NFS i sieć

NFS czyli Network File System zyskał sobie popularność głównie dzięki swojej względnej prostocie i łatwości użycia. Obsługują go nie tylko tańsze pamięci masowe - możliwość skorzystania z NFS oferuje też wiele macierzy SAN/NAS klasy enterprise. Protokół ten natywnie obsługuje VMware vSphere, wsparcie dla niego pojawiło się też w oferowanym w Windows 2012 Hyper-V 3.0.

Jak już wspomnieliśmy NFS nie ma ani wbudowanej redundancji, ani możliwości rozkładania ruchu - musimy się o to zatroszczyć sami, konfigurując teaming kart sieciowych.

Najprościej rzecz ujmując grupowanie interfejsów (bonding, teaming) jest techniką łączenia pasma dwóch (bądź więcej) interfejsów sieciowych w jeden logiczny, zapewniający redundancję bądź podwojenie przepustowości. Prócz metod dających w różnym stopniu poprawę redundancji i przepustowości, są także techniki zapewniające jedynie redundancję i nie wpływające na pasmo.

Czy jednak połączenie dwóch interfejsów 1Gb/s da nam w połączeniu serwera z pamięcią masową 2Gb/s? Niestety, nie. Co więcej, niezależnie od tego, jaką technologię spinania interfejsów czy algorytm load-balancingu zastosujemy, zagregowane połączenie między dwoma urządzeniami w sieci nigdy nie zaoferuje lepszego transferu niż przepustowość pojedynczego łącza (bez spinania dwóch lub nawet więcej kart sieciowych) - co bywa niespodzianką nawet dla doświadczonych inżynierów sieciowych. Teaming kart sieciowych pozwoli jedynie na rozłożenie wielu połączeń sieciowych na poszczególne interfejsy, tak by optymalnie je jednocześnie wykorzystać (dla jednego połączenia nie da się tego zrobić).

Drugą rzeczą, którą powinniśmy wiedzieć jest to, że load-balancingu nie da się zwykle zrealizować na dwóch różnych fizycznych przełącznikach - po prostu dlatego, że sam przełącznik też bierze udział w tym procesie. Zwykle mamy więc do wyboru albo pełną redundancję albo równoważenie łącza (zwykle, bo jest od tego wyjątek). Redundancja i load balancing dadzą się jednocześnie zrealizować, jeśli wykorzystamy w tym celu przełączniki stackowalne - czyli takie, które można połączyć w jeden logiczny. Należy jednak pamiętać że proste spięcie interfejsów sieciowych to jeszcze nie wszystko. Nawet dynamiczny teaming (802.3ad czy LACP) da nam tylko równe rozłożenie połączeń (nie ruchu). By wycisnąć z konfiguracji jak najwięcej, powinniśmy dostroić ustawienia pamięci masowej i load-balancing na przełączniku. Detale będą oczywiście zależały od konkretnego sprzętu. Zwykle opiera się to na adresach IP źródła i celu w połączeniu z aliasami IP na storage'u. Każda para interfejsów sieciowych czy to na serwerze, przełączniku czy pamięci masowej wyliczy hash dla adresu źródła-celu dla każdego przepuszczanego pakietu i na jego podstawie wybierze połączenie, którym pakiet zostanie przesłany. W uproszczeniu dla dwóch spiętych interfejsów możemy to sobie wyobrazić jako kierowanie parzystych pakietów w łącze nr 1 a nieparzystych w łącze 2.

Jeśli zaplanowaliśmy NFS, tak by połączenia z jednego serwera do pamięci masowej były kierowane na dwa (bądź więcej)adresy IP (jeden adres IP na wolumin) możemy zagwarantować przesyłanie ruchu z wykorzystaniem różnych interfejsów serwera, przełączników i pamięci masowej. W przypadku awarii jednego z przełączników, połączone interfejsy na serwerze i pamięci masowej po prostu usuną niedziałające łącze z grupy i prześlą ruch przez pozostałe.

A zwycięzcą jest...

Z sieciowego punktu widzenia liderem naszego porównania wydaje się być iSCSI - oferując większe bezpieczeństwo end-to-end i dając wielościeżkowy dostęp jako wbudowaną funkcjonalność. W NFS musimy o to zadbać sami na poziomie kart sieciowych. Jednak jeśli spojrzymy na macierz i dane, to w przypadku NFS pamięć masowa ma wgląd w to, co stos wirtualizacji robi z jej zasobami - kontrolowanie wykorzystania przestrzeni, deduplikacja, kopie migawkowe itp. są znacznie prostsze w realizacji. Gdy w rozwiązaniach takich VMware pojawi się obsługa NFS 4.1 (z poprawionym bezpieczeństwem i dostępem wielościeżkowym) NFS zyska mocną przewagę nad iSCSI.

Póki co obie technologie trzymają się mocno. Znając ich mocne i słabe strony, mamy większe szanse wybrać rozwiązanie dobrze dopasowane do naszych potrzeb.