Tput III-8) Les dispositifs de stockage dans un réseau SAN
Contrairement au NAS, le SAN n’utilise pas un réseau de type
Ethernet mais un réseau de type Fibre Channel (FC). Les médias utilisés pour un
réseau de type Fibre Channel sont soit des câbles en cuivre, soit des fibres
optique (monomode ou multimode) qui supportent une bande passante de 2Gb/s. On
préfère généralement l’utilisation de fibres optique qui permettent d’utiliser
des câbles allant jusqu’à 10 Km (fibre optique monomode) contre 30 m pour les
câbles en cuivre.
Le protocole utilisé dans les réseaux SAN étant différent du
protocole Ethernet, il nécessite un matériel différent. Ainsi on trouve des
cartes réseaux, des disques durs, des concentrateurs et des commutateurs
utilisant l’interface Fibre Channel. De plus il faut installer des composants
logiciels sur les ordinateurs branchés sur le réseau SAN afin d’administrer la
sécurité et les autorisations d’accès aux données.
Les Adaptateurs de bus Fibre Channel (HBA)
Les cartes réseaux compatibles avec le protocole Fibre
Channel sont généralement appelées Host Bus Adaptateur (HBA) ou adaptateur de
bus Fibre Channel pour utiliser le terme francisé. Les adaptateurs de bus Fibre
Channel sont généralement proposés sous la forme de cartes d’extension au format
PCI-X (bande passante de 1.06 Go/s) ou bien PCI 64bits (bande passante de
266Mo/s). Mais on commence à trouver sur le marché des adaptateurs au récent
format PCI Express 4X qui fournissent une bande passante de (266 Mo/s) * 4 =
1064 Mo/s.
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Ci-contre, un adaptateur de bus Fibre Channel de
marque Qlogic. Il utilise le format PCI-X qui propose une bande passante
de 1.06 Go/s ce qui lui permet de proposer 4 ports Fibre Channel d’une
bande passante de 2 Gb/s (soit 250Mo/s) chacun. |
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La marque Qlogic vient aussi de commercialiser un
adaptateur utilisant le format PCI Express dans sa version 4X. Cette
carte communique donc avec la carte mère avec une bande passante de 1064
Mo/s. Elle offre 2 ports Fibre Channel proposant chacun une bande
passante de 2Go/s chacun. |
Les disques durs Fibre Channel
Il existe aussi des disques durs possédants une
interface Fibre Channel. On peut les brancher de deux différentes façons
:
- directement sur un commutateur Fibre Channel
- dans une baie de disques durs qui, elle, sera raccordée à un
commutateur
De manière générale, les constructeurs de disques durs créent des
disques utilisant l’interface Fibre Channel à partir de leurs gammes
SCSI.
Ainsi, on peut trouver des disques durs utilisant l’interface Fibre
Channel dans la gamme Ultrastar d’Hitachi (anciennement IBNM) ou bien
dans la gamme Cheetah de Seagate. |
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Les baies de stockage SAN
Lorsque l’on souhaite mettre en place un système de stockage performant, il
faut utiliser une baie de stockage intégrée dans un réseau SAN. Les baies de
stockages utilisée dans les réseaux SAN sont généralement au format 19’’ ce qui
permet de les « racker » dans des backbones. On peut parfois rassembler
plusieurs baies de stockage pour former un module de stockage et ainsi atteindre
de plus grandes performances.
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Ci-contre un rack 3U au format 19’’ de la marque
Adaptec. Ce modèle (le SANbloc 2Gb RAID) peut accueillir jusqu’à 14
disques SCSI de 3.5’’. Il possède deux contrôleurs RAID (pour la
tolérance de panne) et implémente les modes 0, 1, 3, 5, 10, 30, 50. Il
est relié au réseau grâce à deux prises optiques avec une bande passante
de 1 Gb/s chacune. |
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Voici une autre baie de stockage SAN, de marque Dell
| EMC (modèle CX700). Cette baie peut contenir jusqu’à 15 disques durs
avec une interface Fibre Channel ou ATA pour une capacité de stockage
totale de 35To en FC et 74,16To en ATA. Elle gère les niveaux RAID 0, 1,
3, 5 et 10. Cette baie incorpore aussi 8 Go de mémoire cache. |
Le CX 700 propose 8 ports FC en façade (cela signifie qu’on
peut brancher jusqu’à 8 ordinateurs directement sur la baie de disque) et des
ports Fibre Channel situés à l’arrière afin de relier le CX 700 à d’autres baies
de stockages CX 700.
On peut ainsi créer un gros module de stockage utilisant la
technologie RAID en raccordant 16 baies de stockage CX 700 entres-elles. Cela
permet donc de créer un module de stockage composé d’un maximum de (15
disques/baie) * (16 baies interconnectées) = 240 disques durs accessible par un
maximum de (8 ordinateurs/baie) * (16 baies interconnectées) = 128 ordinateurs.
