Hammadoun Dicko, Datacom Product Specialist, EXFO • Fibre Channel teljesítménymérés, szolgáltatás karakterizálás NetBlazer alkalmazásával

Manapság az adatközpontú világban az információ- tárolás a hálózati infrastruktúra létfontosságú eleme. Rengeteg új szoftveres megoldás, e-kereskedelmi technológia, média hálózat, csomagkapcsolt alkal- mazás, mint pl.: IPTV (Internet protokollra épülő televíziózás) és a VoIP (voice over IP) jelenik meg, rohamosan nő a számítási teljesítmény, a tárolandó adatmennyiség, amik együttesen paradigmavál-táshoz vezettek az adattárolás területén. A hagyo-mányosnak mondható csatorna alapú adatrögzítő megoldások már nem képesek kiszolgálni a mai igényeket, már nem túl hatékonyak egy esetleges katasztrófaelhárítás során, vagy az adatok archivá- lásakor, mentésekor és a hordozó médiák tárolása során. Annak ellenére, hogy viszonylag alacsony az adatelérési késleltetésük, nagynak mondható az adatátviteli sebességük, hiányoznak belőlük a hálózati kapcsolódáshoz szükséges megoldások, továbbá az uniformizált menedzsmentet és hiba-felderítést támogató platformok.

Fibre Channel és a Storage Area Network

Fibre Channel alapokA storage area network (SAN) – röviden adattároló hálózat – koncepció a mai vállalati igényeknek megfelelő és a hálózati technológiákkal integrálható megbízható adattárolást tesz lehetővé. A SAN kapcsolóeszközök és szerverek csoportja, közös kommunikációs infrastruktúra, ami hasznosítja az adattárolás és a hálózati megoldások előnyeit. De facto protokollja a Fibre Channel, egy ANSI szabvány, ami lehetővé teszi költséghatékony és skálázódó architektúrák kialakítását, továbbá a megbízható adatátvitelt nagyobb távolságok viszonylatában (2.ábra).

Fibre Channel teljesítménymérés, szolgáltatás karakterizálás NetBlazer alkalmazásával

2. ábraStorage Area Network

1. ábra

2 EQUICOM Méréstechnikai Kft. • © 2012 Minden jog fenntartva • www.equicom.hu

• Leállás szükséges kapacitásbővítés, illetve kar-bantartás alkalmával.

• Az adat kizárólag a szerver operációs rendszerén, illetve az adott alkalmazáson keresztül elérhető el.

A Fibre Channel rendszerek (4. ábra) kiküszöbölik a DAS rendszerek hátrányait, lehetővé téve több szerver kapcsolódását a SAN rendszerekhez egy osztott hálózaton. Továbbá az alábbi előnyökkel jár használatuk:

Konszolidáció: hagyományos esetben az erőforrá-sok több hálózati kiszolgálón helyezkednek el, de ezek centralizálhatók egy közös pontban.

Rendelkezésre állás: nincs szükség szerver szintű adatmentésre, az adattükrözés támogatott, akár távoli rendszerekbe is.

Annak ellenére, hogy a ma üzemelő Fibre Channel hálózatok sávszélessége túlnyomó többségben 1Gbit/s, vagy 2Gbit/s, egyre gyakoribbá válik a 4, 8 és 10Gbit/s sebességű hálózatok telepítése a megnövekedett sávszélesség miatt.

A Fibre Channel technológia a szolgáltatások biztosítása érdekében 5 funkcionális rétegre bontható. Az FC-2 réteg lehetővé teszi a node-ok közötti paraméteregyeztetést és az adatcserét. Ez az öt réteg felfogható úgy, mint az OSI modell egészen a transzport rétegig bezárólag (1. táblázat).

Az FC-0, FC-1 és FC-2 rétegek felelősek a link inicializálásáért, a kapcsolásért és az adattovábbí-tásért. A Fibre Channel a szolgáltatások különböző osztályait különbözteti meg, mint pl.: dedikált kapcsolat, multiplexelt keretezés és kapcsolat-mentes forgalom.

