![177
diferentes
equipos
que
se
pueden
obtener
en
el
mercado,
es
por
eso que conjuntamente, a más de describir las características técnicas de los
diferentes componentes, se presentan algunas definiciones técnicas.
∗ Servidores SAN
∗ Interconexión SAN
∗ Almacenamiento SAN
∗ Software SAN
El presente capítulo tiene por objeto realizar un análisis técnico y económico de
equipos
y
componentes
SAN
de
diferentes
fabricantes,
tomando
en
cuenta para su elección la presencia que dichos fabricantes tengan en
el
mercado ecuatoriano y el respaldo que ofrezcan en cuanto a soporte
técnico y garantía, además de que los equipos y componentes cumplan
con las características técnicas solicitadas en el diseño.
4.1 SERVIDORES SAN [1]
En el tercer capítulo, se analizó la disponibilidad de los servidores dentro de la
Escuela
Politécnica
nuevos equipos
las
Nacional,
servidores,
se mencionó
los
mismos
la
propuesta
que
prestarían
de
comprar
servicio
a
diferentes dependencias de la EPN a través de las aplicaciones que se les
instale.
En
el
mercado
local
se
encuentra
una
gran
variedad
de
servidores
que dependiendo de sus características de hardware y software, su valor
aumenta
o disminuye. En la tabla 4.1 se detallan las principales características
de
algunas
alternativas
del
mercado
y
sus
respectivos
precios;
puesto
que los servidores prestarán diferentes servicios, su hardware cambiará en
función de éstos, sin dejar de lado los requerimientos mínimos que deben
disponer estos equipos, los cuales han sido definidos en la tabla 3.18.
Es importante mencionar que las cotizaciones que se presentan en la tabla 4.1,
consideran algunas características, como las que se detallan a continuación:](https://image.slidesharecdn.com/t10095cap4-131114142757-phpapp02/85/T10095cap4-2-320.jpg)
![179
Las características de los servidores que se detallan en la tabla 4.1, cumplen
satisfactoriamente con los requerimientos mínimos que son exigidos para
ser parte de la red SAN.
4.2 INTERCONEXIÓN SAN [1] [2]
La interconexión de la red SAN a ser implementada dentro de la
Escuela
Politécnica Nacional considera los siguientes tópicos:
∗ Cableado con fibra óptica multimodo.
∗ HBAs.
∗ SFP (Small Form Pluggable).
∗ Switches SAN.
Varios
de
los
elementos
de
interconexión
ya
se
encuentran
detallados en secciones anteriores, tal es el caso de el cableado de fibra óptica
y los SFP, los cuales están especificados de mejor manera en el capítulo 2.
Pero a pesar de ello a continuación se detallan dichos elementos con sus
especificaciones más importantes y costos del mercado.
4.2.1 PATCH CORDS
Las características y tipos de conectores se encuentran especificados
en el capítulo 2, a continuación en la tabla 4.2, se presentan patch
cords
que
han sido
estandarizados
para
Fibre
Channel,
con
longitudes y precios en el mercado.
CABLES
LÓNGITUD [m]
PRECIO (USD)
Cobre HSSDC2
5
61.5
Cobre DB9 – DB9
Fibra óptica LC – LC
5
3
39
45
Fibra óptica LC – LC
5
56
Fibra óptica LC – LC
Fibra óptica SC – LC
Fibra óptica SC – LC
10
3
5
65
48
52.5
Fibra óptica SC – LC
10
60
Tabla 4.2. Costos de Patch cords utilizados para Fibre Channel [6]
sus](https://image.slidesharecdn.com/t10095cap4-131114142757-phpapp02/85/T10095cap4-4-320.jpg)
![180
4.2.2 HBA (HOST BUS ADAPTER)
Figura 4.2 HBA
[21]
Los HBAs (Host Bus Adapter: Adaptador del Bus del Host) como el
que se muestra en la figura 4.2, son usados para conectar servidores
y hosts a las redes Fibre Channel, son análogos a las tarjetas de red NIC72;
el hardware es conectado al bus interno del host mediante slots73 PCI o SBus,
mientras que el software
en
el
servidor
o
es
decir
los
controladores
son
instalados
host obteniéndose así un dispositivo listo para ser
utilizado dentro de la red Fibre Channel. A diferencia de las tarjetas
de
más
red
NIC,
los
inteligencia,
switches
y
HBA
Fibre
permitiendo
censando
Channel tienden
negociaciones
nuevos
dispositivos
a
incorporar
de intercambio
que
mucha
con
los
son incorporados a
la red. Estas nuevas características de hardware y software permiten
que el host alivie su carga de procesamiento.
Con
respecto
a
la
velocidad,
todos
los
adaptadores
Fibre
Channel
soportan velocidades de 1 y 2 Gbps., aunque la infraestructura de red,
tales
como
los switches
están
mejorando
sus
características
hacia
nuevos estándares de hasta 4 Gbps.
El número de puertos disponible del adaptador Fibre Channel puede
variar desde un simple puerto a un adaptador con dos
puertos con la
capacidad de actuar como dos HBAs individuales sobre una misma tarjeta.
72
NIC: Network Interface Card, Tarjeta De Interfaz de Red; es una placa instalada en un slot de
un equipo, como un PC, por ejemplo, que permite conectar el PC a una red.
73
slot: Es un compartimiento de la mayoría de equipos, que sirve para conectar tarjetas tales
como las de red o modem.](https://image.slidesharecdn.com/t10095cap4-131114142757-phpapp02/85/T10095cap4-5-320.jpg)
![181
Los
puertos
mediante
que
manejan
los
HBAs
pueden
ser
para
cobre
par trenzado, en dicho caso se utiliza un conector HSSDC o un
DB9; y, para fibra óptica, en el cual se utilizan conectores SC, FCP, LC Y
FIXED.
De acuerdo a las necesidades técnicas expuestas en el capítulo 3, los HBA que
satisfagan el diseño deben cumplir con los requerimientos mínimos detallados
en la tabla 3.22.
De acuerdo a las exigencias mínimas antes mencionadas, a continuación en la
tabla
4.3
se
presentan
diferentes
propuestas
para
este
tipo
de
dispositivos, además se incluyen los costos del mercado.
HP StorageWorks FCA2214
EMULEX
Lightpulse LP 982
2
CARACTERÍSTICAS HBA
2
Velocidad [Gbps]
64
Bus de datos [Mhz]
QLogic SANblade
QLA2340
2
64
133
133
133
PCI - X
PCI - X
PCI-X
Óptico Multimodo
Óptico Multimodo
Óptico Multimodo
LC
LC
LC
1
1
1
400
400
400
Tipo de puerto
Medio
Conector
Número de puertos
Velocidad de Transferencia en
Full duplex [MBps]
F
F
F
FL
FL
FL
Si
Si
Si
2
2
3
W indows 2000, W indows
Server 2003, NetW are 5.1,
6.0, 6.5, Linux, Red Hat 8,
Advanced Server 2.1 , SuSE
Linux, Enterprise Server 8,
and SuSE Linux 7.0.
3
W indows Server
2003, Windows
2000, W indows NT,
Linux and NetW are
1450
930
Puertos soportados
Autosensado de velocidad
Clase de servicio
Sistema operativo soportado
PRECIO (USD.)
3
W indows Server 2003 (32bit and 64-bit), W indows
NT, W indows 2000, Solaris
SPARC, Linux (32- bit and
64-bit), Novell
NetWare
950
Tabla 4.3. Características y costos de HBA para Fibre Channel [6]
Debido a que todos los HBAs expuestos en la tabla 4.3 cumplen
con los requerimientos del diseño, el siguiente punto a tomar en cuenta sería
el costo, en
donde
que
entre fabricantes; pero además debe tomarse en cuenta el
existe
se
puede
observar
la
gran
diferencia
en precio
soporte que ofrece cada fabricante, en este caso el HBA HP sería la
elección más adecuada por presencia de la marca y soporte ofrecido en el
mercado local.](https://image.slidesharecdn.com/t10095cap4-131114142757-phpapp02/85/T10095cap4-6-320.jpg)
![182
4.2.3 SFP (SMALL FORM PLUGGABLE)
Figura 4.3 SFP [21]
El SFP (Small form-factor pluggable) como el que se muestra en la figura 4.3,
es
una
especificación
ópticos modulares. Los
para
una
nueva
generación
de
transceivers
dispositivos están diseñados para trabajar con
conectores small form factor (SFF), y ofrecen alta velocidad y tamaño físico
reducido. Son
dispositivos que se pueden conectar en caliente.
