS, DAS?" dapat diperbarui sedikit dan dibuat menjadi tanya jawab kanonik sendiri.
Ward - Reinstate Monica

Jawaban:

45

Pertama-tama, untuk perbandingan (luas) penyimpanan DAS, NAS dan SAN lihat di sini .

Ada beberapa kesalahpahaman umum tentang istilah " SAN ", yang berarti " Storage Area Network " dan karena itu, tegasnya , hanya merujuk pada perangkat penyimpanan infrastruktur komunikasi yang menghubungkan (array disk, tape libraries, dll) dan pengguna penyimpanan (server ). Namun, dalam praktik umum, istilah "SAN" digunakan untuk merujuk pada dua hal:

  1. Infrastruktur penyimpanan lengkap, termasuk semua perangkat keras dan perangkat lunak yang terlibat dalam menyediakan akses bersama ke perangkat penyimpanan pusat dari beberapa server. Penggunaan ini, meskipun tidak sepenuhnya benar, umumnya diterima dan apa yang kebanyakan orang rujuk ketika berbicara tentang "SAN". Sisa dari jawaban ini akan berfokus padanya, sehingga menggambarkan setiap komponen infrastruktur penyimpanan tingkat perusahaan.
  2. Array penyimpanan tunggal (lihat nanti); seperti pada, "kami memiliki SAN Merek X dengan penyimpanan 20 TB". Penggunaan ini pada dasarnya salah, karena bahkan tidak memperhitungkan arti sebenarnya dari "SAN" dan hanya menganggap itu semacam perangkat penyimpanan.

SAN dapat terdiri dari perangkat keras yang sangat berbeda, tetapi biasanya dapat dipecah menjadi berbagai komponen:

  • Storage Array : ini adalah tempat data sebenarnya disimpan (dan apa yang sering disebut "SAN"). Mereka terdiri dari:
    • Disk Fisik: mereka, tentu saja, mengarsipkan data. Disk tingkat perusahaan digunakan, yang berarti mereka biasanya memiliki kapasitas per-disk yang lebih rendah, tetapi kinerja dan keandalannya jauh lebih tinggi; juga, mereka jauh lebih mahal daripada disk kelas konsumen. Disk dapat menggunakan berbagai koneksi dan protokol ( SATA , SAS , FC , dll.) Dan media penyimpanan yang berbeda ( Solid-State Disk menjadi semakin umum), tergantung pada implementasi SAN yang spesifik.
    • Disk Enclosures: ini adalah tempat disk ditempatkan. Mereka menyediakan listrik dan koneksi data kepada mereka.
    • Pengontrol / Prosesor Penyimpanan: ini mengelola disk I / O, RAID dan caching (istilah "pengontrol" atau "prosesor" bervariasi di antara vendor SAN). Sekali lagi, pengendali tingkat perusahaan digunakan, sehingga mereka memiliki kinerja dan keandalan yang jauh lebih baik daripada perangkat keras kelas konsumen. Mereka dapat, dan biasanya, dikonfigurasi berpasangan untuk redundansi.
    • Storage Pools : pool penyimpanan adalah sekelompok ruang penyimpanan, terdiri dari beberapa (sering banyak) disk dalam konfigurasi RAID. Ini disebut "kumpulan" karena bagian-bagiannya dapat dialokasikan, diubah ukurannya dan tidak dialokasikan sesuai permintaan, menciptakan LUN.
    • Logical Numbers Unit (LUN): a LUN adalah sepotong ruang diambil dari kolam penyimpanan, yang kemudian dibuat tersedia ( "disajikan") ke satu atau lebih server. Ini dilihat oleh server sebagai volume penyimpanan, dan dapat diformat oleh mereka menggunakan sistem file yang mereka inginkan.
  • Tape Libraries: mereka dapat dihubungkan ke SAN dan menggunakan teknologi komunikasi yang sama baik untuk menghubungkan ke server maupun untuk backup penyimpanan-ke-tape langsung.
  • Jaringan Komunikasi ( "SAN" ): inilah yang memungkinkan pengguna penyimpanan (server) mengakses perangkat penyimpanan (larik penyimpanan, pustaka pita, dll.); itu, sebenarnya, arti sebenarnya dari istilah "Storage Area Network", dan satu-satunya bagian dari infrastruktur penyimpanan yang harus didefinisikan seperti itu. Sebenarnya ada banyak solusi untuk menghubungkan server ke perangkat penyimpanan bersama, tetapi yang paling umum adalah:
    • Fibre Channel : teknologi yang menggunakan serat optik untuk koneksi berkecepatan tinggi ke penyimpanan bersama. Ini termasuk host bus adapter , kabel serat optik dan switch FC, dan dapat mencapai kecepatan transfer mulai dari 1 Gbit hingga 20 Gbit. Selain itu, multipath I / O dapat digunakan untuk mengelompokkan beberapa tautan fisik secara bersamaan, memungkinkan bandwidth yang lebih tinggi dan toleransi kesalahan.
    • iSCSI : implementasiprotokol SCSI melalui transport IP. Ini berjalan di atasperangkat keras Ethernet standar, yang berarti dapat mencapai kecepatan transfer dari 100 Mbit (umumnya tidak digunakan untuk SAN) hingga 100 Gbit. Multipath I / O juga dapat digunakan (meskipun lapisan jaringan yang mendasarinya memperkenalkan beberapa kompleksitas tambahan).
    • Fibre Channel over Ethernet (FCoE) : teknologi di antara full FC dan iSCSI, yang menggunakan Ethernet sebagai layer fisik tetapi FC sebagai protokol transport, sehingga menghindari kebutuhan akan layer IP di tengah.
    • InfiniBand : teknologi konektivitas berkinerja sangat tinggi, lebih sedikit digunakan dan cukup mahal, tetapi dapat mencapaibandwidth yang mengesankan .
  • Host Bus Adapters (HBAs): kartu adaptor yang digunakan oleh server untuk mengakses lapisan konektivitas; mereka dapat berupa adaptor khusus (seperti dalam FC SAN) atau kartu Ethernet standar. Ada juga HBA iSCSI, yang memiliki koneksi Ethernet standar, tetapi dapat menangani protokol iSCSI di perangkat keras, sehingga membebaskan server dari beberapa beban tambahan.

