Önleyici yönetim sistem maliyetlerini azaltabilir

Derleyen: Alper Metin / Bu e-Posta adresi istek dışı postalardan korunmaktadır, görüntülüyebilmek için JavaScript etkinleştirilmelidir

SAN (Storage Area Network) bugün görüntü yapımı dahil olmak üzere çoğu orta ölçekli IT altyapısının önemli bir parçası. Günümüzün SAN teknolojisi, başlangıçtaki basit konumundan çok önemli bir kurumsal IT unsuru haline geldi. İlk SAN ağları birkaç kabin uzaklıktaki bellek gruplarına bağlanan az sayıda kurumsal ölçekte sistemi yürütmek için çıktı. 

Temeller

Ayrıntılara girmeden önce bazı temel SAN kavramlarını anlamak önemli. SAN’lar verilere blok seviyesinde erişimi destekler. Dosya sistemleri ve malzeme verisi desteği, işletim sistemi kodunda ya da bazen veritabanı veya Java aracı içerisinde, daha yüksek bir seviyede bulunur. Blok seviyesinin tersi, dosyaya yönelik başka paylaşımlı bellek tipleri de vardır; bunlar ağa ilişik bellek (NAS – Network Attached Storage) veya nesne bellekleri (ObS) olarak bilinir. 

NAS bellekler genellikle CIFS (Common Internet File System) ve NFS (Network File System) desteklidir. CIFS Windows merkezli bir dosya sistemidir, NFS ise genellikle UNIX tabanlı ortamlar için bulundurulur.

Hem NAS hem de ObS, ana bilgisayarlarla paylaşımlı bellek denetleyiciler arasında haberleşme için TCP/IP kullanır. Bu IP trafiği genellikle bu işe ayrılan bir SAN değil LAN üzerinden taşınır. 

Bir uygulama ile bellek grubu arasındaki SAN trafiği, veri gecikmesine ve kaybına karşı diğer LAN trafiğinden çok daha duyarlıdır. Aksamaları önlemek için SAN tipik olarak aşırı yüklenmeyecek şekilde tasarlanır. 

Yaygın bir çözüm, SAN’ı her bir portunu en yüksek hızda gönderim ve alım yapacak şekilde yapılandırmaktır. Ne yazık ki SAN bağlantıları pahalı, ve San ağlar maliyet bakımından kısıtlayıcı. SAN kurucuları bir hatanın kesintilere yol açabileceğini göz önünde bulundurarak, maliyet ve disk arasında denge kurmalıdır. 

SAN protokolleri:

• Fibre Channel (FC)
• Fibre Connectivity (FICON)
• Fibre Channel over Ethernet (FCoE)
• Fibre Channel over IP (FCIP)
• Internet small computer systems interface (iSCSI)

Bunlar 1980’li yılların uçbirimden uçbirime küçük bilgisayar sistem arabirimlerinin (SCSI) kurumsal ölçekte türevlerini temsil ediyor. FCIP ve iSCSI IP kılıflamalı protokollerdir ve bir LAN üzerinden taşınırlar.

Bellek arabirimi ve gereksinimleri

SCSI ve türevlerinde (FC, FCoE) hata düzeltme ve yeniden gönderim işlevlerini gerçekleştirmek için bir taşıma katmanı protokolü bulunmaz. Bu nedenle veri kaybına oldukça açıktırlar. Ayrıca SCSI ve türevleri, başlangıç ve hedef arasında doğrudan bir uçbirimler arası bağlantı olduğunu kabul eder, bu nedenle uç aygıtlar ve bunları kullanan uygulamalar gecikme ve beklemelere tolerans göstermezler.

FC Ethernet ile aynı protokol seviyesinde gerçekleşir, fakat Ethernet’ten farklı olarak kestirilebilir bekleme özellikleri olan, kayıpsız bir protokol olarak tasarlanır. FC iş çıkarma oranı ve güvenilirliği en üst düzeye çıkararak, duyarlı uygulama-bellek arabağlantısını destekleyecek şekilde tasarlandı. 

FCIP ve iSCSI da LAN aşırı yüklenmesini yürütecek bir mekanizmaya sahip değildir. Bunun sonucu olarak gecikmelere ve çerçeve kayıplarına açıktırlar. Bu çözümler yüksek performans ve arıza dayanıklılığı gerektiren büyük ortamlara uygun değildir. Asıl avantajları, mevcut bir LAN üzerine düşük maliyetle uygulanabilmeleridir.

