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Réseaux de StockageRéseaux de Stockageà Haut Débit (SAN)à Haut Débit (SAN)
C. C. PhamPham, Laboratoire RESAM, Laboratoire RESAMUnivUniv. Lyon 1. Lyon 1
Basé sur les transparents de Arnaud DEGAVRE & Gihed MEFTAH, étudiants du DESS réseaux Lyon 1, 99-2000
SAN 1
Cours de C. Pham, Univ. Lyon 1
PlanPlan
■ Le présent■ La technologie du SAN■ Le marché, les acteurs et les produits■ Un exemple■ Le futur
SAN 2
Cours de C. Pham, Univ. Lyon 1
Le présentLe présent
■ Aujourd’hui : 2 types d’architectures utilisées :– Serveurs de fichiers,– Baies de stockage.
■ Le problème :– Volume de données sans cesse croissant (60 % par an),– Surcharge de traitement au niveau des serveurs,– Saturation du réseau local.
■ Une solution : séparation du trafic traditionnel de celui lié à la sauvegarde.
SAN 3
Cours de C. Pham, Univ. Lyon 1
La technologie du SANLa technologie du SAN
■ SAN = Stockage Area Network■ Principe
– Centraliser les ressources de stockage et les fédérer par un réseau en haut-débit (fibre optique).
■ Objectifs– Gestion simple, intelligente et autonome des unités de stockage
sans passer par un système hôte.
■ Intérêt– Faciliter l’administration des données en simplifiant les sauvegardes
SAN 4
Cours de C. Pham, Univ. Lyon 1
Une technologie du SAN: Fibre ChannelUne technologie du SAN: Fibre Channel
■ Fibre Channel, colonne vertébrale du SAN■ L’agent intelligent■ Les équipements d'interconnexion■ Les périphériques de stockage■ Le(s) serveur(s) d’un LAN
SAN 5
Cours de C. Pham, Univ. Lyon 1
Parallel SCSI
Stockage Serveurs Clients
Architecture typeArchitecture type
SAN 6
Cours de C. Pham, Univ. Lyon 1100 Mb/s100 Mb/s 200 Mb/s200 Mb/s 400 Mb/s400 Mb/s 800 Mb/s800 Mb/s Débits >>Débits >>FC-0
Encodage / Décodage des informations (8B/10B)Encodage / Décodage des informations (8B/10B)
Protocole d'échange de trames / Contrôle de fluxProtocole d'échange de trames / Contrôle de flux
FC1
FC-2
Services de transmissionServices de transmission
HIPPIHIPPI
FC-3
FC-4
FC-PH
IBMIBM SCSISCSI 802.x802.x IPIP FDDIFDDI ATMATM
Physique
Liaison de D
onnées
Canaux Réseaux
La pile de Fibre ChannelLa pile de Fibre Channel
■ Élément essentiel du SAN, le Fibre Channel y joue le même rôle qu’Ethernet dans le LAN, à savoir celui de mécanisme de transport de base.
SAN 7
Cours de C. Pham, Univ. Lyon 1
Unité de disque
Serveur
Serveur
Unité de stockage de masse sur
bande
CaractéristiquesCaractéristiques
■ C’est un ensemble de standards définissant l’interface série à haut débit.
■ Topologies:– Liaison point à point,– Fabrique (Commutateur Fibre Channel)– Anneau (FC-AL)
■ Caractéristiques:– Débit de plusieurs centaines de Mo/s (vers les 2Go/s ?)– Connexion jusqu’à 127 périphériques– Distance de plusieurs dizaines de kilomètres
SAN 8
Cours de C. Pham, Univ. Lyon 1
9 172 Go136 GoCapacité de stockage
10 km25 mLongueur max. des liaisons
126 équipements par boucle
15 équipements par bus
Capacitéd'interconnexion
SCSI, IP, ATM, etc…
SCSIProtocoles transportés
200 Mo/s40 Mo/sBande passante efficace
Full DuplexHalf DuplexTransmission de données
FC-AL / SANUltra SCSI
Comparaison FCComparaison FC--AL/SAN & SCSIAL/SAN & SCSI
SAN 9
Cours de C. Pham, Univ. Lyon 1
Le logiciel dans le SANLe logiciel dans le SAN
■ Le SAN doit pouvoir sauvegarder des données sans passer par un serveur
■ L’intelligence est la partie logicielle du SAN– Assure l’administration centralisée du réseau de
stockage dédié,– Est composée d’un ensemble intégré d’applications gérant la
sauvegarde, l’archivage, la protection et la restauration des données.
