IP SAN Internet Protocol Based SAN Internet Week 2003 用資料 日本アイ ビー エム株式会社 Copyright IBM Corporation 2003 All rights reserved. 第二章 1

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1 Internet Protocol Based SAN Copyright IBM Corporation 2003 All rights reserved. 第二章 1

2 企業レベルの SAN 構築のために! FC でマシン ルーム内の SAN は構築できる! オフィスなど他フロア のサーバーはどうする? " FCを縦配線で引くのか? 見捨てるのか??! 遠隔地のサーバーはどうする? " 遠隔地との FC 接続は現実的か? 12F オフィス 11F オフィス 3F マシン ルーム 10F オフィス FC SAN Copyright IBM Corporation 2003 All rights reserved. 第二章 2

3 IP の世界へ広がり行く SAN 従来からの SAN IP を利用した SAN ファイバーチャネル イーサネット FC SAN ( ファイバーチャネル SAN) FCIP ifcp NAS iscsi Disk Tape SAN 対応ディスク (ESS など ) SAN 対応テープ (LTO など ) : IP( イーサネット ) を利用したストレージ専用のネットワーク Copyright IBM Corporation 2003 All rights reserved. 第二章 3

4 IP を活用した SAN のメリット! 調達コストを安くできる FC SAN! 既に保有するスキルの活用 FC SAN! 既存設備の活用 FC SAN 100MB/s ファイバーチャネル SAN スイッチ " SAN スイッチ " ファイバーチャネル カード ショート ウェーブ ファイバーチャネルの敷設が必須 " イーサネット スイッチ " イーサネット カード TCP/IP LAN イーサネット 既存設備の活用も可能 LAN/WAN 調達コストを安く出来る 保有スキルを活用できる 既存施設を活用できる FC SAN 製品を取り扱うメーカー数に対し IPネットワーク製品を取り扱うメーカー数は数が多いため 製品のバラエティーが豊富である このため 市場競争原理が働きやすく 一般に FC SAN 製品を調達するコストよりも IPネットワーク製品を調達するコストのほうが安い 導入前にFC SANに関する構築スキルを保有しているケースは極めて稀であるが IPネットワークのスキルを保有している企業は数多く存在する IPネットワーク習得済みスキルの延長としてストレージ ネットワークの構築ができる 管理面でもツールが豊富であり 既存スキルが活用可能 FC SAN はファイバーチャネルを用いてストレージ ネットワークを構築するため ケーブルの敷設やスイッチの設置など 全てを新規に取り揃えなくてはならない これに対し IP ネットワークを利用した場合 既存の施設が活用できる可能性がある Copyright IBM Corporation 2003 All rights reserved. 第二章 4

5 のコスト的な優位性 PC サーバー環境での例! FC SAN! TSM TSM TSM TSM TSM TSM TSM TSM FC アダプターカード GbE SX アダプターカード LTO Tape Library FC スイッチ GbE SX スイッチ LTO Tape Library # ストレージ装置は同一と仮定する FC アダプターカード (4 枚 ) 856,000 FC スイッチ (8ポート) 2,769,200 Tivoli Storage Manager (3client) 2,866,500 (1server) Managed System for SAN (3client) Tape Library Sharing (1server) GbE SX アダプターカード (4 枚 ) 592,000 GbE SX スイッチ (8ポート) 1,282,000 Tivoli Storage Manager (3client) 1,038,800 (1server) Managed System for LAN (3client) 合計金額 6,491,700 合計金額 2,912,800 この例では FC SAN に比べ は約 45% のコストで構築できる Copyright IBM Corporation 2003 All rights reserved. 第二章 5

6 オープン系ファイル システムの I/O 処理の特徴 サーバーの主記憶メモリー 正 ディレクトリー プログラム Write 書込み終了通知 データ 正 更新 非同期更新 ( 後で書く ) 展開 ディレクトリー 非同期更新 ( 後で書く ) データ データ データ ディスク上のデータが正しいとは限らない オープン系システムではディスク共用によるデータ共用が困難 Copyright IBM Corporation 2003 All rights reserved. 第二章 6