A SAN menyediakan banyak kemampuan tambahan untuk penyimpanan yang terhubung langsung (atau dibagi secara fisik):

  • Toleransi kesalahan: ketersediaan tinggi terintegrasi di SAN tingkat perusahaan mana pun, dan ditangani di semua tingkatan, dari catu daya di larik penyimpanan hingga koneksi server. Disk lebih dapat diandalkan, RAID digunakan untuk menahan kegagalan disk tunggal (atau multi-disk), pengendali berlebihan digunakan, dan multipath I / O memungkinkan akses penyimpanan tanpa gangguan bahkan dalam kasus kegagalan tautan.
  • Kapasitas penyimpanan yang lebih besar: SAN dapat berisi banyak perangkat penyimpanan besar, memungkinkan ruang penyimpanan yang jauh lebih besar daripada yang bisa dicapai oleh satu server.
  • Manajemen penyimpanan dinamis: volume penyimpanan (LUN) dapat dibuat, diubah ukurannya dan dihancurkan sesuai permintaan; mereka dapat dipindahkan dari satu server ke yang lain; mengalokasikan penyimpanan tambahan ke server hanya memerlukan beberapa konfigurasi, sebagai lawan dari membeli disk dan menginstalnya.
  • Kinerja: SAN yang dikonfigurasi dengan benar, menggunakan teknologi terkini (walaupun mahal), dapat mencapai kinerja yang sangat mengesankan, dan dirancang dari bawah ke atas untuk menangani beban bersamaan yang berat dari beberapa server.
  • Replikasi tingkat penyimpanan: dua (atau lebih) larik penyimpanan dapat dikonfigurasikan untuk replikasi sinkron, memungkinkan pengalihan lengkap I / O server dari satu ke yang lain dalam skenario kesalahan atau bencana.
  • Snapshots tingkat penyimpanan : sebagian besar array penyimpanan memungkinkan untuk mengambil snapshot volume tunggal dan / atau seluruh kumpulan penyimpanan. Foto-foto itu kemudian dapat dipulihkan jika diperlukan.
  • Pencadangan tingkat penyimpanan: sebagian besar SAN juga memungkinkan untuk melakukan pencadangan langsung dari array penyimpanan ke pustaka pita yang terhubung dengan SAN, sepenuhnya mem-bypass server yang benar-benar menggunakan data; berbagai teknik digunakan untuk memastikan integritas dan konsistensi data.