Selon Dell et EMC, les performances d’une seule baie CX 700
peuvent autorisent un débit constant supérieur à 1300 Mo/s. Les performances
d’un module de stockage composé de plusieurs CX 700 peuvent donc procurer des
performances de très haut niveau.
MAJ (13/02/2006) : Les
caractéristiques du CX 700 ont été revues à la hausse depuis la
publication originale de cet article. Ainsi les modèles actuels peuvent
toujours embarquer jusqu'à 240 disques (en combinant plusieurs bais entre-elles)
et la capacité maximale est passée à 120To
(grâce au support des disques durs PATA de 500Go). La bande passante frontal de
la nouvelle édition est de
1530 Mo/s (environ 200 000 entrées/sorties par seconde). De plus, il est
possible de raccorder jusqu'à 256 serveurs à une même baie CX 700 en utilisant
le commutateur approprié !
Les commutateurs SAN
Pour relier tous les ordinateurs, les disques durs et les
baies de disques durs utilisant l’interface Fibre Channel, il faut utiliser un
commutateur (ou switch) supportant le Fibre Channel. Il existe des commutateurs
proposant des ports Fibre Channel (2Gb/s) et gigabit Ethernet (1Gb/s) afin de
permettre l’interopérabilité (c’est-à-dire la communication) entre réseau SAN et
réseau Ethernet.
Ci-dessous, un commutateur de marque Gadzoox qui propose 16
prises Fibre Channel (2Gb/s par port) et une prise RJ45 (1Gb/s).
Les médias utilisés
Selon la configuration matérielle utilisée, différents types de câbles sont
utilisés :
- Câble SFP :
(débit max : 2,5Gb/s)
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- Câble HSSDC :
(débit max : 2Gb/s)
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- Câble DBm :
(débit max : 2Gb/s)
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- Câble HSSDC2 :
(débit max : 5Gb/s)
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Exemples de SAN
Voici comment un exemple d’intégration d’un réseau SAN au
sain d’un réseau d’entreprise utilisant le protocole Ethernet. On dispose de
trois serveurs. L’un de ces serveurs travaille sur une base de données stockée
sur un module de stockage lui aussi dans le réseau SAN. Un serveur HTTP et un
serveur Exchange ont aussi accès à des données stockées sur le module de
stockage. Le module de stockage est composé de trois baies de stockage
interconnectées. Enfin, un commutateur assure les connexions entre les
différents composants du réseau SAN et permet aussi aux réseaux SAN et Ethernet
de communiquer entre eux.
Une autre utilisation typique d’un réseau SAN est la mise en
place d’un cluster. En effet, un cluster est un ensemble de machine vu par le
réseau de l’entreprise comme étant une seule et même machine (vu du réseau un
cluster possède un seul nom et une seule adresse IP).
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Par exemple, on peut créer un réseau SAN contenant 5
serveurs exécutant IIS (Internet Information Service) pointant tous vers
le même support de stockage (une baie de stockage par exemple). Une fois
le service de clustering MSCS installé et le Network Load Balancing
(NLB) paramétré, on dispose d’un cluster qui répartit la charge réseau
(les requêtes HTTP vers le cluster sont distribuées de façon équitables
entre les cinq machines exécutant IIS) et qui gère la tolérance de panne
(on peut perdre jusqu’à 4 machines sur 5 dans ce type de configuration). |
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Pour plus d’informations concernant la mise en place du service de clustering
et du load balancing, je vous renvoie aux articles suivants :
Si vous souhaitez voir un exemple pratique de l’implémentation d’un réseau
SAN, allez visiter le site du Centre Interuniversitaire de Calcul de Toulouse.
En effet, le CICT a mis en ligne la configuration du réseau SAN qu’il a mis en
place en 2001. Pour les curieux, c'est ici.
Conclusion
Les SAN proposent de bien meilleures performances que les
solutions de stockage NAS. Cependant, les SAN nécessitent une infrastructure
réseau complètement différente du réseau Ethernet classique utilisé dans le
reste de l’entreprise. Cela apporte des inconvénients (il faut un gros
investissement matériel pour mettre en place un SAN) et des avantages (meilleure
fiabilité, meilleures performances, le réseaux SAN permet de décharger le réseau
Ethernet). L’utilisation d’un SAN dépend donc des besoins de l’entreprise.
 1. Introduction
2. Quelques petits rappels
3. Le RAID IDE (ou RAID PATA)
4. Le RAID SATA
5. Le RAID SCSI
6. RAID IDE, SATA, ou SCSI : Que choisir ?
7. Les dispositifs de stockages réseau NAS
8. Les dispositifs de stockage dans un réseau SAN
9. Le hotspare
10. Conclusion
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La technologie RAID - Le RAID Matériel