FC-4 Upper-level mapping

FC-3 Common Services

FC-2 Network framing and flow control

FC-1 Data link encoding/decoding

FC-0 Physical media

Fibre Channel kontra Direct Attached Storage (DAS)

A SAN megoldások megjelenése előtt az adattárolók (diszkek és szalagos adatrögzítők) közvetlenül és különféle interfész kialakításokkal csatlakoztak a számítógépes rendszerekhez, mint pl.: SCSI (Small Computer System Interface) vagy SATA (Serial Ad-vanced Technology Attachment). Manapság az SCSI inkább a nagyteljesítményű rendszerekben, míg a SATA a kis-, és közepes rendszerekben használatos.

A DAS rendszerek (3. ábra) legfontosabb hátrányai között említhetőek:• A rendszerbe köthető eszközök száma felülről

erőteljesen korlátozott, pl.: buszonként 15 esz-köz. Általában ezt a méretet nem használják ki, jellemzően csak 4-5 a busz használatát támogató eljárás következtében (bus arbitration).

• Az adattárolót a szerverrel összekötő adatkábel hossza erősen limitált: 12-25m.

• Az adatelérés általában lehetetlenné válik, ha az adattároló eszköz vagy a csatoló megsérül.

1. táblázatFiber Channel rétegek

3. ábraDirect Attached Storage (DAS)

4. ábraPélda Fibre Channel SAN-ra

Hammadoun Dicko, Datacom Product Specialist, EXFO • Fibre Channel teljesítménymérés, szolgáltatás karakterizálás NetBlazer alkalmazásával

Fibre Channel telepítés és tesztelés

A hálózat tervezés fontos részét képezi a Fibre Channel megoldások bevezetése. A fabric alapú topológiák a következő kulcsfontosságú területekre koncentrálnak:• Transzport hálózatok• Fibre Channel eszközök összekapcsolása• Fibre Channel végberendezések• Globális végponttól végpontig terjedő hálózatok

A SAN hálózatok nagytávolságokat hidalnak át és a Fibre Channel szigorú minőségi paraméte-rekkel rendelkezik. Ezen attribútumok vizsgálata, ellenőrzése elengedhetetlen a telepítés minden-egyes fázisában, annak érdekében, hogy a szol-gáltatási szintek (SLA) ne sérüljenek. A vizsgálat méréstechnikai kérdés, amit az EXFO a NetBlazer sorozatú mérőberendezéseivel képes támogatni 1, 2, 4, 8 és 10Gbit/s sebességű Fibre Channel háló-zatokon. A megoldás része az FC-0, FC-1 és FC-2 logikai rétegeket érintő teljes vonali sebességgel dolgozó forgalomgenerátor, a link integritását vizsgáló bit-error-rate (BER) teszteljárás, továbbá a késleltetés és buffer-to-buffer optimalizáló mérés, illetve a login ellenőrzés, amely lehetővé teszi a végponttól végpontig terjedő Fibre Channel háló-zati teszteket.

Transzport hálózatokA Fibre Channel forgalom áthaladhat a transzport hálózatokon is, továbbá megjelenik a metro háló-zatokban (SAN kiterjesztés), mint pl.: DWDM, SONET/SDH vagy OTN. Ezeknek a hálózatoknak minősítetten hibamentesnek kell lenniük, hogy garantálható legyen a minimális késleltetés és adatintegritás a Fibre Channel protokollon. Ennek egyik feltétele, hogy a terepi technikus olyan

Platformfüggetlenség: Különböző operációs rendszerek is hozzáférhetnek ugyanazon adatte-rülethez.

SAN topológiák

Két fő Fibre Channel topológia ismert: a pont-pont (5. ábra) és a fabric (6. ábra). Létezik egy un. „arbitrated loop” topológia is, de ez nem annyira terjedt el.

Pont-pontEnnél a topológiánál két Fibre Channel port kapcso- lódik egymással fizikai szinten. Ez vagy SONET/SDH vagy DWDM link. Ez egy egyszerű topológia, nincs szükség hálózati címzésre, hiszen mindenki egyben fogadó is. Login eljárás szükséges, ami pont-pont kapcsolat esetében az N-porton (Node) történik.

