W sieciach SAN można zauważyć wzrost popularności iSCSI, który otwiera perspektywy zmniejszenia kosztów budowy centrów danych.

W dużych centrach przetwarzania danych króluje od dawna Fibre Channel. Jest to uznany standard, od lat zapewnia dobrą wydajność, zaś dzięki stosowaniu światłowodów działa na duże odległości. Ma też bardzo dobre wsparcie wielu znanych dostawców pamięci masowych dla centrów danych. Największym minusem Fibre Channel jest wysoka cena, bowiem standard ten wymaga używania kosztownych kart HBA, kabli oraz przełączników. Co więcej, oceniając całkowity koszt rozwiązania wykorzystującego tę technologię, należy jeszcze uwzględnić, że wymaga ono zatrudnienia lub wynajęcia odpowiednich specjalistów do obsługi i konserwacji sieci światłowodowej FC i systemu. Szczególnie w polskich realiach nie jest to łatwe ani tanie.

SAN w sieci lokalnej

Dlatego też coraz częściej, zwłaszcza przy tworzeniu niewielkich centrów obliczeniowych, wybierany jest standard iSCSI, bo jest to technologia względnie tania i często zapewniająca wystarczającą wydajność przy użyciu powszechnie dostępnych rozwiązań. Niestety, nie wszędzie można ją zastosować. Barierą jest przede wszystkim zbyt mała wydajność sieci lokalnych. Warto jednak zauważyć, że określenie to jest względne. Dobra optymalizacja łączy przede wszystkim zastosowanie kart sieciowych Ethernet dedykowanych do serwerów i osobnych łączy, pozwala na zbudowanie systemu, w którym iSCSI z powodzeniem wystarczy do obsługi niedużego serwera korzystającego z oddzielnej pamięci masowej do przechowywania plików (filer).

Co więcej, wszystkie narzędzia i materiały do konstrukcji i diagnostyki SAN przy użyciu iSCSI są dostępne, znane, tanie i łatwe w użytkowaniu. Warto też zauważyć, że funkcje, których implementacja wiązała się dotąd z bardzo dużymi kosztami, na przykład mirroring lub snapshot (kopie migawkowe danych), dzięki iSCSI stały się obecnie dostępne znacznie większej liczbie przedsiębiorstw. Każda firma posiada dziś sieć Ethernet i zastosowanie iSCSI nie jest skokiem technologicznym, wymagającym dużej inwestycji. Bardzo dobrą grupą docelową dla iSCSI są firmy, które realizują niewielkie, proste sieci SAN udostępniające dane na bliskie odległości.

Przy inwestycji w SAN należy jednak rozważać nie tylko koszt zakupu i utrzymania, ale także możliwości rozwoju sieci w późniejszym okresie jej eksploatacji. Pod tym względem standardowa technologia Ethernet ma dobre perspektywy. Już obecnie dostępne są interfejsy 10 Gb/s, a za parę lat mają się pojawić ich kolejne generacje o przepustowości 40 i 100 Gb/s. Warto też zauważyć, że rozwijane są technologie umożliwiające bezstratne przesyłanie pakietów w sieciach Ethernet (m.in. opracowało je Cisco), co wkrótce może podważyć jedną z największych zalet FC - niezawodność transmisji. A dzięki temu, że iSCSI wykorzystuje komunikację za pomocą protokołu IP i zachowuje dużą elastyczność, rozbudowa istniejących sieci jest stosunkowo prosta.

Znika bariera przepustowości

Wchodzący do powszechnego użycia standard 10 Gb/s Ethernet sprawia, że ograniczenie wydajności iSCSI wynikające z maksymalnej prędkości transmisji w sieci Ethernet przestaje być problemem. Jednocześnie warto zauważyć, że wsteczna zgodność tego standardu jest bardzo dobra, co zapewnia ochronę inwestycji. Oprócz tego, jeśli odległości między serwerami i pamięciami masowymi są względnie krótkie, to w sieci transmisyjnej można wykorzystać standardowe okablowanie szóstej kategorii. Obecnie są już dostępne karty sieciowe 10 Gb/s obsługujące oba standardy połączeń zarówno wykorzystujących kable miedziane CX-4 (o długości do ok. 15 m), jak i 10GBASE-T, a także odpowiednie przełączniki.

Niestety, sieci 10 Gb/s będą wymagały nowego rodzaju kabli (szczegóły na ten temat można znaleźć w dokumentach dotyczących tego standardu ANSI/TIA/EIA-568-B.2-10), by osiągnąć taki sam zasięg jak w dotychczasowym okablowaniu. Ponadto przełączniki oraz karty sieciowe są znacznie droższe niż w przypadku masowo wykorzystywanego standardu Gigabit Ethernet, ale nadal koszty wykonania SAN przy użyciu iSCSI over 10 Gb/s Ethernet będą znacznie niższe niż przy zastosowaniu światłowodów Fibre Channel.

Warto też zauważyć, że przepustowość iSCSI w technologii 10 Gb/s Ethernet pozostawia w tyle najpopularniejsze obecnie łącza 2 Gb/s Fibre Channel, choć na rynku już pojawiły się pierwsze rozwiązania FC o przepustowości 8 Gb/s.

Dwa standardy w kablu

Nowy standard 10-gigabitowego miedzianego łącza Ethernet zapewnia bardzo szerokie pasmo przy niskich kosztach. Umożliwia także unifikację infrastruktury. Firmy oferujące rozwiązania Fibre Channel zauważyły ten fakt i przygotowały nową specyfikację FCoE - Fibre Channel over Ethernet. W tym standardzie warstwa fizyczna Fibre Channel zostaje zastąpiona Ethernetem. Dane Fibre Channel podlegają umieszczeniu w pakietach Ethernet i są transportowane przy użyciu standardowej technologii IP. Zmiany obejmują tylko najniższą warstwę, zatem dane nie są przesyłane jako pakiety TCP/IP i nie muszą przechodzić przez ten stos. Zmniejsza to obciążenie maszyny i podwyższa wydajność, ale też sprawia, że dane przesyłane za pomocą FCoE nie mogą podlegać routingowi.

Szczególnie interesująca jest koncepcja ujednolicenia sieci tak, aby infrastruktura serwerów i urządzeń pamięci masowej nie musiała być wyposażona w osobne interfejsy sieciowe zgodne ze standardami Fibre Channel i Ethernet. Możliwe to jest przy wykorzystaniu interfejsów jednocześnie obsługujących obie funkcje komunikacyjne, określanych jako CNA (Converged Network Adapters). Rozwiązanie takie może znacząco uprościć infrastrukturę połączeń sieciowych, gdyż serwer będzie posiadał tylko jeden interfejs, który przez system operacyjny będzie widoczny jako dwa łącza Fibre Channel oraz Ethernet. Pierwsza demonstracja działania sieci bazującej na rozwiązaniu FCoE odbyła się w październiku ub.r. na konferencji "Storage Networking World" (QLogic, Network Appliance i Nuova Systems).

Wiadomo na pewno, że szybkie łącza Ethernet zmienią obecny obraz rynku, bo pojawia się realna alternatywa ich wykorzystania do budowy sieci SAN. Czy będzie to tanie iSCSI, czy modyfikacja tradycyjnego Fibre Channel, będzie zależało od wielu czynników. Warto zauważyć, że iSCSI over 10 Gigabit Ethernet jest rozwiązaniem już dostępnym, zaś urządzeń FCoE nie ma w sprzedaży.