Los transceivers SFP hoy en día tienen la
de manejar
característica
velocidades de datos de hasta 5 Gbps y hay la
que modelos
posibilidad de
futuros presenten mayores velocidades. Debido a que los SFPs pueden
ser
cambiados
pueden
más fácilmente, las
ser
actualizadas
y
redes
electro-ópticas
administradas
más
o de fibra óptica
convenientemente,
en
comparación con los casos en que los dispositivos de interconexión están
integrados en placas,
lo cual dificultaba la reparación de elementos dañados.
En la tabla 4.4 se presentan algunos modelos del mercado y sus respectivos
precios.
CARACTERÍSTICAS
HP
IBM
BROCADE
Tipo de frecuencia
Short Wave
Short W ave
Short Wave
Velocidad soportada
1 o 2 Gbps
4 Gbps
4 Gbps
Tipo de conector
LC
LC
LC
Precio (USD.)
200
550
500
Tabla 4.4. Características y costos de SFP
[21][22][23]
La elección del SFP adecuado para satisfacer el diseño tiene mucha relación
con
los
switches
que
se
escojan
en
el
mismo,
debe
existir
compatibilidad de fabricante, ya que cada SFP irá conectado en cada
uno de los puertos del switch. Pero de acuerdo a lo expuesto en la tabla 4.4
se puede observar que el precio de estos dispositivos se incrementa a
más del doble al aumentar la velocidad de 2 a 4 Gbps.](https://image.slidesharecdn.com/t10095cap4-131114142757-phpapp02/85/T10095cap4-7-320.jpg)
![183
4.2.4 HUBS
Figura 4.4. Hub Fibre Channel
[22]
Los Hubs Fibre Channel como el de la figura 4.4, son usados para implementar
conexiones de Lazo Arbitrario Fibre Channel (FC – AL) entre nodos dentro de
un
lazo.
Un
hub
conecta
hosts,
dispositivos
de
almacenamiento,
e
inclusive otros hubs permitiendo el intercambio de tramas entre los puertos
individuales de dichos dispositivos y no ruteándolos a otros puertos.
Se pueden encontrar tres tipos de hubs más comúnmente utilizados:
∗ Hubs no administrables
∗ Hubs administrables
∗ Hub switch
4.2.4.1 Hubs No Administrables
Consisten de una serie
de circuitos que detectan si
un dispositivo
ha sido conectado a uno de los puertos del hub, además de detectar fallos
en alguno de los dispositivos aislándolos del lazo para mantener la
continuidad del lazo. Este tipo de hubs generalmente son fabricados para
funcionar con par trenzado
y no utilizan ningún tipo de software adicional, su utilidad se
encuentra en configuraciones simples debido a sus características deficientes
como lo son:
∗ Dificultad operacional
∗ No tolerancia a fallos
∗ Ancho de banda compartido
∗ Dificultad en la estabilidad del lazo cuando existe más de un iniciador.](https://image.slidesharecdn.com/t10095cap4-131114142757-phpapp02/85/T10095cap4-8-320.jpg)
![185
Channel cada puerto usa una cantidad fija dedicada de ancho de banda de 100
Mbps, además de poseer todas las características de administración
antes mencionadas.
En
el
escogida
presente diseño
es una
no
fabric,
se
por
utilizarán
lo
tanto
hubs,
no
ya
se
que la topología
describirán
sus
características técnicas ni sus costos en el mercado.
4.2.5 SWITCHES
Figura 4.5. Switches Fibre Channel
Switches
como
los
de
la
figura
4.5
son
[21]
usados
para
implementar
topologías Fabric o de estructura y constituyen la infraestructura fundamental
sobre la cual se basa el resto de la solución SAN. Cuando una de las tramas
llega desde uno de los dispositivos al switch, éste la acepta y la rutea al
dispositivo de destino utilizando varias características de inteligencia como:
∗ Servicios para la localización de otros nodos en la red.
∗ Establecimiento de caminos entre otros switches dentro de la estructura.
∗ Creación de zonas de dispositivos para su fácil administración.
∗ Monitoreo y manejo de errores.
Los switches de estructura son clasificados dentro de diferentes
categorías, dependiendo de su capacidad y características, entre los cuales se
tiene:
4.2.5.1 Switches de nivel de entrada
Están enfocados a pequeños grupos de trabajo donde se requieren de 8 a 16
puertos, su costo es bajo, tienen limitada capacidad de escalabilidad y manejo,
tienden a ser usados para remplazar a los hubs ofreciendo mayores anchos de
banda y confiabilidad que éstos.](https://image.slidesharecdn.com/t10095cap4-131114142757-phpapp02/85/T10095cap4-11-320.jpg)
![189
∗ Deben funcionar dentro de la clase de servicio 2, 3 y F.
∗ Deben ser escalables y soportar autosensing, cascada e ISL.
De
4.5
acuerdo
a
estas
especificaciones,
a
continuación
en
la
tabla
se muestran características de switches de los principales y más
reconocidos fabricantes que existen en el mercado local, además se incluyen los
costos.
CARACTERÍSTICAS
BROCADE Silkworm 4100
HP StorageWorks SAN Switch 4/32
IBM TotalStorage SAN32M-2
Número de puertos
32
32
32
Velocidad de los puertos
[Gbps]
4
4
4
E
E
E
Soporte de puertos
F
F
F
FL
FL
FL
Tipo de medio
SFP
SFP
SPF
Factor de forma
1U
1U
1U
Escalabilidad máxima
[switches]
239
2
Clase de servicio
2
3
3
F
F
Latencia [µs]
< 2.1
< 2.1
Soporte de autosensing
Si
Si
Soporte de cascada
SI
Si
Soporte de ISL
Puertos de administración
Si
Puerto RJ-45Ethernet 10/100
Ethernet
Si
Puerto RJ-45Ethernet 10/100
Ethernet
Puerto serial RS-232
Puerto serial RS-232
Telnet
Software de administración
soportado
Si
Telnet; SNMP (FE MIB, FC
Management MIB); Advanced WEB
TOOLS
SNMP (FE MIB, FC Management
MIB)
(optional); Fabric Manager (optional)
EFCM Basic, Install and
Backup/Restore Wizards
Brocade Advanced Web Tools.
Brocade Fabric Manager
Simple Name Server; Registered
State Change
Notification (RSCN).
Servicios Fabric
Simple Name Server; Registered
State Change Notification (RSCN).
Optional fabric services include:
Advanced Zoning; Fabric Watch;
Extended
Optional fabric services include:
Brocade Advanced
Fabrics; ISL Trunking; Advanced
Performance Monitoring; WEB
TOOLS
Zoning; Brocade Fabric Watch;
Brocade Extended
Fabrics; Brocade Remote Switch;
Brocade ISL
Trunking; Brocade Advanced
Performance Monitoring;
Brocade Web Tools; FICON
Control Unit Port (CUP)
Microsoft® Windows NT®,
Windows® 2000, Windows®
2003
Red Hat® Linux®, Red Hat
Linux Advanced Server
Sistemas operativos
soportados
SUSE LINUX, SUSE LINUX
Enterprise Server (SLES)
United Linux, Novell®
NetWare®, OS/400®, AIX,
z/OS®
Precio (USD.)
