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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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Les servicesLes services

SAN 12

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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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