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Solucionando o rápido crescimento de dados com o protocolo iSCSI

13/11/2009
Categoria: Armazenamento

Um estudo encomendado, conduzido pela Forrester Consulting para a Dell O crescimento dos dados é um motivo de preocupação para as organizações em todo o mundo, à medida que os participantes e aplicativos de negócios geram um maior volume de dados a serem armazenados, acessados e protegidos. O gerenciamento dos custos e a complexidade desse processo tornam-se exponencialmente mais difíceis com o aumento do volume e a rigidez das regulamentações e expectativas quanto à disponibilidade, desempenho e confiabilidade do acesso às informações. O objetivo deste post é explorar a premissa de que o protocolo SAN (rede de armazenamento por área) e o subsistema iSCSI (Internet Small Computer System Interface) podem auxiliar a gerenciar o crescimento do volume de dados de maneira mais fácil e econômica. O protocolo iSCSI utiliza infraestrutura Ethernet padrão para conectar servidores a meios de armazenamento remotos, com gerenciamento simplificado e custo de implementação inferior ao do protocolo Fibre Channel com SAN (FC SAN), que é geralmente implantado em ambientes corporativos. A questão, no entanto, é se o iSCSI é capaz de oferecer desempenho, confiabilidade e escalabilidade para substituir o FC SAN. O texto abaixo sobre Liderança do Pensamento pretende responder a essas questões por meio de uma combinação de pesquisa quantitativa de usuários de ambos os protocolos, bem como entrevistas com participantes selecionados da pesquisa. O iSCSI permite simplificar a conectividade SAN O protocolo iSCSI SAN utiliza componentes Ethernet para criar uma rede SAN, resultando no seguinte: redução das despesas de aquisição de hardware e consolidação das estruturas, solucionando o rápido crescimento de dados com o protocolo iSCSI. Benefícios:  redução dos custos de treinamento, maior capacidade de contratação, treinamento e alocação de equipes de SAN, maior número de opções de fornecedores e produtos, maior controle de aquisições em toda a organização, maior capacidade de peças de reposição e maior potencial de consolidação. As preocupações quanto ao iSCSI envolvem o desempenho, pois, segundo alguns críticos do sistema, a largura de banda é inferior à do FC e o protocolo em si é muito instável e não é tão seguro ou confiável. As considerações específicas relacionadas ao uso do iSCSI são as seguintes: • Redução dos custos de aquisição de SAN. Os componentes FC SAN geralmente são mais caros que os componentes Ethernet. Todos os elementos FC na rede SAN — desde roteadores até placas de conectividade dos servidores e cabeamento — têm um custo mais elevado do que os componentes Ethernet similares. Normalmente, os fornecedores de produtos de armazenamento vendem componentes FC por meio de um acordo de OEM, o que os encarece de maneira significativa e aumenta a “lacuna” entre eles. Os componentes Ethernet não estão sujeitos a esse reajuste, uma vez que podem ser adquiridos diretamente do fornecedor de produtos de rede. Uma vez que as organizações adquirem uma grande quantidade de equipamentos Ethernet além do SAN, há uma maior quantidade de ofertas de descontos para a organização em compras consolidadas em comparação aos equipamentos FC, que são utilizados apenas para armazenamento. • Maior padronização de Ethernet em comparação ao FC. Como o iSCSI utiliza Ethernet padrão, um protocolo mais estritamente compatível com os padrões aceitos do que o FC, a interoperabilidade é mais simples, o que aumenta a concorrência e reduz os preços dos produtos associados. Os fornecedores precisam realizar menos testes de interoperabilidade específicos do produto para componentes iSCSI, reduzindo os custos de fabricação e permitindo que os produtos cheguem ao mercado com maior rapidez. Os clientes terão menos preocupações com os testes dos produtos de armazenamento iSCSI antes da implementação, uma vez que a maior conformidade aos padrões reduz as chances de incompatibilidade. Uma vez que cada vez mais fornecedores fabricam produtos similares no mercado, a pressão para a redução dos produtos baseados em iSCSI e Ethernet em geral torna-se maior, resultando em menores custos e ciclos de inovação dos produtos mais curtos. • Unificação e consolidação organizacional simplificadas. Como cada organização está familiarizada com o Ethernet, o uso do iSCSI poderá aproximar a equipe de armazenamento da equipe de rede e servidores. As equipes de servidores e rede consideram o FC SAN um “tabu”, pois geralmente não conhecem o protocolo e os produtos associados, o que freqüentemente cria uma grande divisão administrativa e cooperativa entre as equipes, além de diminuir a colaboração e impedir o alinhamento das prioridades e iniciativas. O iSCSI