35000
32490
15975
Tabla 4.5. Características y costos de Switches para Fibre Channel
[6]](https://image.slidesharecdn.com/t10095cap4-131114142757-phpapp02/85/T10095cap4-17-320.jpg)
![190
Los equipos descritos anteriormente cumplen con las especificaciones técnicas
solicitadas en el diseño e incluso incluyen otro tipo de servicios adicionales que
se
reflejan
característica
en
los
costos.
Considerando
como
principal
la presencia en el mercado y el soporte técnico que se puede
obtener, la elección de los
switches
adecuados
para
el
diseño
del
presente proyecto de titulación tendría dos opciones, las cuales son: HP y
Brocade, éstas marcas al tener una presencia similar en el mercado, la única
diferencia a ser tomada en cuenta es
el costo, es por eso que el presente diseño resuelve utilizar el switch HP.
4.2.6 ROUTERS
Figura 4.6. Router Fibre Channel
[22]
Los routers Fibre Channel como el de la figura 4.6 fueron desarrollados como
una alternativa de transporte de tramas Fibre Channel
a comandos
SCSI paralelos, ya que existían en un principio dispositivos que sólo
soportaban el protocolo SCSI.
Para su funcionamiento los routers Fibre Channel se conectan en uno de sus
puertos a la red Fibre Channel y por el otro lado a un bus SCSI. En el lado del
bus SCSI, el router se desempeña como un iniciador tal como un host, mientras
que en el otro extremo se desempeña como un nodo de almacenamiento sobre
la red.
Entre las principales características de los routers se tiene:
a) Número de buses SCSI.- Se refiere a la cantidad de buses SCSI que pueden
ser conectados al router, los routers más básicos tienen por lo menos un bus
SCSI y un puerto Fibre Channel conectado a la red; la ventaja de tener más de
un bus está en el ancho de banda disponible para cada bus y el aislamiento de
errores.](https://image.slidesharecdn.com/t10095cap4-131114142757-phpapp02/85/T10095cap4-18-320.jpg)
![191
b) Tipo de buses SCSI.- Existen diferentes tipos de conexiones SCSI disponibles,
y se necesita asegurarse que el tipo de puerto SCSI sea el adecuado evitando
conflictos en los dispositivos que van a ser conectados.
c) Soporte para copias extendidas.- Es la capacidad que tienen los routers
para soportar
los
comandos
copia
extendida
SCSI,
los
cuales
son
usados para servidores de libre backup en la red SAN.
d)
Interfaces
de
Administración.-
Tal
como
los
switches,
los
routers
también soportan diferentes interfaces de administración, dentro de las que se
incluyen: puerto serial, puerto ethernet, SNMP, FTP81 e Interfaces de Web.
Debido a que en el diseño no se van a utilizar routers, bridges o gateways, sólo se
presenta una breve descripción de su funcionamiento dentro de la red SAN,
y no se incluyen características técnicas ni costos.
4.2.7 BRIDGES
Facilitan
redes
la
comunicación
segmentos
LAN/SAN
y/u
otras
con protocolos no similares. Un ejemplo de esto podría ser un
bridge FICON, el cual
ser
entre
transportados
permite
que
los
protocolos
ESCON
puedan
sobre protocolos Fibre Channel. Los bridges FICON
reducen los requerimientos de conexiones ESCON, canales ESCON, puertos
directores ESCON, y más.
4.2.8 GATEWAYS
Figura 4.7 Gateway Fibre Channel [22]
Un Gateway como el de la figura 4.7, es una estación de red
usada para interconectar dos o más redes no similares o dispositivos, y puede o
no realizar
la
conversión
de
protocolos.
Éstos
son
típicamente
usados
para
proveer acceso a WAN’s desde las LANs.
81
FTP: File Transfer Protocol, Es un protocolo que se utiliza para transferir uno o más ficheros
de un computador a otro](https://image.slidesharecdn.com/t10095cap4-131114142757-phpapp02/85/T10095cap4-19-320.jpg)
![192
4.3 ALMACENAMIENTO SAN [1] [2]
Dentro de la infraestructura SAN, el almacenamiento llega a ser una
de
los elementos constituyentes más importantes, en el capítulo 1 se
presentaron de forma detallada los diferentes medios de almacenamiento
disponibles dentro de las redes SAN, siendo el más recomendable en el
desarrollo del diseño, los sistemas RAID.
Los fabricantes presentan infinidad de opciones para el trabajo en redes SAN,
por ejemplo se presenta la posibilidad de que los RAID trabajen con
discos Serial ATA o los discos SCSI; los discos SATA están diseñados para
archivar o referenciar datos y no deben ser usados en ambientes de
Entrada / Salida pesados
uso
de
discos
o
intensos.
Estas
situaciones
requieren
el
SCSI. Aunque la mayoría de fabricantes presentan la
opción de trabajar con los dos tipos de discos al mismo tiempo.
Como
el
ambiente
dentro
de
la
red
de
la
Escuela
Politécnica
Nacional para cierto tipo de aplicaciones será bastante intenso, como es el
caso del Instituto Geofísico,
extraída
discos
con
SCSI
en
donde
bastante intensidad,
para
este
tipo
la
la
información
mejor
de información
es
decisión
y
discos
ingresada
será
y
utilizar
SATA
para
información que no presente un tráfico tan intenso.
El sistema RAID está compuesto por un cerebro o controlador que
es el encargado de administrar los discos agrupados en un sistema de
arreglo de discos,
de
dichos
discos
sistemas
de
tienen
capacidades
arreglos
determinadas
discos, pero en sí el sistema RAID puede soportar varios de estos
de
arreglos
de
discos,
permitiendo
un
de
sistemas
crecimiento
de
información de acuerdo a cómo las aplicaciones vayan necesitando respaldar
información.
En la tabla 4.6 se muestra algunos tipos de arreglos RAID del mercado y sus
principales características.](https://image.slidesharecdn.com/t10095cap4-131114142757-phpapp02/85/T10095cap4-20-320.jpg)
![193
CARACTERÍSTICAS RAID
HP Storage Work
1500CS
Intel
Niveles RAID
2
0,1,5,0+1
Tipo de discos
SATA
SCSI, SATA
Número de puertos
2
2
Número de gabinetes
2
2
4,8 TB
24,4 TB
10650,34
34850
Capacidad Máxima
PRECIO (USD.)
Tabla 4.682. Características y costos de Almacenamiento RAID [6]
Como se puede observar, el RAID que cumple con los requerimientos mínimos
exigidos en la tabla 3.23 es el RAID de marca HP modelo 1500CS, aún cuando
es
la
opción
más
cara,
con
este
tipo
de
dispositivo
se
obtienen
mejores prestaciones, puesto que la diferencia se encuentra en el tipo de
discos lo cual influye directamente en el acceso a los datos.
4.4 SOFTWARE SAN [7] [8]
En
lo
que
respecta
al
utilizado
software
para
garantizar
funcionamiento de nuestra red SAN, cada uno de sus
el
elementos
y
componentes deben poseer sus propios controladores que les permitan
ser reconocidos dentro de la red, además
adicional
que
les
del
software
permita
ser
configurados
y
administrados.
Entre los principales paquetes SAN se pueden mencionar los siguientes:
4.4.1 SOFTWARE DE CONFIGURACIÓN DE SWITCHES
Es el software básico utilizado para configuración de switches de
estructura, presenta características poderosas de alta funcionalidad y ayuda a
transformar
la
red
en
una
red
SAN
Fabric
Inteligente,
se
convierte
en
una
herramienta poderosa de solución de interconectividad que integra transporte
de datos con aplicaciones de servicios.
Como un ejemplo de este tipo de Sistemas operativos se tiene al Fabric OS de
la Brocade.
82
En el Anexo C se presentan más detalladamente las principales características de RAIDs](https://image.slidesharecdn.com/t10095cap4-131114142757-phpapp02/85/T10095cap4-21-320.jpg)
![196
De acuerdo a estas consideraciones, en la tabla 4.8 se especifican las medidas
de cada uno de los equipos, a partir de las cuales se puede concluir que el rack
adecuado sería el HP 10622 con medida de 22U.
