Im Rahmen dieses Buches können wir nur die wichtigsten Produktgruppen vorstellen. Eine Übersicht über konkrete Produkte oder die detaillierte Beschreibung einzelner Produkte ist aufgrund der kurzen Produktzyklen nicht sinnvoll. Dieses Kapitel wiederholt zum Teil schon besprochene Produktgruppen und stellt zum Teil noch nicht besprochene Produktgruppen vor.

von Ulf Troppens, Rainer Erkens

Endgeräte und HBAs

Es liegt auf der Hand, dass Server und Speichergeräte an Endgeräte und HBAs ein Fibre-Channel-Netz angeschlossen werden. Im Server kann man dazu Hostbus-Adapterkarten (HBAs) verschiedener Hersteller einbauen, wobei jeder Hersteller verschiedene HBAs mit unterschiedlichen Leistungsmerkmalen anbietet. In Speichergeräten werden in der Regel die gleichen HBAs verwendet. Allerdings schränken die Hersteller von Speichergeräten die Auswahl an HBAs ein.

Stecker und Kabel

Es wird schnell übersehen, dass für die Verkabelung Kabel und Stecker benötigt werden. In Kapitel 3.3.2 wurden verschiedene Kupfer- und Glasfaserkabel sowie deren Eigenschaften besprochen. Für alle Kabeltypen werden heute verschiedene Steckertypen angeboten. Es klingt zwar banal, aber in der Praxis verzögert sich manchmal die Installation eines Fibre Channel SAN, weil die Stecker der Kabel nicht zu den Anschlüssen der Endgeräte, Hubs und Switche passen und die entsprechenden Adapter gerade nicht zur Hand sind.

Fibre-Channel-to-SCSI-Bridges, SAN Router, Storage Gateways

Ein weiteres, zunächst unscheinbares, aber wichtiges Gerät sind so genannte Fibre-Channel-to-SCSI-Bridges. Eine Fibre-Channel-to-SCSI-Bridge stellt, wie der Name schon sagt, eine Verbindung zwischen Fibre Channel und SCSI her (Abbildung 3.33). Diese Bridges haben zwei wichtige Einsatzgebiete: Zum einen können alte Speichergeräte oft nicht von SCSI auf Fibre Channel umgerüstet werden. Sind die Altgeräte noch brauchbar, so kann
man sie mit einer Fibre-Channel-to-SCSI-Bridge im Fibre Channel SAN weiter betreiben. Zum anderen unterstützen insbesondere neue Tape Libraries oftmals zunächst nur SCSI; die Umrüstung auf Fibre Channel ist oft erst zu einem späteren Zeitpunkt vorgesehen.
Mit einer Fibre-Channel-to-SCSI-Bridge kann man die neuesten Tape Libraries direkt in einem Fibre Channel SAN betreiben und Fibre-Channel-Anschlüsse nachrüsten, sobald diese verfügbar sind. Leider haben sich die Hersteller nicht auf einen einheitlichen Namen für diese Art von Gerät geeinigt. Neben Fibre-Channel-to-SCSI-Bridge sind auchBezeichnungen wie SAN Router oder Storage Gateway geläufig.

Fibre-Channel-Switch

Der Switch ist die Schaltzentrale der Fabric-Topologie. Er realisiert das Routing sowie Aliasing, Name Server und Zoning. Fibre-Channel-Switche unterstützen sowohl das Cut-Through Routing als auch das Puffern von Frames. Bei neuen Switchen sind heute (2003) eine Portanzahl zwischen acht und ungefähr 250 Ports und eine Datenübertragungsrate von 200 MByte/s als Standard anzusehen. In bereits installierten Fibre Channel SANs arbeiten aber viele Switche noch mit 100 MByte/s.

Fibre Channel Director

Anstelle von Switchen können auch so genannte Fibre Channel Directors eingesetzt werden. Wie die Fibre-Channel-Switche realisieren sie Routing, Aliasnamen, Name Server und Zoning. Im Vergleich zu Switchen sind Fibre Channel Directors besonders fehlertolerant ausgelegt. Beispielsweise verfügen Directors über zwei Backplanes und zwei Controller. Heutige Directors (2003) haben zwischen 64 und 256 Ports.

Vergleich Switch versus Director

Bei der Installation eines Fibre Channel SAN wird oft diskutiert, ob Switche oder Directors eingesetzt werden sollen. Directors sind ausfallsicherer als Switche, dafür sind sie pro Port teurer. Planer von Einstiegskonfigurationen entscheiden sich meist für zwei redundant ausgelegten Fibre-Channel-Switche, sodass bei Ausfall eines I/O-Pfades immer noch ein zweiter zur Verfügung steht (Dual Fabric, Abbildung 3.34). Soll direkt mit einem größeren Fibre Channel SAN angefangen werden, dann fiel die Entscheidung aufgrund der verfügbaren Portzahl pro Gerät und der damit einfacheren Verkabelung in der Vergangenheit oft zugunsten der Directors. Allerdings wird dieses Argument für Directors immer bedeutungsloser, da heute auch Switche mit größeren Portzahlen verfügbar sind.

