Sun Proprietary/Confidential: Internal Use Only Appendix ストレージ・ネットワーキング.

Presentation on theme: "Sun Proprietary/Confidential: Internal Use Only Appendix ストレージ・ネットワーキング."— Presentation transcript:

1 Sun Proprietary/Confidential: Internal Use Only Appendix ストレージ・ネットワーキング

2 Sun Proprietary/Confidential: Internal Use Only SAP システムに NAS を採用する疑問 ■ 実績について 実績・事例が無いので、チャレ ンジとなる部分が多いだろう。 ■ 通信手順から L2 レベルでエラー訂正が考慮されて いる FibreChannel と、エラー訂正を TCP/IP に任せる iSCSI を比較した場 合、ミッションクリティカルな DB データを NAS か SAN 、どちらに格納す べきか答え場明らかである。 ■ 可用性から NAS ボリュームが自由に拡張で きたとしても、 SAP 実装している オペレーティング・システムにつ いては、リブート必須となる可能 性が高い。 ■ 事前検証から 未知な領域への第一歩となるこ とから、調査に費やす時間、プロ ジェクト推進遅延の恐れ、事前検 証での役割分担に時間とコストが かかる恐れが懸念される ■ フェイルオーバ NIC の機能任せか。 iSCSI ドライ バがどこまで耐えられるか？ iSCSI-HBA を利用するならば、 フェイル・オーバーは無いに等し いのではないか？ ■ パフォーマンス TCP/IP 上に SCSI プロトコルを実装 している iSCSI と ネイティブに SCSI プロトコルを実装している FibreChannel 、比較するまでも無くパ フォーマンスについての優劣は明らか であろう。

3 Sun Proprietary/Confidential: Internal Use Only ５．まとめ NASSAN コメント 構成概要 NAS と SAN は、直接比較可能な対象同 士ではない。使用用途によって、ネット ワークプロトコルは使い分ける必要があ り、それぞれの特徴を生かしたシステム 構成検討が必要となる。 I/O ファイルベースブロックベース ファイルベース・・・ファイルシステム を経由、ブロックベース・・・ブロック イメージでの IO データ処理 プロトコル TCP/IPFibre Channel TCP/IP ・・・遠距離への確実なデータ 通信保障、 FibreChannel ・・・高速での ディスク IO 専用ネットワーク 通信レイヤ応用層物理層 一般的に、通信の信頼性は、通信レイヤ が低いほうが良い パフォーマンス （ネットワークに 依存する部分） 中高 TCP/IP ・・・プロトコルオーバヘッド 懸念、 FibreChannel ・・・シリアル通信 ネットワークなため高速 障害ポイント多い（ NAS ヘッド）少ない（ NAS ヘッドがない分） サーバ / ディスク間データ通信において、 途中に存在する機器が多い方が障害ポイ ントが多いとした 主目的ファイル共有データベースなど NAS ・・・ファイル共有 / ユーザ領域、 SAN ・・・データベース、ミッションク リティカル Network Attached Storage Clients Storage Server