EQUIPO
MEDIDA [U]
2U
Switch Silkwork 4100
Switch Silkwork 4100
2U
Arreglo Inteligente Modular HP Storage Work 1500
2U
3U
HP MSA – 30
HP MSA – 30
3U
1U
Regleta de poder
TOTAL
13 U
Tabla 4.8. Características del rack.
En la figura 4.8 se presenta la distribución de los diferentes equipos activos que
conforman
la
red
SAN
dentro
del
rack,
el
mismo
que
estará
situado en el Centro de cómputo de la Escuela Politécnica Nacional.
Figura 4.8. Distribución del Rack
Una vez que han sido detallados los diferentes elementos que conforman la red
SAN y sus respectivos precios del mercado, se puede presentar el valor total
que implicaría
la implementación
continuamente
provee
vez
más accesibles
período
de
de
para
de esta
mejor
el
económica se presenta en la tabla
4.9.
tecnología
usuario,
vigencia determinado,
red. Ya que
el
y
con
el mercado
valores
estos
valores
detalle
de
esta
tienen
cada
un
propuesta](https://image.slidesharecdn.com/t10095cap4-131114142757-phpapp02/85/T10095cap4-25-320.jpg)
T10095cap4
- 1. CAPÍTULO 4 ELEMENTOS Y COMPONENTES DE LA RED SAN POLIRED 1 2 34 5 6 7 8 9 C OL-101 1 2 1 HS1 HS2 O K1 O K 2 CON SOLE PS ACT STA- HBA SWITCH CAPA 3 HBA SERVIDORES SERVIDORES SD SFP SWITCH FIBRE CHANNEL SWITCH FIBRE CHANNEL RAID Figura 4.1. Componentes Básicos SAN Lo determinado necesario para para en la fundamentar el capítulo tercero, implementación de el escogitamiento equipos y en cuanto la red al equipamiento SAN, de los componentes servirá diferentes SAN, para posteriormente poder evaluar su costo. Como se ha mencionado en el capítulo primero, los componentes de la red SAN se detallan pueden ser agrupados en 4 subgrupos, los cuales a continuación. Es importante además tener una breve descripción técnica de los
- 2. 177 diferentes equipos que se pueden obtener en el mercado, es por eso que conjuntamente, a más de describir las características técnicas de los diferentes componentes, se presentan algunas definiciones técnicas. ∗ Servidores SAN ∗ Interconexión SAN ∗ Almacenamiento SAN ∗ Software SAN El presente capítulo tiene por objeto realizar un análisis técnico y económico de equipos y componentes SAN de diferentes fabricantes, tomando en cuenta para su elección la presencia que dichos fabricantes tengan en el mercado ecuatoriano y el respaldo que ofrezcan en cuanto a soporte técnico y garantía, además de que los equipos y componentes cumplan con las características técnicas solicitadas en el diseño. 4.1 SERVIDORES SAN [1] En el tercer capítulo, se analizó la disponibilidad de los servidores dentro de la Escuela Politécnica nuevos equipos las Nacional, servidores, se mencionó los mismos la propuesta que prestarían de comprar servicio a diferentes dependencias de la EPN a través de las aplicaciones que se les instale. En el mercado local se encuentra una gran variedad de servidores que dependiendo de sus características de hardware y software, su valor aumenta o disminuye. En la tabla 4.1 se detallan las principales características de algunas alternativas del mercado y sus respectivos precios; puesto que los servidores prestarán diferentes servicios, su hardware cambiará en función de éstos, sin dejar de lado los requerimientos mínimos que deben disponer estos equipos, los cuales han sido definidos en la tabla 3.18. Es importante mencionar que las cotizaciones que se presentan en la tabla 4.1, consideran algunas características, como las que se detallan a continuación:
- 3. 178 ∗ Servidor 1: El que prestará servicio de correo electrónico a 10000 usuarios. ∗ Servidor 2: Este servidor considera la prestación de servicios de bases de datos SQL. ∗ Servidor 3: Considera el prestar servicios de audio y video. CARACTERÍSTICAS SERVIDOR 1 SERVIDOR 2 SERVIDOR 3 MODELO Tipo RACK. Tipo RACK. Tipo RACK. TARJETA MADRE SE7520BD2V/SR5300BRP SE7520BD2V/SR5300BRP SC5295WS PROCESADOR Dos procesadores Intel Xeon de 2,8 GHz. Dos procesadores Intel Xeon Un procesador Intel Xeon de 3 GHz. de 3 GHz. MEMORIA CACHE Cache de Segundo Nivel de 1 MB. Cache de Segundo Nivel de 1 MB. Cache de Segundo Nivel de 1 MB. MEMORIA RAM 2 GB DDR 333 MHz 4 GB DDR 333 MHz 1 GB DDR 333 MHz DISCO DURO 1 discos SCSI de 73 GB 1 disco SCSI de 147 GB 1 disco SATA de 400 GB INTERFAZ DE RED 100 BASE - T 100 BASE - T 100 BASE - T PCI 128 MB INTERFAZ DE VIDEO INTERFAZ PARA SAN Dos tarjetas para SAN. Dos tarjetas para SAN. Dos tarjetas para SAN. PERIFÉRICOS Unidades de CD-ROM y Disquete 3 ½., Fuente de alimentación redundante. Unidades de CD-ROM y Disquete 3 ½., Fuente de alimentación redundante. Unidades de CD-ROM y Disquete 3 ½., Fuente de alimentación redundante. 4000 COSTOS (USD.) 6000 3600 Tabla 4.1 Características de Servidores Adicionalmente a todas las características antes mencionadas, debe tomarse en cuenta que debido a que uno de los beneficios de las redes SAN es la disponibilidad de la información en todo momento, los servidores podrían tener componentes de respaldo para los dispositivos internos más importantes, como lo son: el procesador, la memoria y la fuente de poder; ya que ante la falla de alguno de estos componentes el servidor fallaría, se recomienda lo siguiente: ∗ Una placa madre que tenga capacidad para manejar dos procesadores. ∗ Un case que tenga una fuente redundante, la cual en caso de fallo de la primera permita trabajar al equipo sin inconvenientes. ∗ Manejo de módulos de memoria en pares, asegurándose que ante el fallo de alguno de ellos el servidor siga trabajando.
- 4. 179 Las características de los servidores que se detallan en la tabla 4.1, cumplen satisfactoriamente con los requerimientos mínimos que son exigidos para ser parte de la red SAN. 4.2 INTERCONEXIÓN SAN [1] [2] La interconexión de la red SAN a ser implementada dentro de la Escuela Politécnica Nacional considera los siguientes tópicos: ∗ Cableado con fibra óptica multimodo. ∗ HBAs. ∗ SFP (Small Form Pluggable). ∗ Switches SAN. Varios de los elementos de interconexión ya se encuentran detallados en secciones anteriores, tal es el caso de el cableado de fibra óptica y los SFP, los cuales están especificados de mejor manera en el capítulo 2. Pero a pesar de ello a continuación se detallan dichos elementos con sus especificaciones más importantes y costos del mercado. 4.2.1 PATCH CORDS Las características y tipos de conectores se encuentran especificados en el capítulo 2, a continuación en la tabla 4.2, se presentan patch cords que han sido estandarizados para Fibre Channel, con longitudes y precios en el mercado. CABLES LÓNGITUD [m] PRECIO (USD) Cobre HSSDC2 5 61.5 Cobre DB9 – DB9 Fibra óptica LC – LC 5 3 39 45 Fibra óptica LC – LC 5 56 Fibra óptica LC – LC Fibra óptica SC – LC Fibra óptica SC – LC 10 3 5 65 48 52.5 Fibra óptica SC – LC 10 60 Tabla 4.2. Costos de Patch cords utilizados para Fibre Channel [6] sus
- 5. 180 4.2.2 HBA (HOST BUS ADAPTER) Figura 4.2 HBA [21] Los HBAs (Host Bus Adapter: Adaptador del Bus del Host) como el que se muestra en la figura 4.2, son usados para conectar servidores y hosts a las redes Fibre Channel, son análogos a las tarjetas de red NIC72; el hardware es conectado al bus interno del host mediante slots73 PCI o SBus, mientras que el software en el servidor o es decir los controladores son instalados host obteniéndose así un dispositivo listo para ser utilizado dentro de la red Fibre Channel. A diferencia de las tarjetas de más red NIC, los inteligencia, switches y HBA Fibre permitiendo censando Channel tienden negociaciones nuevos dispositivos a incorporar de intercambio que mucha con los son incorporados a la red. Estas nuevas características de hardware y software permiten que el host alivie su carga de procesamiento. Con respecto a la velocidad, todos los adaptadores Fibre Channel soportan velocidades de 1 y 2 Gbps., aunque la infraestructura de red, tales como los switches están mejorando sus características hacia nuevos estándares de hasta 4 Gbps. El número de puertos disponible del adaptador Fibre Channel puede variar desde un simple puerto a un adaptador con dos puertos con la capacidad de actuar como dos HBAs individuales sobre una misma tarjeta. 72 NIC: Network Interface Card, Tarjeta De Interfaz de Red; es una placa instalada en un slot de un equipo, como un PC, por ejemplo, que permite conectar el PC a una red. 73 slot: Es un compartimiento de la mayoría de equipos, que sirve para conectar tarjetas tales como las de red o modem.