permite agrupar os “feudos” de TI em uma única tecnologia, resultando na economia dos custos totais com a consolidação da equipe e equipamentos. Embora possa haver uma resistência política e cultural a esse tipo de consolidação, a Forrester acredita que haverá interesse da empresa no longo prazo, contanto que as questões de desempenho e arquitetura sejam devidamente consideradas. • Simplificação da SAN. O Ethernet geralmente é mais fácil de gerenciar que o FC, devido à natureza inerente do protocolo e do alto nível de familiarização das equipes de TI. O protocolo iSCSI atribui endereços IP ilimitados aos iniciadores e destinos, resultando em um esquema de endereçamento granular e altamente virtualizado, ao contrário do FC, que exige um zoneamento mais rígido entre o adaptador de barramento do host (HBA) no servidor e o grupo de armazenamento. Essa flexibilidade do protocolo é combinada com a familiaridade difundida com as propriedades de zoneamento e endereçamento das rede IP, que permite que mais pessoas na empresa possam participar do processo da Solucionando o rápido crescimento de dados com o protocolo iSCSI. Para as empresas que estão implantando uma rede SAN pela primeira vez, este benefício é particularmente importante, uma vez que empregar uma nova equipe de FC pode ser inconveniente e dispendioso, e a incapacidade de reter especialistas pode resultar em enormes impactos negativos sobre o desempenho e disponibilidade. • Mais opções de componentes. Com a rede FC, há poucos fornecedores e opções limitadas de componentes. O software multiponto utilizado para gerenciar as conexões redundantes é dispendioso e deve ser implementado por administradores de servidores que não são especializados em FC. Com o iSCSI, a conectividade do lado dos servidores pode utilizar placas de interface de rede padrão (NICs), placas TOE (TCP/IP offload engine) ou adaptadores de barramento do host iSCSI (HBAs) para diversos níveis de aceleração do desempenho. Os roteadores podem ser isolados fisicamente ou combinados com o tráfego da rede local (LAN) por meio de LANs virtuais (VLANs) para isolar o tráfego em um ambiente de roteadores consolidados. • Benefícios da replicação para dados remotos. Ao transmitir os dados através de longas distâncias para fins de proteção remota, o TCP/IP sobre Ethernet é utilizado. Em uma rede FC SAN, o tráfego deve ser convertido de FC para TCP/IP para que os dados sejam transmitidos. Em uma rede iSCSI SAN, essa conversão não é necessária, pois os dados são originalmente transportados através de links Ethernet. • Considerações sobre o desempenho. As redes FC são consideradas “lossless”, ou seja, não há perda de dados com o controle de fluxo para garantir a entrega de todos os dados. Há perda de dados na transmissão com o Ethernet tradicional se o descarte de pacotes for utilizado em vez do controle de fluxo para gerenciar o congestionamento. Além disso, o TCP/IP é considerado um protocolo instável. Por último, as redes FC de última geração são capazes de funcionar a 4 Gbps, ao passo que a maioria das implementações de Ethernet nos centros de dados funcionam a 1 Gbps, embora o Ethernet de 10 Gbps esteja ganhando força rapidamente. Todos os aspectos acima são vistos como barreiras para a adoção do iSCSI como um protocolo SAN em toda a corporação, embora muitos desses aspectos possam ser minimizados com a tecnologia atual. O problema da instabilidade pode ser eliminado com a separação física ou lógica do tráfego, com o uso de VLANs para isolar o tráfego SAN do tráfego LAN que está sendo transmitido através do mesmo roteador físico, ou de roteadores Ethernet dedicados para o tráfego SAN, que é distinto daquele utilizado para o tráfego LAN, ou por prédio. A questão da largura de banda não é tão preocupante quanto inicialmente parece, uma vez que vários FC SANs utilizam alguns componentes que não oferecem suporte para 4 Gbps, o que significa que a comunicação da rede como um todo é reduzida automaticamente a uma taxa de transmissão menor. A largura de banda não é a única consideração e, em muitos casos, não representa um gargalo para as organizações que não utilizam a capacidade total de um canal de transmissão rápido. Além disso, há algumas implementações do tráfego iSCSI multiplexado através de vários links de IP, aumentando a largura de banda do Ethernet de 1 Gbps para diversos Gbps. Outra abordagem para otimizar a largura de banda é a arquitetura escalável, que acrescenta largura de banda e E/S juntamente com o aumento da capacidade de disco. Por último, como o Ethernet de 10 Gbps está disponível atualmente e seu preço decresce rapidamente, essa largura de banda adicional pode ser aplicada seletivamente para acelerar o tráfego em aplicações com largura de banda limitada.


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