AoE integruje Ethernet z ATA

Aplikacje przetwarzają coraz większe ilości danych, które należy następnie przechowywać na dyskach twardych. Szkopuł w tym, że serwery nie są pod tym względem elastyczne, gdyż można do nich dołączać ograniczoną liczbę dysków twardych. Z pomocą przychodzą wtedy sieciowe systemy pamięci masowych (Storage Area Network).

Aplikacje przetwarzają coraz większe ilości danych, które należy następnie przechowywać na dyskach twardych. Szkopuł w tym, że serwery nie są pod tym względem elastyczne, gdyż można do nich dołączać ograniczoną liczbę dysków twardych. Z pomocą przychodzą wtedy sieciowe systemy pamięci masowych (Storage Area Network).

Jednym z protokołów, który pozwala tanim kosztem budować takie systemy, jest AoE (ATA over Ethernet). Łączy on w sobie zalety dwóch technologii: Ethernetu i dysków ATA. Protokół AoE pracuje podobnie jak stosowany obecnie w sieciach SAN protokół FC (Fibre Channel). Z tą jednak różnicą, że protokół FC przesyła dane przez połączenia światłowodowe, używając do tego celu poleceń dyskowych SCSI.

AoE integruje Ethernet z ATA

ATA over Ethernet

Protokół AoE przesyła natomiast dane przez standardowe połączenia Ethernet (nie korzystając z usług protokołu TCP/IP), używając do tego celu poleceń dyskowych ATA. Systemy pamięci masowych oparte na protokole AoE są tanie, łatwe do konfigurowania i eliminują potrzebę budowania drogiej infrastruktury Fibre Channel. Dają się też łatwo rozbudowywać (skalowalność), a dyski wchodzące w skład systemu mogą być współużytkowane przez wszystkie serwery pracujące w sieci komputerowej.

AoE to protokół oparty na prostej metodzie komunikowania się typu polecenie/odpowiedź. Dzięki niemu konektor sieci Ethernet może się znajdować bezpośrednio na samym dysku twardym. Klienty AoE używają specjalnego sterownika (inicjator), dzięki któremu wiele urządzeń docelowych AoE jest postrzeganych jako lokalne dyski. Inicjator wykrywa zainstalowane w systemie urządzenia docelowe, wykorzystując dane przechowywane w pamięci tych urządzeń, zawierające informacje o ich konfiguracji.

Protokół AoE może przesyłać dwa rodzaje komunikatów. Pierwszy to dyskowe polecenia ATA, drugi - komunikaty używane do wykrywania docelowych urządzeń AoE. Nagłówek każdego zawiera następujące informacje: rodzaj komunikatu, parametr identyfikujący fizyczną lokalizację docelowego urządzenia AoE i tzw. znacznik korelacji (correlation tag). Do określenia fizycznej lokalizacji urządzenia AoE służą adresy 16-bitowy główny i 8-bitowy pomocniczy.

Główny adres definiuje numer chassis lub półki w chassis. Adres pomocniczy definiuje numer gniazda, w którym znajduje się dysk. Gdy docelowe urządzenie AoE jest urządzeniem typu RAID, adres pomocniczy wskazuje na logiczny numer jednostki. Znacznik korelacji jest wykorzystywany przez sterowniki do dokładnego identyfikowania każdego komunikatu pojawiającego się w danym systemie AoE.

Polecenia ATA

Najważniejszym komunikatem pojawiającym się w systemie AoE jest komunikat zawierający polecenie ATA oraz dane, które powinny być zapisane w pamięci docelowego urządzenia AoE. Polecenie ATA składa się z dwóch części: kodu operacji i grupy parametrów. Urządzenie docelowe AoE odbiera polecenie, kopiuje parametry do rejestrów dysku, wydaje polecenie i następnie monitoruje stan dysku. Po zakończeniu całej operacji dysk podaje swój status i ewentualne informacje o błędach (jeśli takie wystąpiły) oraz przesyła odczytane dane.

Drugi rodzaj komunikatu jest wykorzystywany w procesie konfigurowania i odzyskiwania urządzeń AoE. W pamięci każdego docelowego urządzenie AoE znajduje się krótki ciąg bajtów. Ciąg ten może być zmieniany oraz udostępniany klientom AoE. Każdy klient AoE wykrywa docelowe urządzenia AoE pracujące w systemie, używając do tego celu rozgłoszeniowych pakietów Ethernet.

Docelowe urządzenie AoE może być pojedynczym dyskiem lub grupą dysków tworzących wolumen RAID. Z usług urządzenia AoE może korzystać jeden klient AoE, ale urządzenie takie może też być współużytkowane przez wielu klientów AoE. Ponieważ urządzenia AoE udostępniają dane na poziomie bloków, mogą współpracować z dowolnym systemem plików. Urządzeniami AoE można zarządzać za pomocą narzędzi operujących na poziomie wolumenów i mogą one być jednym z elementów dużego systemu pamięci masowych.

Systemy pamięci masowych oparte na protokole AoE mogą z powodzeniem obsługiwać aplikacje, które przetwarzają duże ilości danych i mają zmienne wymagania (elastyczne skalowania systemu pamięci masowych). Są to więc takie aplikacje, jak: klastry serwerów, wykonywanie kopii zapasowych danych w trybie dysk-dysk, serwery e-mail, duże bazy danych, medycyna (przechowywanie danych i obrazów) czy zapisywanie obrazów wideo z kamer monitorujących otoczenie.

Dokładny opis otwartego protokołu AoE można znaleźć na stroniehttp://www.coraid.com/support/pdfs/documentation/AoEr9.txt . Sterowniki AoE oferuje obecnie większość dystrybucji systemu operacyjnego Linux.


TOP 200