- 6. 181 Los puertos mediante que manejan los HBAs pueden ser para cobre par trenzado, en dicho caso se utiliza un conector HSSDC o un DB9; y, para fibra óptica, en el cual se utilizan conectores SC, FCP, LC Y FIXED. De acuerdo a las necesidades técnicas expuestas en el capítulo 3, los HBA que satisfagan el diseño deben cumplir con los requerimientos mínimos detallados en la tabla 3.22. De acuerdo a las exigencias mínimas antes mencionadas, a continuación en la tabla 4.3 se presentan diferentes propuestas para este tipo de dispositivos, además se incluyen los costos del mercado. HP StorageWorks FCA2214 EMULEX Lightpulse LP 982 2 CARACTERÍSTICAS HBA 2 Velocidad [Gbps] 64 Bus de datos [Mhz] QLogic SANblade QLA2340 2 64 133 133 133 PCI - X PCI - X PCI-X Óptico Multimodo Óptico Multimodo Óptico Multimodo LC LC LC 1 1 1 400 400 400 Tipo de puerto Medio Conector Número de puertos Velocidad de Transferencia en Full duplex [MBps] F F F FL FL FL Si Si Si 2 2 3 W indows 2000, W indows Server 2003, NetW are 5.1, 6.0, 6.5, Linux, Red Hat 8, Advanced Server 2.1 , SuSE Linux, Enterprise Server 8, and SuSE Linux 7.0. 3 W indows Server 2003, Windows 2000, W indows NT, Linux and NetW are 1450 930 Puertos soportados Autosensado de velocidad Clase de servicio Sistema operativo soportado PRECIO (USD.) 3 W indows Server 2003 (32bit and 64-bit), W indows NT, W indows 2000, Solaris SPARC, Linux (32- bit and 64-bit), Novell NetWare 950 Tabla 4.3. Características y costos de HBA para Fibre Channel [6] Debido a que todos los HBAs expuestos en la tabla 4.3 cumplen con los requerimientos del diseño, el siguiente punto a tomar en cuenta sería el costo, en donde que entre fabricantes; pero además debe tomarse en cuenta el existe se puede observar la gran diferencia en precio soporte que ofrece cada fabricante, en este caso el HBA HP sería la elección más adecuada por presencia de la marca y soporte ofrecido en el mercado local.
- 7. 182 4.2.3 SFP (SMALL FORM PLUGGABLE) Figura 4.3 SFP [21] El SFP (Small form-factor pluggable) como el que se muestra en la figura 4.3, es una especificación ópticos modulares. Los para una nueva generación de transceivers dispositivos están diseñados para trabajar con conectores small form factor (SFF), y ofrecen alta velocidad y tamaño físico reducido. Son dispositivos que se pueden conectar en caliente. Los transceivers SFP hoy en día tienen la de manejar característica velocidades de datos de hasta 5 Gbps y hay la que modelos posibilidad de futuros presenten mayores velocidades. Debido a que los SFPs pueden ser cambiados pueden más fácilmente, las ser actualizadas y redes electro-ópticas administradas más o de fibra óptica convenientemente, en comparación con los casos en que los dispositivos de interconexión están integrados en placas, lo cual dificultaba la reparación de elementos dañados. En la tabla 4.4 se presentan algunos modelos del mercado y sus respectivos precios. CARACTERÍSTICAS HP IBM BROCADE Tipo de frecuencia Short Wave Short W ave Short Wave Velocidad soportada 1 o 2 Gbps 4 Gbps 4 Gbps Tipo de conector LC LC LC Precio (USD.) 200 550 500 Tabla 4.4. Características y costos de SFP [21][22][23] La elección del SFP adecuado para satisfacer el diseño tiene mucha relación con los switches que se escojan en el mismo, debe existir compatibilidad de fabricante, ya que cada SFP irá conectado en cada uno de los puertos del switch. Pero de acuerdo a lo expuesto en la tabla 4.4 se puede observar que el precio de estos dispositivos se incrementa a más del doble al aumentar la velocidad de 2 a 4 Gbps.
- 8. 183 4.2.4 HUBS Figura 4.4. Hub Fibre Channel [22] Los Hubs Fibre Channel como el de la figura 4.4, son usados para implementar conexiones de Lazo Arbitrario Fibre Channel (FC – AL) entre nodos dentro de un lazo. Un hub conecta hosts, dispositivos de almacenamiento, e inclusive otros hubs permitiendo el intercambio de tramas entre los puertos individuales de dichos dispositivos y no ruteándolos a otros puertos. Se pueden encontrar tres tipos de hubs más comúnmente utilizados: ∗ Hubs no administrables ∗ Hubs administrables ∗ Hub switch 4.2.4.1 Hubs No Administrables Consisten de una serie de circuitos que detectan si un dispositivo ha sido conectado a uno de los puertos del hub, además de detectar fallos en alguno de los dispositivos aislándolos del lazo para mantener la continuidad del lazo. Este tipo de hubs generalmente son fabricados para funcionar con par trenzado y no utilizan ningún tipo de software adicional, su utilidad se encuentra en configuraciones simples debido a sus características deficientes como lo son: ∗ Dificultad operacional ∗ No tolerancia a fallos ∗ Ancho de banda compartido ∗ Dificultad en la estabilidad del lazo cuando existe más de un iniciador.
- 9. 184 4.2.4.2 Hubs Administrables Fueron diseñados como respuesta a problemas direccionamientos, estabilidad y A no administrables, diferencia de dispositivos en sofisticada como: los sus administración puertos, detección a de dentro de no solo cambio, adicionan fallas en de una red. conectan funcionalidad más los puertos, monitoreo de los puertos, manejo de tramas recibidas en los puertos. Entre las capacidades típicas que tienen los hubs administrables se pueden mencionar: a) Aislamiento Primitivas de LIPs.- de Inicialización inicialización del lazo Un del y LIP Lazo) (Loop son Initialization parte son esenciales del dentro Primitive: proceso del de correcto funcionamiento del lazo. Dentro de los hubs administrables, los LIPs no serán transmitidos a todos los nodos sino solo al nodo que esté interesado, disminuyendo de esta forma el tráfico innecesario. b) Bypass de puertos automático.- Es la habilidad que tiene el hub para realizar un bypass en el puerto cuando se han detectado demasiados errores en el dispositivo conectado a dicho puerto. c) Regeneración de la señal.- Es la habilidad del hub para regenerar la señal recibida, es decir corregir los errores en la señal y eliminar el ruido generado dentro del canal. d) Funciones de administración.- Tales como Telnet74 y SNMP75 que hacen más fácil la configuración del dispositivo, diagnóstico de problemas, y revisión de actividad dentro del lazo. 4.2.4.3 Hub Switches La principal diferencia con el hub administrable es la velocidad de la intercomunicación entre los puertos dentro del hub. En los hub switch Fibre 74 Telnet: Es probablemente el más viejo de los protocolos creados para el Internet, y se usa para controlar remotamente otras computadoras. 75 SNMP: Protocolo simple de administración de redes, este protocolo muestra una manera de
- 10. administrar y supervisar las redes de computadoras para identificar y resolver problemas.