4 Sun Proprietary/Confidential: Internal Use Only ■ 基礎知識 コンピュータシステムで使われているディスクタイプのストレージ装置は、装備されている場所や 接続方法の違いにより、 DAS （ Direct Attached Storage ）または SAS （ Server Attached Storage ）、 NAS （ Network Attached Storage ）、 SAN （ Storage Area Network ）の 3 タイプに大別できる。 DAS または SAS はコ ンピュータ本体に直接接続するタイプなので、今回取り上げるネットワークストレージの範疇には 入らない。ネットワークストレージといえば NAS または SAN タイプのストレージのことを指す。 ■ NAS NAS （ Network Attached Storage ）はイーサネット上に直接配置されるストレージで、 NFS (Network File System) や CIFS (Common Internet File System) などのファイルシステムが搭載されている専用サーバーと いう位置づけになる。従って、イーサネットに接続するだけで異なる OS を搭載するサーバー間で ファイル共有することができる。ただし、高レベル（ファイルやレコード単位）でネットワーク上 をデータが行き来するので、後述する SAN よりもネットワークの負荷は大きくなる。 ■ SAN SAN （ Storage Area Network ）はイーサネットとは別のデータストレージ専用ネットワークを設けてコ ンピュータにストレージを提供するものだ。 SAN では、各サーバー側がファイルシステムを搭載す る形を取り、データはブロック単位で行き来するので、ネットワークに対するオーバーヘッドは NAS よりも小さくなる。ただし、異なるファイルシステムを持つサーバー間ではデータ共有が難し くなる。 SAN には「ファイバチャネル」と呼ばれるシリアル SCSI で接続する「 FC-SAN 」と、 SCSI の 命令体系を IP にマッピングした「 iSCSI 」（ Internet SCSI ）や、ファイバチャネルをベースに IP ネット ワークを利用する「 FCIP 」（ Fiber Channel over IP ）または「 iFCP 」（ Internet Fiber Channel Protocol ）で接 続する「 IP-SAN 」の２種類がある。単に SAN といった場合には FC-SAN を指す場合が多い。 Storage Network の種類 NAS LAN SAN

5 Sun Proprietary/Confidential: Internal Use Only ファイバチャネル（ Fibre Channel ） ■ ファイバチャネルとは FC-SAN で使われているファイバチャネルは、チャネル方式のメリット（広帯域と 確実性）にネットワーク方式のメリット（接続の自由度が高く遠距離通信にも適し ている）を加味した伝送方式です。 ファイバチャネルのトポロジにはサーバーとストレージを 1 対 1 でつなぐ Point to Point 、ハブを使って 126 ノードまで接続できる FC-AL （ Arbitrated Loop ）、スイッ チを使って 1678 万ノードまで接続できる FC-SW （ Switched ）がある。現在、 FC- SAN 製品は 4Gbps までの製品が出荷されている。 特に広帯域を必要とするストレージ機器との接続に使用されることが一般的であ る。 シリアルデータ伝送単位 126 台 (FC-AL) 、 1678 万台 (FC-SW) 最大ノード数 10km 最大ケーブル長（光ファイバの場合） 30m 最大ケーブル長（銅線の場合） 1Gbps 、 2Gbps 、 4Gbps データ転送速度 ファイバチャネルの仕様

6 Sun Proprietary/Confidential: Internal Use Only IP ストレージ ■ IP ストレージとは SAN はファイバチャネル、 NAS は IP ネットワークという棲み分けで発展してきたは ずのネットワークストレージですが、最近では SAN にも IP ネットワークを適用する 動きが出てきています。 IP-SAN に対応したストレージは「 IP ストレージ」と呼ばれているが、 IP ストレージ はファイバチャネルが不得意な分野（どこからでも接続可能で距離の制限もない） で注目を集めているだけでなく、コスト面（ファイバチャネルではアダプタやス イッチなどの追加コストが高い）や性能面（イーサネットのギガビット対応）でも 魅力的な存在となっている。 IP-SAN では、次ページ以降に説明する通信プロトコル が使われている。 しかしながら、使用用途に合ったシステム構成検討が必要であることは何よりも重 要なことである。つまり、どこからでも接続が可能で距離の制限もないが、環境要 因によりパフォーマンスは左右されるといったトレードオフも存在する。選択には 十二分な検討と、実装にも十二分な検証が必要となるだろう。

7 Sun Proprietary/Confidential: Internal Use Only FCIP （ Fibre Channel over IP ） ■ FCIP とは FCIP は、ルーセント・テクノロジー社やストレージベンダー各社が共同開発したもので、独立 した複数の FC-SAN を、 IP トンネルを使って相互接続し、仮想的に１つの大きなストレージを構 成できる技術です。 IP ネットワークとファイバチャネルとは、ギガビットイーサネットのポー トを搭載した FC スイッチで相互接続されます。 つまり、遠く離れた場所にある FC-SAN 同士を接続することで、 LAN と SAN を１つの IP ネット ワークに包括することができることで、遠隔データコピー（ディザスタ・リカバリ）などに応 用されている。 FCIP ネットワーク構成例 FCIP ゲートウェ イ ＩＰトンネル FC-SAN FCIP プロトコルスタッ ク ・ FC-SAN の伸長で FC プロトコルを完全保存 ・ IP は WAN を経由する際のトンネリングとしてのみ利用 ・ FCIP を経由して接続されている SAN は接続距離にかかわらず、論理的に単一の SAN となる ・接続距離にかかわらず、 SAN 上で発生した不具合が伝播してしまう。 ・エンドシステムはサポートしない。このため FC デバイスがエンドデバイスとなり、 FC を介して 接続される。 FCIP ネットワークの特徴

