SAN / NAS Integration im heterogenen Netzwerkumfeld mittels Samba 3 und NFSv3

1. SAN / NAS Integration im heterogenen Netzwerkumfeld mittels Samba 3 und NFSv3 1. Dezember 2004

2. SAN / NAS Integration im heterogenen Netzwerkumfeld • Einleitung • Ausgangssituation am Institute of Electronic Business e.V. • Problemstellung • Anforderungen • Speichertechnologiekonzepte • Evaluation • Bewertung • Lösung / Umsetzung • Future Innovation • 1 • 2 • 3 • 4 • 5

3. Einleitung • „Die Problematik der Informationsflut ist dadurch kennzeichnet, daß sich die Gesamtheit des menschlichen Wissens alle fünf Jahre verdoppelt. Anfang des Jahrhunderts betrug dieser Zeitraum noch 50 Jahre.“ • 1

4. Ausgangssituation • IEB wurde 1999 als Initiative verschiedener Unternehmen gegründet • Integrierte Forschungsarbeit und universitäre Ausbildung • Heute 30 Mitarbeiter und 300 Studenten • Erhebliches (Daten-) Wachstum innerhalb von 5 Jahren • 2 Auftragsforschung Studiengang 2004 Datenwachstum 1999

5. Problemstellung • Wachstum der Daten war / ist größer als der Preisnachlass der Speichereinheiten • Wachstum an Nutzern, Servern und Clients ließ Struktur undurchsichtig erscheinen (Administrierbarkeit) • Architektur konnte steigende Erwartungen nicht mehr bewältigen(Business Continuity Problem) • Engpässe bei den Speicherkapazitäten aller Serversystemedurch enormes Datenwachstum (data flut) • Probleme bei Serverausfällen (Datenzugriff & -verfügbarkeit) • Backup Problematik • Skalierbarkeit & Management • 2

6. Problemstellung • Heterogene Netzwerkstruktur (Linux/Windows) • Zweigeteilte Architektur • Linux Systeme für externe Infrastruktur & Dienste • Windows 2000 / XP Infrastruktur für interne Dienste • DAS Speichersysteme im Einsatz(unterschiedliche Raid-Level SCSI & DIE Konfigurationen) • 2

7. Anforderungen • Evaluation & Bewertung verschiedenster Technologien bzgl. verschiedener Anforderungen (Wirtschaftliche & Technologische Faktoren) • Wirtschaftliche Faktoren • Investitionsschutz • Weiche Migration • Herstellerunabhängigkeit • Interoperabilität • Gefahr des „loosing standard“ (Proprietäre Ansätze) • Langfristiger Investitionschutz • Informative Problematik (data flut) • Speicherung der X. Kopie • Duplikate • Usw. • 3

8. Anforderungen • Technologische Faktoren • Interoperabilität & Sicherheit (offene Standards / Systeme) • Kommunikationsprotokolle • Integrationsfähigkeit • Netzwerkperformance • Verteilte Standorte • Speichererweiterung • Verfügbarkeit & Ausfallsicherheit • Datensicherung • 3

9. Speichertechnologiekonzepte • Betrachtung der 3 Konzepte (serverzentrierte & speicherzentrierte Architekturen) • Network Attached Storage (NAS) • Storage Area Networks (SAN) • Storage over IP (SoIP) • Bewertungsmatrix (Anschaffungs- & Verwaltungskosten, Technologie- & Verfügbarkeitsbewertung) • Jede Technologie bietet Vorteile abhängig vom Einsatzgebiet • NAS finanziell attraktiv / Standards bereits durchgesetzt • SAN bzgl. Skalierbarkeit unschlagbar & Ausfallsicherheit • SoIP noch nicht ausgereift, jedoch als partielle Ergänzung sinnvoll • 3

10. Speichertechnologiekonzepte • Mängel bei allen drei Konzepten • Gesucht ein Konzept mit Integrationsfähigkeit von NAS und der Leistungsfähigkeit von SAN • 3

11. Lösung / Umsetzung • SNIA Shared Storage Model • NAS Head (File Server Controller) • Vorteile • Abtrennen der Storage Devices vom Dateisystem / Speichercontroller • Support mehrerer Client-Server Filesysteme (Interoperabilität) • Einfache Integrierbarkeit • Nutzung vorhandener Datenwege / Netzwerke (Investitionsschutz) • iSCSI Integration / Erweiterung als zukünftige Ergänzung • Hohe Verfügbarkeit durch Clustering (Heartbeat) • Nachteile • Wissen aus NAS und SAN Gebieten (Komplexität) • Migrationszeitraum (In Abhängigkeit des Umfangs der Änderungen an der vorhandenen Architektur) • 4

12. Lösung / Umsetzung (SNIA - Shared Storage Model) • 4 Quelle: IBM Storage Solutions

13. Lösung / Umsetzung • NAS Head stellt verschiedene Client Server Netzwerkdateisysteme zur Verfügung • NFSv3 für Linux Server (Quota Support) • CIFS mittels Samba 3 für Windows Server (EA and ACL Support) • Band Backup fährt auf dem NAS Head • NAS Head sehr leistungsfähige und performante Hardware • Erweiterung des NAS Head zu Cluster mittels Heartbeat (daher hohe Ausfallsicherheit gegeben) • Zweitstufiges Backup der DAS Hardware möglich durch Architektur (Harddisk -> Band) • 4

14. Lösung / Umsetzung • 4

15. Lösung / Umsetzung • Samba3 Integration in ADS mittels Winbind • Quota Support • ACL + EA Support • NFSv3 für Linux Server (Quota Support) • Quota Support • ACL + EA ab NFSv4 möglich • Single Sign On via Services for Unix und NIS Slaves • Umstellung auf OpenLDAP und Kerberos Slaves in Plannung • Samba 4 Roadmap • 4

16. Lösung / Umsetzung • 4

17. Lösung / Umsetzung • NAS Head Cluster Lösung • Linux-HA Projekt • Heartbeat • Aktiv-Passiv Cluster Konfiguration • ext3 Dateisysteme momentan ggf. Umstellung auf GFS • Bei Ausfall sofortige (3 bis 5 Sekunden) Übernahme des passiven Knotens • 4

18. Future Innovation • Integration von iSCSI (Soft vs. Hardware Lösungsansatz) • Shift von NIS/ADS/ zu Kerberos Slaves (Single Sign-On) • NFSv4 (Export der Windows ACLs zu NFS Servern) • Follow up Samba 4.x Roadmap (Domain Integration) • Full ADS Domain Controller Integration • ADS Replikation • 5

19. Danke! • 5

20. Quellen • SNIA [http://www.snia.org] • Samba 4 Roadmap [http://sambaxp.org/sambaXP_2004/02-tridgell-samba4-update.pdf] • NFSv4 [http://www.nfsv4.org] • Troppens, Ulf; Erkens, Rainer (2003): Speichernetze - Grundlagen und Einsatz von Fibre Channel SAN, NAS, iSCSI und Infiniband. • Sollbach, Wolfgang (2002): Storage Area Networks / Network Attached Storage. München: Addison-Wesley Verlag • Robbe, Björn (2001): SAN - Storage Area Networks – Technologie und Konzepte komplexer Speicherumgebungen. München; Wien: Carl Hanser Verlag • 5