- 11. 185 Channel cada puerto usa una cantidad fija dedicada de ancho de banda de 100 Mbps, además de poseer todas las características de administración antes mencionadas. En el escogida presente diseño es una no fabric, se por utilizarán lo tanto hubs, no ya se que la topología describirán sus características técnicas ni sus costos en el mercado. 4.2.5 SWITCHES Figura 4.5. Switches Fibre Channel Switches como los de la figura 4.5 son [21] usados para implementar topologías Fabric o de estructura y constituyen la infraestructura fundamental sobre la cual se basa el resto de la solución SAN. Cuando una de las tramas llega desde uno de los dispositivos al switch, éste la acepta y la rutea al dispositivo de destino utilizando varias características de inteligencia como: ∗ Servicios para la localización de otros nodos en la red. ∗ Establecimiento de caminos entre otros switches dentro de la estructura. ∗ Creación de zonas de dispositivos para su fácil administración. ∗ Monitoreo y manejo de errores. Los switches de estructura son clasificados dentro de diferentes categorías, dependiendo de su capacidad y características, entre los cuales se tiene: 4.2.5.1 Switches de nivel de entrada Están enfocados a pequeños grupos de trabajo donde se requieren de 8 a 16 puertos, su costo es bajo, tienen limitada capacidad de escalabilidad y manejo, tienden a ser usados para remplazar a los hubs ofreciendo mayores anchos de banda y confiabilidad que éstos.
- 12. 186 4.2.5.2 Switches Escalables de estructura Proveen la capacidad de ser conectados en cascada para crear una estructura más grande y compleja, cada dispositivo conectado a un switch escalable ve a la estructura como una simple red accesando a otros dispositivos como si estuvieran conectados localmente en el mismo switch. 4.2.5.3 Switches Núcleo de estructura Son diseñados para ser ubicados en el centro de la estructura, interconectando múltiples cientos de switches de puertos. nivel Entre de los entrada atributos formando que redes presentan SAN los con switches núcleo están los de proveer servicios avanzados tales como aquellos de seguridad, filtrado de tramas y troncalización, además de brindar escalabilidad y ancho de banda; estos switches son diseñados para rutear muchos puertos tan pronto sea posible con un mínimo retardo de la trama. Todos estos tipos de switches Fibre Channel poseen características propias de la arquitectura que permiten optimizar la red y brindar grandes beneficios y ventajas al momento de diseñar una solución SAN robusta y escalable, entre las principales características se tienen: a) Configuración de puertos por sí mismos.- Los puertos Fibre Channel tienen diferentes modos FL), de operación: en lazo (Puertos en estructura conmutadas (Puertos F) e ISLs (Puertos E). Los puertos configurables por sí mismos son capaces de detectar qué tipo de modo está operando en el otro lado del enlace y autoconfigurarse para soportar ese modo de operación. b) Operación switches en modo de lazo.- es la capacidad que tienen los para actuar como hubs, en este caso los switches podrían interconectar dispositivos que no funcionan dentro de la estructura, configurando los puertos destinados a ser parte del lazo. c) Auto negociación de la velocidad.- como en la actualidad Fibre Channel maneja varios estándares de velocidad, la auto negociación usa la comunicación con el dispositivo conectado al switch para determinar qué estándar está utilizando y
- 13. seleccionar automáticamente la velocidad.
- 14. 187 d) Bufferes de tramas configurables.- el tamaño del buffer disponible en un puerto de un es switch un factor importante, particularmente para aplicaciones de larga distancia; si no existe el tamaño del buffer suficiente, cierta cantidad de información se perderá haciendo a la red ineficiente. e) Zonificación.- Es el control de qué nodos con qué nodos dentro de la red pueden verse y accesarse uno a otro, la zonificación es implementada de diferentes maneras. El tipo más simple de zonificación es la zonificación basada en el puerto o zonificación por puerto físico del switch. Se podría interpretar como: “Solo se permite al dispositivo del puerto 1 del switch 1 que se comunique con el dispositivo del puerto 2 del switch 3”. La zonificación basada en WWN (World Wide Names) provee la capacidad de restringir dispositivos, especificado por un puerto o nodo WWN, dentro de zonas. Es mucho más flexible que la zonificación anterior ya que permite a los nodos Por ejemplo mantener si la restricción de la zona donde sea. se remplaza un dispositivo, el WWN deberá cambiar, mientras que la dirección del puerto se mantiene la misma. f) IP, Transmisión IP sobre pero utilizando broadcast76 Fibre Fibre Fibre Channel Channel es en la red Fibre como una automáticamente reenvían tramas de conectados Es Channel.- idéntico medio función broadcast de de a a cualquier comunicación. los todos switches los red El que puertos Channel, emulando las propiedades de broadcast de las redes Ethernet. Esto ayuda a soportar protocolos de capa superior del modelo IP tales como NFS77, ARP78 y otros que dependen del broadcast. Dentro de los switches se han incorporado diferentes interfaces que permiten configurarlos y administrarlos, como lo son: 76 Broadcast: Cuando se realiza una transmisión de información a todos los usuarios sin excepción. 77 NFS (Network File System).- Posibilita a máquinas remotas montar particiones en un sistema en concreto y usarlas como si estuvieran en el sistema de ficheros local. Esto permite centralizar ficheros en una localización, mientras se posibilita su acceso continuo a los usuarios autorizados 78 ARP: Protocolo de Resolución de Direcciones, es el protocolo encargado de traducir direcciones IP en direcciones físicas.
- 15. 188 a) Puerto Serial.- Es el interfaz de administración más básico, mediante un puerto basado en el estándar RS-232 79y manejo de líneas de comando. b) Telnet.- Es el estándar de interconexión IP, logueándose o identificándose a través de un interfaz telnet desde cualquier servidor. Tiene la ventaja de ser ejecutado remotamente o a través de conexiones lentas, la desventaja está en el manejo de usar, de la línea de comandos que tiende a ser difícil especialmente para operaciones complejas como zonificación. c) SNMP (Simple Network Management Protocol: Protocolo Simple de Administración de Redes).- Es un protocolo basado en IP para manejo de cualquier tipo de equipo de red, incluyendo switches Fibre Channel. SNMP provee mayormente de operaciones de funcionalidad y configuración del switch, como también de un contador de errores críticos y estáticos. d) Administración basada en la web.- Provee de herramientas gráficas para acceder y modificar la configuración de los switches, tiene la ventaja de que para ciertas tareas el interfaz gráfico facilita la configuración, como para la zonificación, pero para otras tareas se necesita de la administración mediante puerto serial o telnet. e) Administración basada en aplicación.- la administración se realiza externamente ejecutando programas para administración del switch. Estas aplicaciones son generalmente basadas en Java80, pero necesitan ser instaladas en el servidor. De acuerdo a las necesidades técnicas expuestas en el capítulo 3, los switches que se acoplen al diseño deben cumplir con las siguientes características: ∗ El número de puertos debe ser de mínimo 24 de preferencia 32. ∗ La velocidad de los puertos debe ser de por lo menos 2 Gbps. ∗ Deben soportar puertos E, F y FL. 79 RS-232: Es un estándar que regula el protocolo de la transmisión de datos, el cableado, las
- 16. señales eléctricas y los conectores en los que debe usarse. 80 Java.- Lenguaje de Programación utilizado en ambientes de Web.
