Интерфейсы подключения СХД

Блочные СХД подключаются к серверам по одному из четырёх интерфейсов: SAS, iSCSI, Fibre Channel или FCoE. У каждого — своя цена, скорость, задержки и ограничения по количеству хостов и расстоянию. Разбираем плюсы и минусы каждого и даём рекомендации, для каких задач какой интерфейс выбирать.

SAS (Serial Attached SCSI)

Текущая реализация в СХД: 4 канала по 12 Гбит/с, разъём SFF-8644.

Плюсы

• Цена. Совокупная стоимость решения на базе СХД с интерфейсом SAS, включая контроллеры для серверов и SAS-кабели, невысока, а в случае высоконагруженных инсталляций — самая низкая среди всех интерфейсов.
• Высокая скорость. В каждом кабеле проходят четыре независимых линии по 12 Гбит/с, что даёт общую пропускную способность 48 Гбит/с при четырёх и более одновременных потоках.
• Низкая латентность. Среди всех интерфейсов именно SAS демонстрирует наименьшие задержки.

Минусы

• Ограничение по количеству хостов. Современные СХД с интерфейсом SAS позволяют подключить не более 8 серверов (не более 4 с дублированием путей доступа).
• Ограничение по расстоянию. Типовые SAS-кабели имеют длину 2–5 м (в исключительных случаях можно найти дорогостоящие кабели до 10–15 м), что заставляет размещать серверы и СХД в пределах одной или соседних стоек.
• Отсутствие коммутаторов. Направление SAS-коммутации не развивается уже несколько лет, существующие коммутаторы не совместимы с современным оборудованием и ПО, и мы крайне не рекомендуем рассматривать их для новых инсталляций.

В качестве первой СХД системы с интерфейсом SAS идеальны для компаний, в которых планируется подключать 2–3 сервера и можно спрогнозировать расширение на ближайшие 3–5 лет (рекомендуемый срок жизни СХД) до суммарно не более 8 серверов. В случае значительного расширения ИТ-инфраструктуры можно будет приобрести ещё одну СХД или провести апгрейд с заменой интерфейсных контроллеров.

СХД с SAS-подключением рекомендуются в качестве быстрых систем с минимальными задержками для скоростных баз данных, биллинга и других высоконагруженных приложений. SAS также востребован в небольших кластерах отказоустойчивости.

iSCSI (Internet Small Computer System Interface)

Текущая реализация в СХД: 1/10GBase-T (в медной среде) и 10GbE SFP+ (в оптической среде).

Медный 1/10GBase-T

Плюсы:

• Цена. Самая низкая стоимость базового решения — в любом сервере есть гигабитный Ethernet, не нужно никаких особых адаптеров и кабелей; простейшие коммутаторы обычно уже есть в компании.
• Простота внедрения. Знакомая любому администратору архитектура, не требующая специфических знаний и навыков, зачастую является решающим фактором при выборе первой СХД.

Минусы:

• Высокая латентность. Медленный интерфейс с самыми большими задержками.
• Низкая скорость 1GBase-T. Скорость 1 Гбит/с не удовлетворяет требованиям большинства сегодняшних нагрузок.

Медный iSCSI рекомендуется использовать только при очень жёстком ограничении бюджета или в сценариях, где не важна латентность, — например, для систем видеонаблюдения.

Оптический 10GbE SFP+

Плюсы:

• Простота внедрения. Во многих компаниях уже существует инфраструктура под оптический Ethernet. Специалистам не требуется дополнительно вникать в эту среду, а высокая совместимость с имеющимся оборудованием делает вариант очень популярным.
• Удобство подключения. СХД с 10-гигабитной оптикой хорошо показывает себя и при прямом подключении: приемлемая латентность, достаточная производительность.
• Большие расстояния. Оптические интерфейсы позволяют строить территориально распределённые решения на расстоянии до нескольких километров.

Минусы:

• Высокая стоимость решения на большое количество подключений. При более чем 8–10 подключениях с высокой нагрузкой (БД, VDI и др.) средние коммутаторы перестают справляться и появляется узкое горлышко. Потребуется высокопроизводительный коммутатор (при отказоустойчивом подключении — два), стоимость каждого сопоставима с ценой СХД, что нивелирует кажущуюся дешевизну.

СХД с оптическим 10GbE — удобное решение для большинства задач. Однако следует закладывать достаточный бюджет на сопутствующую инфраструктуру.

FC (Fibre Channel)

Текущая реализация в СХД: 16 Гбит/с, разъём SFP+.

Плюсы

• Удобство использования. Всё оборудование FC совместимо между собой, доставка пакетов гарантируется стандартом, латентность минимальная. Администрирование FC-коммутации в большинстве случаев удобнее, чем IP-инсталляций аналогичных размеров.
• Высокая скорость. Все подключённые каналы линейно агрегируются, за счёт чего всегда можно увеличить линейную скорость.
• Большие расстояния. Протокол FC позволяет строить решения на больших расстояниях.
• Много подключений. При количестве подключений к СХД более 8–10 решения на базе FC выигрывают по цене и производительности у других протоколов.

Минусы

• Незнакомая архитектура. Fibre Channel может отпугивать тех, кто ранее не сталкивался с этим протоколом.
• Порог вхождения. Цена начального приобретения решения на базе FC несколько выше, чем на iSCSI.

Протокол Fibre Channel был специально разработан для сетей хранения данных, оптимален по совокупности параметров цена/удобство/скорость и рекомендуется для подключения блочных СХД для любых задач, особенно требующих высоких скоростей (биллинг, базы данных и пр.). При стремительном росте ИТ-инфраструктуры это оптимальный выбор: он позволяет разделить сеть хранения и локальную сеть для лучшего управления настройками безопасности.

FC — самый надёжный, наименее проблемный и хорошо зарекомендовавший себя протокол, поэтому именно он рекомендуется в корпоративном и банковском секторе.

FCoE (Fibre Channel over Ethernet)

Текущая реализация в СХД: 10 Гбит/с, разъём SFP+.

Плюсы

• Удобство управления и надёжность. FCoE как конвергентный протокол сочетает удобство управления от iSCSI и — при правильной сетевой инфраструктуре — надёжность FC.
• Универсальность. Через единый порт одновременно передаются пакеты FC и Ethernet, что универсализирует доступ к сетевым устройствам.

Минусы

• Цена. Коммутаторы, интерфейсные карты и в целом решения на базе FCoE — самые дорогие.
• Сложность внедрения. Чтобы воспользоваться преимуществами протокола, необходимо правильно настроить сетевые параметры, что сложнее, чем в стандартных Ethernet-сетях с IP-роутингом.

Интерфейс FCoE может быть интересен только для больших инсталляций (например, с блейд-серверами) и, несмотря на множество положительных отзывов, мало распространён. Большинство вендоров поддерживают мультипротокольное подключение к дисковым массивам, позволяя подключаться по нескольким интерфейсам сразу. Такая система обходится немного дороже, зато избавляет от расходов в случае изменения требований, задач или архитектуры доступа к данным.

Сравнение интерфейсов

Следующие поколения интерфейсов — FC 32 Гбит/с SFP+, iSCSI/FCoE 25 Гбит/с SFP+ и 40 Гбит/с QSFP+ — сохраняют баланс текущих плюсов и минусов.