Berdasarkan semua hal di atas, manfaat menggunakan SAN jelas; tetapi bagaimana dengan biaya untuk membeli satu, dan kompleksitas mengelola satu?

SAN adalah perangkat keras tingkat perusahaan (meskipun mungkin ada kasus bisnis untuk SAN kecil bahkan di perusahaan kecil / menengah); mereka tentu saja sangat dapat dikustomisasi, sehingga dapat berkisar dari "beberapa TB dengan iSCSI 1 Gbit dan keandalan yang agak tinggi" hingga "beberapa ratus TB dengan kecepatan, kinerja dan keandalan luar biasa dan replikasi sinkron penuh ke pusat data DR"; biaya bervariasi sesuai, tetapi umumnya lebih tinggi (seperti dalam "total biaya", serta dalam "biaya per gigabyte ruang") daripada solusi lain. Tidak ada standar penetapan harga, tetapi tidak jarang bahkan SAN kecil memiliki label harga dalam kisaran puluhan ribu (dan bahkan ratusan ribu) dolar.

Mendesain dan mengimplementasikan SAN (bahkan lebih untuk yang high-end) membutuhkan keterampilan khusus, dan pekerjaan semacam ini biasanya dilakukan oleh orang-orang yang sangat terspesialisasi. Operasi sehari-hari, seperti mengelola LUN, jauh lebih mudah, tetapi di banyak perusahaan manajemen penyimpanan tetap ditangani oleh orang atau tim yang berdedikasi.

Terlepas dari pertimbangan di atas, SAN adalah solusi penyimpanan pilihan di mana kapasitas tinggi, keandalan, dan kinerja diperlukan.

Massimo
sumber
3
Pilih ++ untuk jawaban mendalam seperti itu.
Simon Catlin
3

Apakah Anda memerlukannya? Tergantung. £ atau $ per TB jauh lebih tinggi daripada DAS. Plus, kinerja DAS memang, saya khawatir, out-perform FC / AL dan iSCSI SAN (well, setidaknya dalam pengujian saya dengan Oracle dan DB SQL Server). Namun, dengan DAS, Anda tidak mendapatkan manfaat karena dapat berbagi penyimpanan (baik untuk clustering dan VMWare).

Sejumlah vendor penyimpanan bermigrasi jauh dari saluran serat untuk koneksi pengontrol host-ke-penyimpanan, mendukung iSCSI, yang berjalan di atas Ethernet. Ini lagi-lagi Token-Ring vs Ethernet saga; dengan begitu banyak penelitian dan investasi di bidang Ethernet, FC tidak dapat mengimbangi. Switch Ethernet 10Gbps jauh lebih murah daripada switch FC 8Gbps, plus itu bisa vLANd atau disegmentasi untuk menyediakan data penyimpanan dan non-penyimpanan.

Namun, ada beberapa manfaat besar SAN:

  • Snapshots SAN (titik pemulihan waktu untuk server atau kumpulan server)
  • Replikasi tingkat blok di tempat dan di luar situs (tanpa melibatkan server host, jadi tidak perlu replikasi berbasis perangkat lunak)
  • Backup SAN langsung - jika sistem cadangan Anda dapat terhubung dan bekerja dengan SAN Anda

Jika Anda mempertimbangkan untuk mencelupkan kaki Anda ke dalam air penyimpanan bersama, lihat produk seperti kit P4000 HP.

Simon Catlin
sumber