- 17. 189 ∗ Deben funcionar dentro de la clase de servicio 2, 3 y F. ∗ Deben ser escalables y soportar autosensing, cascada e ISL. De 4.5 acuerdo a estas especificaciones, a continuación en la tabla se muestran características de switches de los principales y más reconocidos fabricantes que existen en el mercado local, además se incluyen los costos. CARACTERÍSTICAS BROCADE Silkworm 4100 HP StorageWorks SAN Switch 4/32 IBM TotalStorage SAN32M-2 Número de puertos 32 32 32 Velocidad de los puertos [Gbps] 4 4 4 E E E Soporte de puertos F F F FL FL FL Tipo de medio SFP SFP SPF Factor de forma 1U 1U 1U Escalabilidad máxima [switches] 239 2 Clase de servicio 2 3 3 F F Latencia [µs] < 2.1 < 2.1 Soporte de autosensing Si Si Soporte de cascada SI Si Soporte de ISL Puertos de administración Si Puerto RJ-45Ethernet 10/100 Ethernet Si Puerto RJ-45Ethernet 10/100 Ethernet Puerto serial RS-232 Puerto serial RS-232 Telnet Software de administración soportado Si Telnet; SNMP (FE MIB, FC Management MIB); Advanced WEB TOOLS SNMP (FE MIB, FC Management MIB) (optional); Fabric Manager (optional) EFCM Basic, Install and Backup/Restore Wizards Brocade Advanced Web Tools. Brocade Fabric Manager Simple Name Server; Registered State Change Notification (RSCN). Servicios Fabric Simple Name Server; Registered State Change Notification (RSCN). Optional fabric services include: Advanced Zoning; Fabric Watch; Extended Optional fabric services include: Brocade Advanced Fabrics; ISL Trunking; Advanced Performance Monitoring; WEB TOOLS Zoning; Brocade Fabric Watch; Brocade Extended Fabrics; Brocade Remote Switch; Brocade ISL Trunking; Brocade Advanced Performance Monitoring; Brocade Web Tools; FICON Control Unit Port (CUP) Microsoft® Windows NT®, Windows® 2000, Windows® 2003 Red Hat® Linux®, Red Hat Linux Advanced Server Sistemas operativos soportados SUSE LINUX, SUSE LINUX Enterprise Server (SLES) United Linux, Novell® NetWare®, OS/400®, AIX, z/OS® Precio (USD.) 35000 32490 15975 Tabla 4.5. Características y costos de Switches para Fibre Channel [6]
- 18. 190 Los equipos descritos anteriormente cumplen con las especificaciones técnicas solicitadas en el diseño e incluso incluyen otro tipo de servicios adicionales que se reflejan característica en los costos. Considerando como principal la presencia en el mercado y el soporte técnico que se puede obtener, la elección de los switches adecuados para el diseño del presente proyecto de titulación tendría dos opciones, las cuales son: HP y Brocade, éstas marcas al tener una presencia similar en el mercado, la única diferencia a ser tomada en cuenta es el costo, es por eso que el presente diseño resuelve utilizar el switch HP. 4.2.6 ROUTERS Figura 4.6. Router Fibre Channel [22] Los routers Fibre Channel como el de la figura 4.6 fueron desarrollados como una alternativa de transporte de tramas Fibre Channel a comandos SCSI paralelos, ya que existían en un principio dispositivos que sólo soportaban el protocolo SCSI. Para su funcionamiento los routers Fibre Channel se conectan en uno de sus puertos a la red Fibre Channel y por el otro lado a un bus SCSI. En el lado del bus SCSI, el router se desempeña como un iniciador tal como un host, mientras que en el otro extremo se desempeña como un nodo de almacenamiento sobre la red. Entre las principales características de los routers se tiene: a) Número de buses SCSI.- Se refiere a la cantidad de buses SCSI que pueden ser conectados al router, los routers más básicos tienen por lo menos un bus SCSI y un puerto Fibre Channel conectado a la red; la ventaja de tener más de un bus está en el ancho de banda disponible para cada bus y el aislamiento de errores.
- 19. 191 b) Tipo de buses SCSI.- Existen diferentes tipos de conexiones SCSI disponibles, y se necesita asegurarse que el tipo de puerto SCSI sea el adecuado evitando conflictos en los dispositivos que van a ser conectados. c) Soporte para copias extendidas.- Es la capacidad que tienen los routers para soportar los comandos copia extendida SCSI, los cuales son usados para servidores de libre backup en la red SAN. d) Interfaces de Administración.- Tal como los switches, los routers también soportan diferentes interfaces de administración, dentro de las que se incluyen: puerto serial, puerto ethernet, SNMP, FTP81 e Interfaces de Web. Debido a que en el diseño no se van a utilizar routers, bridges o gateways, sólo se presenta una breve descripción de su funcionamiento dentro de la red SAN, y no se incluyen características técnicas ni costos. 4.2.7 BRIDGES Facilitan redes la comunicación segmentos LAN/SAN y/u otras con protocolos no similares. Un ejemplo de esto podría ser un bridge FICON, el cual ser entre transportados permite que los protocolos ESCON puedan sobre protocolos Fibre Channel. Los bridges FICON reducen los requerimientos de conexiones ESCON, canales ESCON, puertos directores ESCON, y más. 4.2.8 GATEWAYS Figura 4.7 Gateway Fibre Channel [22] Un Gateway como el de la figura 4.7, es una estación de red usada para interconectar dos o más redes no similares o dispositivos, y puede o no realizar la conversión de protocolos. Éstos son típicamente usados para proveer acceso a WAN’s desde las LANs. 81 FTP: File Transfer Protocol, Es un protocolo que se utiliza para transferir uno o más ficheros de un computador a otro
- 20. 192 4.3 ALMACENAMIENTO SAN [1] [2] Dentro de la infraestructura SAN, el almacenamiento llega a ser una de los elementos constituyentes más importantes, en el capítulo 1 se presentaron de forma detallada los diferentes medios de almacenamiento disponibles dentro de las redes SAN, siendo el más recomendable en el desarrollo del diseño, los sistemas RAID. Los fabricantes presentan infinidad de opciones para el trabajo en redes SAN, por ejemplo se presenta la posibilidad de que los RAID trabajen con discos Serial ATA o los discos SCSI; los discos SATA están diseñados para archivar o referenciar datos y no deben ser usados en ambientes de Entrada / Salida pesados uso de discos o intensos. Estas situaciones requieren el SCSI. Aunque la mayoría de fabricantes presentan la opción de trabajar con los dos tipos de discos al mismo tiempo. Como el ambiente dentro de la red de la Escuela Politécnica Nacional para cierto tipo de aplicaciones será bastante intenso, como es el caso del Instituto Geofísico, extraída discos con SCSI en donde bastante intensidad, para este tipo la la información mejor de información es decisión y discos ingresada será y utilizar SATA para información que no presente un tráfico tan intenso. El sistema RAID está compuesto por un cerebro o controlador que es el encargado de administrar los discos agrupados en un sistema de arreglo de discos, de dichos discos sistemas de tienen capacidades arreglos determinadas discos, pero en sí el sistema RAID puede soportar varios de estos de arreglos de discos, permitiendo un de sistemas crecimiento de información de acuerdo a cómo las aplicaciones vayan necesitando respaldar información. En la tabla 4.6 se muestra algunos tipos de arreglos RAID del mercado y sus principales características.
