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Une topologie SAN

Tech - Par iTPro.fr - Publié le 24 juin 2010
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Selon un vieil adage, les données s’étendent sans cesse et finissent toujours par dévorer tout l’espace de stockage disponible. Beaucoup d’applications sont d’ailleurs là pour le confirmer : le commerce électronique, les images, le data warehouse, les progiciels de gestion (ERP) et la gestion de la relation client (CRM) comblent vite les supports de stockage et apparemment sans fin.L’accessibilité des données doit être rapide pour les applications et la disponibilité est extrêmement importante. Les SAN (Storage Area Network) offrent des pools de stockage à grande vitesse grâce à un groupe de serveurs connectés et de stations de travail très rapides.
Hors de l’univers du mainframe, chaque application cruciale (par exemple un ERP) possède une instance résidant sur un serveur distinct, en particulier les applications client-serveur (ainsi 10 serveurs abritent 10 applications). C’est la modularité des systèmes et le fait d’ajouter des applications après d’autres déploiements d’applications réussis qui favorise cette tendance. La modularité des systèmes crée des batteries de serveurs et peut donner de multiples instances des données. Si celles-ci doivent avoir des relations entre elles, il faut appliquer des méthodes de duplication ou de synchronisation pour les résoudre.
C’est pourquoi les données de serveurs monolithiques deviennent pénibles à organiser et à gérer. Les SAN contribuent à alléger cette charge d’administration.
Les SAN sont des réseaux à l’intérieur des réseaux. Leur conception désassocie les applications des serveurs du stockage des données sans sacrifier les temps d’accès au stockage et permet à de nombreux serveurs et applications d’accéder aux données.

Ils minimisent le besoin de serveurs équipés d’énormes magasins de données séparés et permettent d’équilibrer les besoins de fiabilité et de disponibilité. On peut également amortir les coûts du stockage sur plusieurs serveurs et leurs applications.
Les batteries de stockage SAN supportent de nombreux systèmes d’exploitation hôtes et systèmes d’archivage de données. C’est le système d’exploitation hôte qui définit comment les membres du SAN accèdent à un système de fichier. Pour Windows NT, les SAN apparaissent comme des volumes accessibles localement en FAT ou NTFS.
Un SAN est constitué de serveurs (ou de stations de travail d’E/S très rapides) avec des connexions à un canal d’E/S à grande vitesse. Par exemple, sur la figure 1, les serveurs et les stations de travail sont connectées au hub grâce à un commutateur. Les stations de travail ou les serveurs au stockage sont connectées au moyen de SCSI ou Fibre Channel. La méthode de connexion dicte la conception du SAN et affecte les capacités d’évolution et l’accessibilité des données stockées. Examinons les différentes méthodes et leurs caractéristiques.

Une topologie SAN

SCSI est une bonne méthode de connexion pour les SAN parce que la plupart des
serveurs ont un adaptateur de bus/hôte SCSI. SCSI est un bus parallèle (c’est-à -dire
que chaque bit occupe un câble séparé) avec une distance limitée à  25 mètres (c’est-à -dire
une longueur). Wide SCSI peut envoyer deux octets (16 bits sur 16 paires de câbles)
par tranche de temps et Fast SCSI augmente le taux de transfert des données standard
de 5 Mbps à  10 Mbps. Ultra SCSI améliore la vitesse et le nombre d’octets pouvant
être envoyés simultanément. Ultra 160 et Ultra 3 SCSI poussent la vitesse à  160
Mbps.

Les SAN utilisent SCSI à  cause de sa rapidité. A 160 Mbps, un SCSI Ultra 160 peut
dépasser de loin la vitesse d’un Ethernet full duplex (200 mégaoctets par seconde)
et s’approche même d’Ethernet gigabyte full duplex (théoriquement 2 000 Mbps,
mais plus proche de 186 Mbps avant le temps CPU de mise en paquets).

SCSI a ses limites.

Il pose par exemple un problème, puisqu’une interruption électrique, une remise
à  zéro de SCSI, se produisent lorsqu’on ajoute ou on supprime des périphériques
du bus SCSI. Pendant la remise à  zéro, le bus perd des commandes en instance.
Bien que chez certains constructeurs les périphériques soient moins vulnérables
à  la remise à  zéro, il se produit souvent un hiatus pendant que le périphérique
trie les commandes qui étaient en instance.

Les connexions SCSI ont aussi des limites pratiques. Chaque adaptateur bus/hôte
utilise un identifiant (ID) SCSI sur les sept disponibles. Comme le montre la
Figure 2, trois hôtes possédant chacun un disque interne et une connexion SAN
utilisent jusqu’à  six des sept ID, n’en laissant qu’un disponible pour une unité
de stockage, comme un système RAID. (Les disques des sous-systèmes RAID représentent
un seul ID SCSI à  cause des contrôleurs intelligents du boîtier du sous-système.

Les boîtiers peuvent contenir plusieurs disques SCSI, qu’ils représentent comme
un seul ID vis à  vis du serveur hôte). Fast, Wide et Ultra SCSI portent à  16 le
nombre d’ID SCSI et de périphériques disponibles sur un bus, mais au fur et à 
mesure que la vitesse augmente, la distance maximale entre les périphériques descend
de 25 à  12 mètres, exactement comme avec Ethernet. Les extenseurs de bus SCSI
et les autres périphériques répétiteurs étendent les distances, mais ils coûtent
cher. Malgré ces limites et les problèmes qu’il pose, SCSI demeure tout de même
le moyen le moins cher d’avoir des SAN avec une connectivité multi-hôtes.

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