8 Sun Proprietary/Confidential: Internal Use Only iFCP （ Internet Fibre Channel Protocol ） ■ iFCP とは iFCP は、 NishanSystems ( 旧 McDATA 、現在は Brocade) 社が提案したプロトコルで、 FCIP で は IP トンネルを使って FC-LAN を相互接続するが、 iFCP では FC アドレスと IP アドレスをマッピ ングしてルーティングを行うので Any-to-Any の IP ルーティングが可能となる。 ・エンドシステムとして FC デバイスをサポートする（ FCIP と異なり FC スイッチは不要）。 ・ストレージトラフィックに対して Any-to-Any の IP ルーティングが可能。 ・ FCIP と異なり、 iFCP で接続しても個々の FC-SAN の論理的な独立性は保たれる（個々の FC-SAN 内で発生した不具合は、 iFCP を経由して別の FC-SAN に伝播することはない）。 ・ iSCSI への移行が考慮されているので、 FC と IP が混在する SAN から IP のみで構成される SAN （ネ イティブな IP-SAN ）への移行が可能。 FCIP ゲートウェ イ FC-SAN ＩＰ Network ストレー ジ サーバ iFCP ネットワーク構成例 iFCP プロトコルスタッ ク iFCP ネットワークの特徴

9 Sun Proprietary/Confidential: Internal Use Only iSCSI ■ iSCSI とは iSCSI （ Internet Small Computer Systems Interface ）はシスコが IBM などと共同開発した 技術で、 SCSI の命令体系を IP にマッピングしたものです。伝送媒体が FC （ファイバチャネル） から IP に替わっても同じ SCSI 命令体系を使用することができるので、 HBA （ホストバスアダプ タ）や NIC のデバイスドライバを変更するだけで、サーバーシステムは従来の SCSI デバイスを 認識することができます。 NAS も IP を利用したストレージですが、 iSCSI ではファイル単位では なくブロック単位のアクセスになり、こちらのほうが高速伝送に向いている。 iFCP プロトコルスタッ ク ・ SCSI コマンドに対する新たなマッピング構築（ FC プロトコルを利用し ない） ・ iSCSI イニシエータと iSCSI ターゲットの環境を想定 iFCP ネットワークの特徴 アプリケーショ ンサーバ ストレージ・ ルータ ＩＰ Network iSCSI ストレー ジ iSCSI ネットワーク構成例 FC-SAN iSCSI

10 Sun Proprietary/Confidential: Internal Use Only 他の SCSI プロトコルとの関係

11 Sun Proprietary/Confidential: Internal Use Only ESCON/FICON CU ホスト（サー バー） ダイレクター （ルーター） ディスク、テー プ、プリンター 等等 ■ ESCON/FICON とは、以下の特徴をもつインタフェースである ・ zOS シリーズはチャネルと呼ばれる I/O 専用のプロセッサをもつ ・ ESCON,FICON はチャネル、 I/O 装置を繋ぐ光ファイバーケーブル ・基本的にダイレクター （なしも可能）によりスイッチングされる ・ ESCON は特殊形状で伝送速度は 17MB/ 秒 ・ FICON は FC と同じ形状で伝送速度は 100MB/ 秒 ・ FICON/ESCON のみで 20Km までは直接通信可能 チャネル（ I/O 専用プロッセッ サ） 伝送装置 USD-X CU ESCON FICON 伝送装置 USD-X CU SoNet IP M/F