Einsatzgebiete

Für besonders kritische Anwendungen, wie Börsenhandel oder Flugüberwachung, wählt man meist eine Dual Fabric mit Directors. Obwohl ein einzelner Director keinen Single Point of Failure hat, möchte man hier dennoch zwei redundante I/O-Pfade über verschiedene Directors haben. Das ist ungefähr so, als ob man eine Hose trägt mit Gürtel und Hosenträgern, um Schutz gegen zweifache oder dreifache Fehler zu haben. Für weniger kritische Anwendungen wird in der Regel ein einzelner Director oder eine Duale Fabric mit Switchen als ausreichend betrachtet.

Unser Sprachgebrauch: »Switch« / »Director«

Wenn man die Anzahl der Ports und die Kosten außen vor lässt, dann reduziert sich die Entscheidung Switch oder Director auf die Ausfallsicherheit einer einzelnen Komponente. Ansonsten ist es unerheblich, zwischen Switch und Director zu unterscheiden. Der einfacheren Ausdrucksweise wegen verwenden wir an allen anderen Stellen im Buch den Begriff »Fibre-Channel-Switch« stellvertretend für »Fibre-Channel-Switch oder Fibre Channel Director«.

Hub

Ein Hub vereinfacht die Verkabelung einer Arbitrated Loop. Hubs sind aus Sicht der angeschlossenen Geräte transparent. Das heißt, Hubs leiten die Signale der angeschlossenen Geräte weiter; im Gegensatz zu einem Fibre-Channel-Switch kommunizieren die angeschlossenen Geräte aber nicht mit dem Hub. Mit Hubs ändert sich die physikalische Verkabelung vom einem Ring zu einer Sternform. Hubs überbrücken defekte und ausgeschaltete Geräte, so dass für die anderen Geräte der physikalische Ring aufrechterhalten bleibt. Das Arbitrated-Loop-Protokoll setzt erst oberhalb dieser Verkabelung auf.

Unmanaged Hub

Hubs werden in Unmanaged Hubs, Managed Hubs und Switched Hubs unterschieden. Unmanaged Hubs sind die Billigversion von Hubs: Sie können lediglich ausgeschaltete Geräte überbrücken. Sie können aber weder bei Protokollverletzungen eines Endgerätes einschreiten noch den Zustand des Hub oder der Arbitrated Loop nach außen anzeigen. Das heißt, ein Unmanaged Hub kann den Administrator nicht selbst darauf hinweisen, wenn eine seiner Komponenten defekt ist. Ein sehr kostenbewusster Administrator kann mit PC-Systemen, JBODs und Unmanaged Hubs ein kleines SAN aufbauen. Allerdings ist der Upgrade-Pfad zu einem größeren Fibre Channel SAN schwierig: Bei größeren Fibre Channel SANs ist es fraglich, ob die günstigen Anschaffungskosten eines Unmanaged Hubs die höheren Administrationskosten wettmachen.

Managed Hub

Managed Hubs verfügen im Gegensatz zu Unmanaged Hubs über Verwaltungs- und Diagnosefunktionen, wie sie bei Switchen und Directors selbstverständlich sind. Managed Hubs überwachen Stromversorgung, Funktionstüchtigkeit der Lüfter, Temperatur und Status der einzelnen Ports. Zusätzlich können einige Managed Hubs, für die angeschlossenen Geräte unsichtbar, in die höheren Fibre-Channel-Protokollschichten eingreifen und beispielsweise den Port eines Gerätes deaktivieren, der häufig ungültige Fibre Channel Frames sendet. Managed Hubs können wie Switche und Directors über serielle Schnittstellen, Telnet, HTTP und SNMP den Systemadministrator über Ereignisse informieren (siehe auch Kapitel 8, »Verwaltung von Speichernetzen«).

Switched Hub

Der Switched Hub schließlich ist ein Zwischending zwischen Hub und Switch. Über die Eigenschaften eines Managed Hub hinaus können bei einem Switched Hub mehrere Endgeräte mit voller Bandbreite Daten austauschen. Fibre Channel Switched Hubs sind preiswerter als Fibre-Channel-Switche, so dass sie in manchen Fällen eine preiswerte Alternative zu Switchen darstellen.
Dabei muss man beachten, dass über Hubs nur 126 Geräte miteinander verbunden werden können und dass Dienste wie Aliasing und Zoning nicht zur Verfügung stehen. Außerdem ist der Protokollaufwand für den Anschluss oder das Entfernen eines Gerätes in einer Loop etwas höher als in einer Fabric (Stichwort »Loop Initialisation Primitive Sequence«, »LIP«).

Link Extender

Schließlich sind noch so genannte Link Extender zu nennen. Fibre Channel unterstützt eine maximale Kabellänge von mehreren zehn Kilometern (Kapitel 3.3.2). Ein Link Extender kann die maximale Kabellänge von Fibre Channel verlängern, indem er Fibre Channel Frames über MAN/WAN-Techniken wie ATM, SO-NET oder TCP/IP überträgt (Abbildung 3.35). Beim Einsatz von Link Extendern ist zu beachten, dass weite Entfernungen zwischen Endgeräten die Latenz einer Verbindung deutlich erhöhen.
Zeitkritische Anwendungen wie Datenbanktransaktionen sollten also nicht über einen Link Extender laufen. Dagegen bieten Fibre Channel SANs mit Link Extendern neue Möglichkeiten für Anwendungen wie Datensicherung, Datenverteilung und asynchroner Datenspiegelung.

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Auszug aus
Ulf Troppens, Rainer Erkens
Speichernetze

mit freundlicher Genehmigung dpunkt.verlag

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