FCoE ağ birleşmesini mümkün kılmak için oluşturuldu. Elde edilen sonuç, normal LAN trafiği ile aynı fiziksel ağı paylaşmak için gecikmeye ve kayba hassas veri akışlarına imkan veriyor. FCoE, FC ve Ethernet ile aynı protokol seviyesinde uygulanıyor ve FCoE trafiğinin iyi uygulama ve bellek performansı sağlayacak biçimde şekillendirilmesi için akıllı anahtarlar kullanıyor. 

Kurumsal ölçekte SAN tasarımı

SAN ağlar bağlanan ana bilgisayar, uç anahtar portları, anahtarlar arası bağlantılar, ana anahtar ve bellek dizileri arasında mantıklı çıkış yelpazesi (fan-out) oranı ve tıkanmayan anahtar düzenini bütünleştirerek kare kaybını, beklemeyi ve gecikmeyi önleyecek şekilde, dikkatle tasarlanırlar. SAN tasarımlarında tipik olarak tüm ana makinelerin aynı anda en yüksek hızla haberleştikleri varsayılarak, normal koşulların çok üzerinde kapasite sağlanır.

Fiziksel katmanda normalin üzerinde kapasite, büyük ölçekli ortamlarda karmaşık, çok katlı, uç-çekirdek-uç anahtar tasarımlarında uygulanır. İleride büyümeyi taşıyacak şekilde fiziksel yeniden yapılandırma esnekliği sağlamak istendiğinde, bu tasarımların maliyetleri, karmaşıklığı ve riskleri önemli ölçüde artar.

Tahmin edilen bellek etkinliği yoğunluğuna bağlı olarak SAN ağlar ana bilgisayar bağlantıları ile bellek grubu portları arasında 6:1 ila 12:1 çıkış yelpazesi oranlarıyla tasarlanır. Az kullanılan ana bilgisayarlar teorik olarak daha yüksek çıkış yelpazesi oranlarıyla desteklenirken, çok kullanılanlar çok daha düşük çıkış yelpazesi oranları gerektirir (Şekil 1).

Şekil 1. SAN ağlar bellek etkinliğinin tahmini seviyesine bağlı olarak tipik 6:1 ile 12:1 çıkış yelpazesi oranlı tasarlanır.

Sanal SAN tasarımı

İyi bir SAN tasarımında anahtar kullanımını en üst seviyeye çıkarmak için aynı uçtaki yüksek yoğunluklu ana makinelerle düşük yoğunluklular dengelenmelidir. Başlangıç aşamasında doğru çıkış yelpazesi oranının seçimi yeterince zor bir karar olsa da, olgunlaşmış ve gelişen bir SAN ağı sürdürmek de zordur. Fiziksel ana bilgisayarlar ile ilgili SAN bağlantıları arasında gerçek zamanda otomatik olarak hareket eden bir iş akışını yönetmek çok zaman alır. 

Sanal bir ortamda uygulamalar, altlarındaki fiziksel donanımla kısıtlı değildirler. Örneğin tamamıyla çalışmakta olan bir sanal sistem veya uygulama, bir fiziksel bilgisayardan veya bellekten diğerine kullanıcı müdahalesi gerekmeden, kesintisiz olarak aktarılabiliyor. 

Sanal bilgi işlem sunucuların, belleğin ve ağın fiziksel karmaşıklığını uygulamalardan uzak tutar. Hızlı kurulum ve yüksek güvenilirlik sağlar. Fakat daha fazla iş yükü sanallaştıkça ve otomatik araçlar giderek artan sunucu ve bellek gruplarındaki düğümler arasında önemli iş uygulamalarını taşıdıkça, yetersiz bir SAN altyapısı hızla ortaya çıkabilir. 

Sanal yapı sadece donanımın fiziksel karmaşıklığını uygulamalardan yalıtmakla kalmaz, bir kesintinin nedeninin anlaşılmasını zorlaştırma potansiyeline de sahiptir. Mühendislerin sorunu çözme süresini uzatabilir, ve ilk tanıların başarısını azaltabilir. Birkaç dakikada onarılabilecek bir sorunun tespit edilmesi saatler alabilir. 

Seçenekler ortada: Uzun tasarım süreciyle fiyatı ödeyip en iyi sonucu ummak, ya da daha bilimsel bir yaklaşımla SAN ağı önleyici tedbirlerle yönetmek.