FabricA legelterjedtebb Fibre Channel topológia, ami egyben egy switchelt hálózat. A switch valósítja meg a kapcsolást és az útválasztást. A login eljárás az F-porton (Fabric port) történik. Ennél a megol-dásnál akár több millió eszköz is összekapcsolódhat. A több switchből álló fabric hálózat hálós felépí-tésű, ahol az eszközök a hálózat szélein helyez-kednek el. A három fent említett topológia közül legjobban ez skálázódik, aminek természetesen ára van, hiszen Fibre Channel switck szükséges hozzá.

6. ábra: Fabric topológia

5. ábra: FC pont-pont hálózat

4 EQUICOM Méréstechnikai Kft. • © 2012 Minden jog fenntartva • www.equicom.hu

Buffer-to-buffer creditméret megállapítása: Ez a mérési eljárás támogatja a folyamatvezérelt menedzsmentet azzal, hogy segít megbecsülni a memória puffer méretét, amit be kell állítani minden berendezés esetében az optimális működés érdekében.

Oda-vissza irányú késleltetés teszt: Ez a teszt a rendszer működéséből adódó késleltetést segít meghatározni.

Keret konfiguráció és forgalomgenerálás: Ez a képesség a végfelhasználói forgalmat képes szi-mulálni a Fibre Channel hálózatban.

Továbbá a NetBlazer képes tesztelni a hálózatot a végberendezések szemszögéből, elvégezni egy port logint, amely ekvivalens a fabric loginnal egy végberendezés esetében.

megoldással legyen felszerelve, ami képes ellen-őrizni az oda-vissza irányú késleltetést (Roung-trip latency), illetve a BER-t, kifejezetten az FC-0 réteg- ben felhasználói vagy PRBS mintával. Továbbá képes- nek kell lennie kvázi ügyfélforgalmat generálni egészen az FC-2 rétegig bezárólag PSP protokollon (primitive sequence protocol) az adatfolyam vezér- lés engedélyezése mellett. A NetBlazer segítségével ezek a mérések elvégezhetők, illetve még két olyan képességgel is rendelkezik, ami kényelmessé teszi és felgyorsítja a méréseket:• Valós-, és megtörtént események riportolása.• Beállítások mentése és visszatöltése.

Eszközök és végberendezések összekapcsolása Fiber Channel hálózaton

Először a transzport hálózatot kell minősíteni, majd következő lépés a Fiber Channel eszkö-zök, és végberendezések kapcsolatainak tele-pítése. Így kialakul egy core és egy hozzáférési fabric réteg. A végberendezések általában szerver farmok, backup csomópontok, adatbá-zisok, stb. Ezek kapcsolódnak a fabric hálózat-hoz kontrolleres megoldással és az un. „host bus” adapterrel. NetBlazer az alábbi támoga-tást képes nyújtani a hálózat vizsgálatához:

Fabric login: ez a képesség lehetővé teszi a szol-gáltatási paraméterek ellenőrzését a fabric switch és a végberendezés viszonylatában.

8. ábra: FC-BERT konfiguráció7. ábra:

FC- BERT mérés

9. ábra: SAN mérés

Hammadoun Dicko, Datacom Product Specialist, EXFO • Fibre Channel teljesítménymérés, szolgáltatás karakterizálás NetBlazer alkalmazásával

Összefoglalás

A nagymennyiségű adatok biztonságos tárolása egyre kritikusabb feladat, a DAS rendszerek egyre jobban kiszorulnak, mivel nem képesek teljesíteni azokat az elvárásokat, amiket a mai komplex hálózatok támasztanak velük szemben az adattárolás terüle-tén. A SAN és a Fibre Channel éppen ezért egyre jobban előtérbe kerül, lassan az egyetlen megbíz-ható megoldássá válik. Ebben a kontextusban az EXFO NetBlazer rendszere professzionális megol-dást nyújt a Fibre Channel mérésekhez a telepítés és a hibaelhárítás minden fázisában.

Kérjük kérdéseivel, észrevételeivel forduljon bizalommal munkatársainkhoz.www.equicom.hu

EQUICOM Méréstechnikai Kft. © 2012 Minden jog fenntartva Jelen kiadvány a jogtulajdonos írásos engedélye nélkül sem részben, sem egészben nem másolható, sem elektronikus, sem mechanikus eljárással, beleértve a fénymásolást, számí-tógépes rögzítést is.