7 NAS (Network Attached Storage) ゲートウェイ方式 NAS 専用機方式 NAS データ IP NAS-G FC FC SAN IP! NAS はファイル サーバーの延長で発展した装置! ファイルの共用が可能! 各種システムからの接続が容易 " NFS CIFS の利用 " を利用しない場合でも既存の LAN が利用可能! ファイル システムは NAS 側にある Copyright IBM Corporation 2003 All rights reserved. 第二章 7

8 iscsi (internet SCSI) I/O 要求を出すシステム (1) SCSI 適用業務プログラム iscsi 用デバイス ドライバー iscsi " SCSI コマンドを IP ネットワークに乗せて使用する技術 " ストレージアクセス自体を IP 化する技術 " I/O が IP ネットワークで利用可能 " SCSI over IP とも呼ばれる " iscsi 専用機方式と iscsi ゲートウェイ方式がある (3) SCSI カード SCSI ディスク イーサネットカード (2) SCSI TCP/IP SCSI TCP/IP インターネットイントラネット (6) SCSI (4) TCP/IP SCSI iscsi 装置 (5) Copyright IBM Corporation 2003 All rights reserved. 第二章 8

9 FCIP (Fibre Channel over TCP/IP) FC SAN IP ネットワーク FC SAN チャネル エクステンダーまたは FCIP 対応スイッチ! 離れた FC SAN を IP ネットワークで結びつけ 全体で 1 つの SAN に見せるようにする方式! FC スイッチの E ポートの延長イメージで利用する! ストレージ ネットワーク自体はあくまで FC で構成しようとする考え方! チャネル エクステンダーやゲートウェイと呼ばれる装置や機能を介在させて FC プロトコルを IP プロトコルに変換することによって 1 つの論理的な SAN 環境を構築する! 孤立して構築される FC SAN をつなぐ目的で利用! ゲートウェイ ( チャネル エクステンダー ) 方式とスイッチ組み込み方式がある Copyright IBM Corporation 2003 All rights reserved. 第二章 9

10 ifcp (internet Fibre Channel Protocol) スイッチ IP ネットワーク スイッチ! FC SAN におけるネットワーク接続技術を IP ネットワークに適用させる形で考案された! ストレージ ネットワーク自体を IP ネットワークで構成しようとする考え方! スイッチから各システム ストレージまではファイバーチャネルを使用し 各スイッチ間の接続に IP ネットワークを利用する方式 Copyright IBM Corporation 2003 All rights reserved. 第二章 10

11 参考 :FC SAN Extension の方式比較 帯域 距離 長所 波長多重 DWDM 1 CWDM 2 Dark- Fiber 数 100Gbps (32 多重以上 ) 数 10Gbps (16 多重以下 ) 数 100km 3 数 10km 3 広帯域 FC over Sonet Sonet 51Mbps 10Gbps 数 1,000km 広域 カプセル化 ゲートウェイ FC over IP (FCIP) ifcp [Internet FCP] TCP/IP Best-effort 数 1,000km 安価 (1) DWDM:Dense wavelength-division multiplexing (2) CWDM:Coarse wavelength-division multiplexing (3) 中継することにより 距離を伸ばすことが可能 Copyright IBM Corporation 2003 All rights reserved. 第二章 11

12 の構築例 通常の LAN 代替経路 iscsi NAS 専用データの配置共用データの配置共用データの配置 Copyright IBM Corporation 2003 All rights reserved. 第二章 12

13 構築の基本的な考え方 サーバー インターネットイントラネット ( ストレーシ 専用 N/W) (GbE 等で構築 ) 既存の設備 通常のネットワークとして利用 新規構築 ストレーシ アクセス専用のネットワークとして利用! ストレージ アクセスによる既存業務のパフォーマンス劣化を回避! ファイバーチャネルによる SAN と同じコンセプトで新規構築 Copyright IBM Corporation 2003 All rights reserved. 第二章 13