- 21. 193 CARACTERÍSTICAS RAID HP Storage Work 1500CS Intel Niveles RAID 2 0,1,5,0+1 Tipo de discos SATA SCSI, SATA Número de puertos 2 2 Número de gabinetes 2 2 4,8 TB 24,4 TB 10650,34 34850 Capacidad Máxima PRECIO (USD.) Tabla 4.682. Características y costos de Almacenamiento RAID [6] Como se puede observar, el RAID que cumple con los requerimientos mínimos exigidos en la tabla 3.23 es el RAID de marca HP modelo 1500CS, aún cuando es la opción más cara, con este tipo de dispositivo se obtienen mejores prestaciones, puesto que la diferencia se encuentra en el tipo de discos lo cual influye directamente en el acceso a los datos. 4.4 SOFTWARE SAN [7] [8] En lo que respecta al utilizado software para garantizar funcionamiento de nuestra red SAN, cada uno de sus el elementos y componentes deben poseer sus propios controladores que les permitan ser reconocidos dentro de la red, además adicional que les del software permita ser configurados y administrados. Entre los principales paquetes SAN se pueden mencionar los siguientes: 4.4.1 SOFTWARE DE CONFIGURACIÓN DE SWITCHES Es el software básico utilizado para configuración de switches de estructura, presenta características poderosas de alta funcionalidad y ayuda a transformar la red en una red SAN Fabric Inteligente, se convierte en una herramienta poderosa de solución de interconectividad que integra transporte de datos con aplicaciones de servicios. Como un ejemplo de este tipo de Sistemas operativos se tiene al Fabric OS de la Brocade. 82 En el Anexo C se presentan más detalladamente las principales características de RAIDs
- 22. 194 4.4.2 SOFTWARE DE MANEJO DE REDUNDANCIA Software que gestiona conexiones redundantes al almacenamiento. Permite una alta disponibilidad de los datos gestionando rutas redundantes entre el host y el sistema de almacenamiento para sistemas Windows, Netware y Unix. Además mejora las prestaciones balanceando las cargas de tráfico entre las rutas existentes. El SANworks Secure Path es uno de los más importantes softwares de manejo de redundancia existente. 4.4.3 SOFTWARE ADMINISTRACIÓN WEB Una aplicación basada en web para el manejo de dispositivos SAN mediante la web, el paquete WEB TOOLS de la Brocade es un ejemplo, el cual simplifica el manejo permitiendo a los administradores configurar, monitorear y manejar parámetros de Switches y Fabrics desde un punto de acceso único. 4.4.4 SOFTWARE MONITOREO AVANZADO Este tipo de software provee un análisis completo de utilización de recursos y desempeño dentro de una estructura. El Monitoreo Avanzado de Desempeño es esencial para optimizar el desempeño de una estructura, maximizar la utilización de los recursos y medir los niveles de servicio en una SAN grande. 4.4.5 SOFTWARE SEGURIDAD EN SWITCHES Este software provee de una solución completa de seguridad para Estructuras SAN, uno de los paquetes más utilizados es el Secure Fabric OS, que provee seguridad flexible y administración de políticas que ayudan a las organizaciones a personalizar la seguridad de su SAN para sus requerimientos y políticas específicas. 4.4.6 SOFTWARE PROTECCIÓN DE DATOS Software creado para administración de los backups dentro de cualquier entorno, además proporciona un sistema de recuperación de información frente a desastres, un ejemplo de este software es el hp OpenView Storage Data
- 23. Protector 5.0.
- 24. 195 4.4.7 SOFTWARE DE DISPONIBILIDAD E INTEGRIDAD DE LOS DATOS Con este tipo de software se garantiza la seguridad, disponibilidad e integridad de los datos, como un ejemplo de este tipo de software se tiene el paquete Hp StorageWorks Continuous aplicación basada tiempo real en Access controladores entre cabinas administrador un EVA alto que de nivel (CA EVA), realizan arreglos, que es replicaciones proporcionando una en al de protección en los datos almacenados para permitir la continuidad de éstos. 4.4.8 SOFTWARE ADMINISTRADOR DE RECURSOS Sirve como una herramienta de monitoreo, que genera reportes a nivel de red acerca de capacidad, almacenamiento, problemas utilización además provee y planificación de de alarmas recursos para de anticipar de superación de niveles de umbral de utilización, un ejemplo de este software es el SANworks Storage Resource Manager de la Hp. 4.5 RESUMEN DE EQUIPOS DE LA RED SAN PARA LA EPN Al haber sido analizadas las características técnicas y los costos promedio del mercado de los diferentes equipos que conformarán la red SAN para la EPN, en esta sección se presentan de forma resumida todos los dispositivos y sus respectivas marcas, tal como se detalla en la 4.7. EQUIPO MARCA MODELO HBA HP Storagework FCA2214 SPF HP FTRJ8524P2XNY Switch Arrelgo Inteligente Modular HP HP Storageworks SAN SWITCH 4/32 Storageworks 1500CS Closet de discos SCSI HP MSA30 Disco SCSI HP UPS Trippline 3000 VA Tabla 4.7. Equipos de la red SAN para EPN. Adicionalmente a los dispositivos antes mencionados se debe considerar el tamaño del rack, para lo cual se ha tomado en cuenta a todos los equipos disponibles en el diseño del presente trabajo y los respectivos estándares internacionales.
- 25. 196 De acuerdo a estas consideraciones, en la tabla 4.8 se especifican las medidas de cada uno de los equipos, a partir de las cuales se puede concluir que el rack adecuado sería el HP 10622 con medida de 22U. EQUIPO MEDIDA [U] 2U Switch Silkwork 4100 Switch Silkwork 4100 2U Arreglo Inteligente Modular HP Storage Work 1500 2U 3U HP MSA – 30 HP MSA – 30 3U 1U Regleta de poder TOTAL 13 U Tabla 4.8. Características del rack. En la figura 4.8 se presenta la distribución de los diferentes equipos activos que conforman la red SAN dentro del rack, el mismo que estará situado en el Centro de cómputo de la Escuela Politécnica Nacional. Figura 4.8. Distribución del Rack Una vez que han sido detallados los diferentes elementos que conforman la red SAN y sus respectivos precios del mercado, se puede presentar el valor total que implicaría la implementación continuamente provee vez más accesibles período de de para de esta mejor el económica se presenta en la tabla 4.9. tecnología usuario, vigencia determinado, red. Ya que el y con el mercado valores estos valores detalle de esta tienen cada un propuesta
- 26. 197 EQUIPO DESCRIPCIÓN CANTIDAD P. UNITARIO P. TOTAL HP StorageWorks FCA2214 18 1450 26100 HP, FTRJ8524P2XNY 18 200 3600 HP, Storageworks SAN SWITCH 4/32 2 35000 70000 Patch cords LC – LC 5m. 18 56 1008 Patch cords LC – LC 3m. 7 48 336 HP StorageWorks 1500CS 2 34850 69700 HBAs SFP Switches Arreglo Inteligente Modular con un closet de discos MSA 30 Closet de discos SCSI HP MSA 30 2 3049 3049 146.8 GB / 15000 r.p.m. 56 779 43624 Rack HP 10622 / 22 U 1 1505 1505 UPS Tripplite 3000 VA TOTAL (USD.) 1 1000 1000 219922 Discos Duros SCSI Tabla 4.9. Costos83 de la red SAN para la EPN. Analizando los costos de la tabla 4.9 se puede llegar a la conclusión que como toda tecnología nueva, los precios de los diferentes componentes SAN todavía son altos para el mercado ecuatoriano. Se podría abaratar el valor total pero a costa de utilizar equipamiento de proveedores que no tienen mayor presencia en el mercado de nuestro país, lo cual perjudicaría en el desempeño de la red, ya que no se contaría con un buen soporte técnico ni garantías oportunas; es por eso que el presente proyecto de titulación presenta la mejor opción para la implementación de una solución SAN para la Escuela Politécnica Nacional aún cuando sus costos sean elevados. A los precios de los componentes SAN se deberán añadir los precios de los servidores recomendados en el diseño, que deberían ser adquiridos como una necesidad básica del diseño. El costo total de los cuatro servidores sugeridos en el diseño sería de 19600 USD, costo en el cual ya estaría incluido lo que es la instalación y configuración de los mismos. La inversión que tendría que realizar la Escuela Politécnica Nacional sería de alrededor de los 240000 USD, pero a la larga la universidad se pondría a la par de universidades del primer mundo en donde este tipo de redes SAN se han desarrollado como una solución para centralizar y respaldar información en un ambiente de campus. 83 Los precios incluyen IVA