Storage SAN – partes componentes

Uma storage SAN pode ser imaginada como composta de três camadas:

  • Camada do topo ou host layer: inclui os servidores e tudo o que está dentro deles. 
  • Camada do meio ou fabric layer: inclui todos os cabos e switches que conectam os dispositivos de uma SAN;
  • Camada de baixo ou storage layer: a camada de armazenamento, onde os dispositivos de armazenamento estão localizados

 

A camada de hospedagem (host layer)

Os componentes principais dessa camada são os próprios servidores, os HBAs (“host bus adapter” que incluem uma parte chamada de GBIC, “Gigabit Interface Converter”) e todo o software que roda nos servidores e que permitem que o HBA se comunique com a camada do meio.

 

HBA (Host bus adapter)

O servidor se conecta com a SAN através de um host bus adapter – uma placa adaptadora de entrada e saída (I/O) colocada dentro do servidor e que se comunica com a camada do meio (fabric layer).

 

GBIC – Gigabit Interface Conector

O Gibabit Interface conector é onde os cabos são ligados no HBA. Todo HBA tem um GBIC que fica dentro de uma abertura na placa ou é soldado a ela. As aberturas no GBIC ficam atrás do servidor onde pode ser conectado um cabo. O GBIC abriga o laser e a eletrônica que converte os dados dentro do servidor em pulsos de luz que viajam através dos cabos. GBICs não são usados apenas na HBA – todo os dispositivos de uma SAN tem um. Em todo lugar um cabo ótico é conectado, encontramos um GBIC.

 

Cabos de fibra ótica

Esses cabos usam fibra de vidro para transmitir pulsos de luz de um dispositivo para outro. Pode seu usado um de três tipos diferentes de cabos de fibra ótica, dependendo da distância entre as conexões a o comprimento da onda de luz usada para transmitir os dados.

  As camadas de uma storage SAN

A camada do meio (fabric layer)

É a parte da rede de uma SAN. A rede – onde todos os cabos são conectados -é onde encontramos hubs, switches, gateways e roteadores, que juntam todos os cabos em uma rede física e lógica.

Seus principais componentes são:

  • Hub: um dispositivo eletrônico que conecta fisicamente os cabos loop lógico. Por isso os hubs de SANs são chamados de SAN loops. Os hubs tem pontos de conexão – portas – onde os cabos são ligados. Essas portas usam GBICs para conectar os cabos ao hub. Dentro de um hub a luz passa de um cabo para um outro dispositivo conectado a uma porta. A luz circula no loop para cada porta do hub. Como as portas do hub são conectadas em loop, somente um dispositivo pode se comunicar por vez
  • Switches: um dispositivo eletrônico inteligente que conecta fisicamente os cabos. Eles são o coração de uma rede SAN pois fazem a ligação de um dispositivo com o outro específico;
  • Gateway: também conhecido com “bridge” é um dispositivo eletrônico inteligente que fisicamente ou logicamente permitem que dispositivos que usam um protocolo se comuniquem com dispositivos que usem outros protocolos.
  • Router: um outro dispositivo inteligente que fisicamente ou logicamente direciona dados entres duas redes individuais.

 

 

A camada de baixo ou camada de armazenamento (storage layer)

A camada de armazenamento é onde todos os dados residem em uma storage SAN. Essa é a camada que contém todos os discos de armazenamento, drives de fita e outros dispositivos de armazenamento, como discos óticos.

A camada de armazenamento inclui inteligência como RAID (“Redundant Array of Inexpensive or Independent Disks) e snapshots ou outra tecnologia de replicação de dados que permita protegê-los.

Os recursos dos dispositivos de armazenagem afetam o que é possível ser feito com uma SAN.

 

A matriz de armazenamento (storage array)

Se pensarmos em uma matriz de armazenamento como um monte de discos alocados em um mesmo espaço, estamos tendo uma visão parcial do que ela é. A matriz de armazenamento adiciona inteligência aos controladores dentro dela, permitindo usar RAID, por exemplo.

A “inteligência” adicionada aos controladores decorre do firmware empregado na matriz. Hoje em dia as matrizes de armazenamento usam microprocessadores dedicados para processar o software complexo que as torna mais úteis do que a simples conexão de um monte de discos em um servidor.

Muitos diferentes tipos de matrizes de armazenamento existem, mas elas sempre são de dois gêneros: modular ou monolítica. Todos os dois tipos tem memórias de computador embutidas para ajudá-las a acelerar ou manter em cache o acesso a discos lentos mas cada uma usa a memória cache de forma diferente:

  • Uma matriz modular tem menos portas de conexão que uma matriz monolítica; normalmente armazenam menos dados e se conectam com pouco servidores. São desenhados para que comecem pequenas, com poucos discos, e cresçam em número a medida que mais espaço de armazenamento é requerido. Uma matriz modular vem com prateleiras que acomodam os discos. Em cada prateleira cabem entre 10 e 16 discos de armazenamento, dependendo do modelo e do fabricante. Matrizes modulares normalmente cabem dentro de uma unidade de rack padrão de 19”, de modo que os servidores e discos podem ficar dentro de um mesmo rack. Uma matriz modular é perfeita para pequenas empresas precisando instalar uma storage SAN mas com um orçamento limitado. Também são bons para empresas com muitos escritórios remotos, pois são muito mais baratos e pequenos do que uma grande matriz monolítica, tornado possível colocá-los em pequenas instalações. Uma matriz modular quase sempre usa dois controladores com memórias cachê separadas e espelham o cachê entre os controladores para prevenir perda de dados.
  • Uma matriz monolítica é grande e usa discos refrigerados que vemos colocados perto de mainframes em um centro de dados. Tais discos usam tecnologia avançada que praticamente os impedem de dar defeito. Matrizes monolíticas podem acomodar centenas de discos, armazenar dados de muitos mais servidores do que uma matriz modular poderia e normalmente são conectados a mainframes. Essas matrizes são conhecidas como monolíticas por seus controladores dividirem acesso a uma memória cache global (de até centenas de gigabytes) muito rápida