Storage Networking y el almacenamiento sobre internet: iSCSI

1. Storage Networking y el almacenamiento sobre internet: iSCSI -Introducción -Storage Networking -iSCSI -Conclusiones

2. Introducción • El almacenamiento es una parte esencial de la infraestructura de cualquier empresa. • En una red con aplicaciones cliente/servidor y otras aplicaciones especificas las pérdidas de productividad debido a problemas relacionados con el almacenamiento son el problema número 1.

3. Para solucionar estos problemas aparecieron las redes de almacenamiento y diversos protocolos de transporte de comandos de entrada/salida para permitir el intercambio eficiente de información. • Este documento intentará dar una visión general de lo que se entiende por una red de almacenamiento y se hablará con un poco más de detalle del protocolo iSCSI, que es el que se espera que acabe imponiéndose en el mercado.

4. Storage Networking y el almacenamiento sobre internet: iSCSI -Definición de Storage Networking -Tipos de redes de almacenamiento DAS: Direct Attached Storage NAS: Network Attached Storage NAS Gateways SANergy SAN: Storage Area Networks

5. Storage Networking • Tecnología desarrollada para obtener una red de altas prestaciones para la trasferencia de datos. • Se establece una red dedicada de alto rendimiento para conectar directamente los dispositivos de almacenamiento, lo que permite a los archivos y datos ser directamente transferidos entre dispositivos de almacenamiento y maquinas cliente, saltándose el tradicional cuello de botella del servidor y el control de la red.

6. Se establece una red secundaria dedicada a los dispositivos de almacenamiento. • Se separa el tráfico normal de la red del tráfico relacionado con los medios de almacenamiento. • Aumenta la flexibilidad y el rendimiento.

7. Tipos de redes de almacenamiento • DAS: Direct Attached Storage • NAS: Network Attached Storage • NAS Gateways • SANergy • SAN: Storage Area Networks

8. DAS: Direct Attached Storage • El medio de almacenamiento está directamente conectado al ordenador mediante un cable. • Las peticiones al medio de almacenamiento son por bloques o sectores. • Un pc y su disco duro seria una forma simple de DAS.

9. NAS: Network Attached Storage • Dispositivo que reside en una red que puede ser compartida con tráfico que no sea de almacenamiento. • No usa “block I/O”, usa “file I/O”, que son peticiones de más alto nivel (archivo, desplazamiento y número de bytes), ya no se piden sectores de un disco directamente. • Será el NAS (su sistema operativo) el que traduzca estas “file I/O” a “block I/O”.

10. NAS Gateways • Tienen la funcionalidad de un NAS pero sin almacenamiento en disco integrado. • El gateway hace de traductor de las “file I/O” recibidas con protocolos como NFS a SCSI “block I/O”

11. SANergy Software de IBM y Tivoli que ofrece la funcionalidadde un NAS pero sin necesitar un procesador dedicado NAS que haga de front-end al almacenamiento en disco.

12. SAN: Storage Area Networks • El almacenamiento reside en una red dedicada. • Las peticiones de entrada/salida hacen referencia a bloques o sectores de un dispositivo determinado. • El concepto de SAN es independiente de la red que haya por debajo.

13. SAN: Storage Area Network • La mayoria de SANs utilizan Fibre Channel, pero el aumento de rendimiento de Ethernet hace esperar que este último se imponga. • Los dispositivos de almacenamiento de altas prestaciones son SCSI, por lo que cualquier red que haya bajo un SAN deberá tener un protocolo que transporte los comandos SCSI entre clientes y dispositivos de almacenamiento • En Ethernet el protocolo desarrollado para esto por el IETF es iSCSI.

14. Storage Networking y el almacenamiento sobre internet: iSCSI • iSCSI • ¿Qué es iSCSI? • ¿Qué es SCSI? • ¿Cómo funciona iSCSI? • Modelo del protocolo iSCSI • Arquitectura iSCSI • Nombres • Sesiones • Manejo de errores • Seguridad

15. iSCSI • El protocolo iSCSI es un Internet draft standard que está siendo definido para permitir que los comandos SCSI sean transportados sobre el protocolo TCP/IP • Se espera que en 2003 se convierta en RFC

16. ¿Qué es SCSI? • El Small Computer Systems Interface (SCSI) es unapopular familia de protocolos para comunicaciones con dispositivos de entrada/salida, especialmente dispositivos de almacenamiento. • En SCSI hay Initiators (clientes) y Targets (servidores). • Un Target está compuesto por unidades lógicas (LU) que son las que ejecutan los comandos. • Clientes y servidores usan estructuras llamadas CDB (command descriptor block) para comunicarse. • Un comando SCSI o un grupo de ellos se denomina Task • Los comandos se ejecutan en dos fases, en la primera los datos se intercambian entre clientes y servidores y en la segunda el servidor informa del estado de la operación.

17. ¿Cómo funciona iSCSI? • El driver SCSI construye un CDB con las peticiones realizadas por la aplicación y los envía a la capa de transporte iSCSI. El driver SCSI también recibe CDBs de la capa iSCSI y envia los datos a la capa de aplicación. • La capa de transporte iSCSI encapsula los CDBs en PDUs (iSCSI Protocol Data Unit) y los envía a la capa de transporte TCP. • En una lectura la capa iSCSI extrae los CDBs de los PDUs que recibe de la capa TCP y envía los CDBs a la capa genérica SCSI.

18. Modelo del protocolo iSCSI

19. Arquitectura • La arquitectura SCSI está basada en un modelo cliente/servidor e iSCSI tiene esto en cuenta para conseguir la funcionalidad del almacenamiento sobre redes TCP/IP

20. Nombres • iSCSI proporciona a Initiators y Targets un identificador o nombre único y además tiene un método para encontrarse entre ellos (iSNS) • Un ejemplo de nombre iSCSI podría ser iscsi.com.acme.sn.8675309. • El nombre iSCSI está compuesto por tres partes: un especificador de tipo, la autoridad encargada de dar los nombres y un identificador único dado por esta autoridad. • La combinación de una dirección IP y un puerto TCP se genera una dirección única de red para un dispositivo iSCSI. • Un nodo tiene un nombre iSCSI y una dirección, lo que hace que si el nodo es cambiado de lugar y por tanto también su dirección, sea fácil encontrarlo gracias a su nombre que no cambia.

21. Sesiones iSCSI • El protocolo iSCSI establece sesiones de comunicación entre initiators y targets, así como métodos para que se autentifiquen entre ellos. Una sesión iSCSI puede contener una o más conexiones TCP y suministra métodos de recuperación si la conexión falla

22. Manejo de errores • En iSCSI iniciadores y objetivos deben tener la capacidad de mantener un buffer con comandos y respuestas hasta que estos seanreconocidos • Los dispositivos iSCSI deben ser capaces de selectivamente reconstruir los PDUs perdidos o corruptos para su retransmisión..

23. Seguridad Al estar en un entorno IP, las especificaciones de iSCSI permiten usar los métodos de seguridad usados en IP.

24. Conclusiones Con el aumento de prestaciones de Ethernet, el protocolo iSCSI y los SANs basados en Ethernet se acabarán imponiendo porque iSCSi nos permite acceso universal a dispositivos de almacenamiento o a SANs sobre redes TCP/IP basadas en Ethernet, siendo compatible con las infraestructuras Ethernet IP ya existentes, y nos permite mantener las ventajas de las redes IP en cuanto a mantenimiento, escalabilidad, seguridad y coste.