SAN 10
Cours de C. Pham, Univ. Lyon 1
Les périphériquesLes périphériques
■ Les équipements d’interconnexion– Concentrateurs (hubs),– Routeurs.
■ Les éléments de stockage– Disques,– Bibliothèques.
Baie de stockage
AGENT INTELLIGENT
Serveur de stockage Client
sFIBRE
CHANNEL
Serveur d’application
Bibliothèques
à bandes
SAN 11
Cours de C. Pham, Univ. Lyon 1
Les servicesLes services
SAN 12
Cours de C. Pham, Univ. Lyon 1
Le marchéLe marché
■ Le stockage représente en 2000– 25 milliards de $– L’unité est le téraoctet
■ Il pourrait représenter en 2002,– 52 milliards de $– L’unité est le pétaoctet
NAS (Network Attached Storage) ou stockage en réseau :Serveurs de fichiers accessibles via un réseau local
Répartition du marché mondial du stockage en 2000
Serveurs dédiés55%
SAN29%
NAS16%
SAN 13
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Ventes mondiales de systVentes mondiales de systèèmes mes de stockage Fibre Channelde stockage Fibre Channel
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Fibre Channel SCSI
Déjà installé8%
Non planifié44%
En cours d'installation
13%
En Cours d'étude
35%
Le marché, étude 1999Le marché, étude 1999
EtatEtat du ddu dééploiement des SANsploiement des SANs
SAN 14
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Les acteursLes acteurs
■ Organismes promoteurs du SAN– La FCIA (Fibre Channel Industry Association)
• Organisation internationale (de normalisation , plus de 150 membres)• IBM, Sun, Compaq, Seagate, Hitachi, Adaptec…• Promotion la technologie Fibre Channel• Antenne européenne : FCIA Europe (www.fiberchannel.com)
– Le laboratoire Vista de Storagetek• Vixel, Legato, Veritas software…• Élaboration de solutions SAN, certification
– La SNIA (Storage Networking Industry Association)• Forum international (environ 95 membres)• Développeurs, intégrateurs, industriels• Déploiement sur le marché des solutions valides
et complètes à travers des architectures ouvertes et de standard• www.snia.org
– ANSI (American National Standards Institute)• Est à l'origine de la technologie FC-AL
SAN 15
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Les produits, exemplesLes produits, exemples
■ IBM : Shark– Baie de stockage de 420 Go à 11,2 To, deux serveurs
quadriprocesseurs symétriques (RISC), mémoire cache de 6 Go et mémoire volatile sécurisée par batterie ; connectiques diverses : Fibre Channel, Ultra SCSI… le tout connecté par un pont IBM SAN Data Gateway
– 420 Go : 1.6 million de francs– 10 To : 6 millions de francs
■ Dell : Dell SAN– sous-système de stockage, bibliothèque de bandes, 2 lecteurs, 1
commutateur Fibre Channel, un pont et un logiciel : 1 150 000 F HT
■ SUN, HP, EMC
SAN 16
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Airbus IndustrieAirbus Industrie
■ Revendique l’un des 1ers SAN opérationnels en Europe
■ Appel d’offres lancé fin 1998■ Près de 100 applications en environnement Unix, NT
et VMS généraient un volume de plus d’un téraoctet■ 3 logiciels d’administration (un pour chaque plate-
forme)■ Immobilisation du LAN pendant les sauvegardes /
restauration
SAN 17
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Airbus IndustrieAirbus Industrie
■ Choix SAN, parce que :– il fédère les ressources et l'administration du stockage,– il décharge le réseau local du trafic généré par la sauvegarde
■ Apports– Moins de 20h pour restaurer 600Gbits de données (au lieu de 50h)– 1 seul logiciel d’administration (au lieu de 3)– Sécurité accrue : le SAN est totalement séparé du LAN
SAN 18
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Le futurLe futur
■ Prototype en test : disque dur Cheetah de Seagate + adaptateur Fibre Channel Tachyon XL2 d'Agilent(filiale de HP) = débit de stockage SAN de 2 Gbits/s.
■ Les constructeurs sont conscients de la coexistence nécessaire entre UltraSCSI et Fibre Channel pendant quelques années encore.
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