14 Backup の集中化で利用する の構築例 = ストレージ専用の IP ネットワーク (GbE 等で構築 ) iscsi! バックアップの集中化が容易に実現可能 " バックアップ サーバーによる集中管理を実現! バックアップ用資源の効率的利用が可能 大型テープ ライブラリー (LTO) " 資源 => テープ ドライブ ライブラリー装置 テープ カートリッジ " LTO の効率的な利用が可能! IP 経由のバックアップ ソフトウェアは種類が豊富 / 歴史も古い " TSM ベリタス レガート CA... 等 どれでも OK! パフォーマンスは GbE など高速イーサネットでカバー可能 " 1GbE = 100MB FC Copyright IBM Corporation 2003 All rights reserved. 第二章 14

15 を利用して DBの共用 DB サーバー DB サーバー DB サーバー! DataJoiner! DPropR SQL 要求 を活用して分散された DB をアクセスをさせることも可能 " ファイル転送の削減 " 重複内容のデータを削減 必要なビューの作成 適用業務サーバー 一般の LAN / WAN 要求者 Copyright IBM Corporation 2003 All rights reserved. 第二章 15

16 : NASとiSCSIの組合せ NAS NAS iscsi NAS! ストレージ統合の実現 " 個別に導入した NAS やファイル サーバーの増設に iscsi を利用 " NAS の個別増強を回避可能! TCO の削減 " 小容量の NAS からはじめても 大きな拡張性提供可能 " 1 台の IBM NAS で最大 40TB までの拡張が可能! 既存投資の保護 " 既存のファイル サーバーにも適用可能 Copyright IBM Corporation 2003 All rights reserved. 第二章 16

17 : コストに見合った投資が段階的に可能 Windows システム Windows システム NAS iscsi 装置 パフォーマンス向上のためにネットワークに変更を加えても運用形態は同じ! NAS iscsi 装置 10/100Mbit イーサネット対応スイッチング ハブ 10/100Mbit イーサネット カード 1Gbit イーサネット対応スイッチ 1Gbit イーサネット カード Copyright IBM Corporation 2003 All rights reserved. 第二章 17

18 : 先進的なネットワーク機能の活用 ( 例 ) 10 階のオフィス 全国のパソコン端末! 10GbE バックボーン! トランキング! VLAN! モニタリング! 優先制御! その他 QoS LAN/WAN 通常のトランザクションネットワーク IP Switch Router IP Switch Router 3 階のマシン ルーム Copyright IBM Corporation 2003 All rights reserved. 第二章 18

19 とFC SAN の関係は? FC SAN ( ファイバーチャネル SAN) iscsi NAS SAN 対応ディスク (ESS など ) SAN 対応テープ (LTO など )! 高速アクセスが可能! 一般に普及しつつある! 対応製品が豊富になっている! データ共用実現が困難! SAN 対応でないシステムも存在 どっちが良いの???! 接続性が高い! データ共用実現が容易! IP なので将来性が非常に高い "10GbE など! 対応ストレージ製品がまだ少ない! まだ認知度が低い Copyright IBM Corporation 2003 All rights reserved. 第二章 19

20 への道のり? 50~100 年後?? FC SAN DAS 現在 時間 Copyright IBM Corporation 2003 All rights reserved. 第二章 20

21 ハイブリッド SAN ハイブリッド SAN FC SAN FC SAN + DAS 時間 Copyright IBM Corporation 2003 All rights reserved. 第二章 21

22 ハイブリッド SAN によるトータルな SAN 環境の構築例 個別データの配置 FC SAN と を適材適所で活用 iscsi NAS 共用データの配置 iscsi ゲートウェイ 個別データ A B 共用データ NAS ゲートウェイ 共用データ A サーバー A サーバー B サーバー C サーバー D サーバー E 10 階のオフィス サーバー 12 階の部門サーバー FC SAN SAN 対応共用テープ装置 A B C D E 共用データ SAN 対応共用ディスク装置 3 階のマシンルーム Copyright IBM Corporation 2003 All rights reserved. 第二章 22

23 ハイブリッド SAN は安くて うまい ブレンド コーヒー ストレート コーヒー ブレンド コーヒー キリマンジャロ モカ ブルーマウンテン コナ Coffee FC または IP だけの SAN! どこでも同じ味! 特色を出すのは難しい ハイブリッド SAN! 値段が手頃! 美味しい! 店の自信作として提供! お客さんもお買得 Copyright IBM Corporation 2003 All rights reserved. 第二章 23

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