Vijf kritieke opslageisen en de rol van ‘fabrics’

Opslag is onmisbaar. Zonder opslag zouden datacenters niet bestaan, bedrijven geen geld verdienen en iPads een zwart scherm laten zien. Maar opslag alleen is niet genoeg. Applicaties moeten de opgeslagen data verwerken en naar gebruikers, klanten en partners sturen. Dit betekent dat het snel moet ‘stromen’, betrouwbaar moet zijn en niet mag haperen. Opslag vereist een netwerk en een opslagprotocol om data in storage pools te versturen en te ontvangen.

Niet elk netwerk kan dit echter aan. Op dit moment is er een aantal opslagprotocollen om uit te kiezen: Fibre Channel, iSCSI, NFS, CIFS en de nieuwkomer FCoE. Ongeacht welke er worden gebruikt, het opslagnetwerk moet altijd voldoen aan dezelfde vijf kritische eisen. Dat zijn:

1. flexibiliteit,
2. hoge beschikbaarheid,
3. weinig vertraging,
4. Equal Cost Multi-Path-routering (ECMP),
5. consistent toepassen van policies.

Als een opslagnetwerk niet aan deze vijf criteria voldoet, wordt data corrupt, crashen applicaties en lopen klanten naar de concurrent in plaats van te wachten op online schermverversing. Met een client/server-applicatie is proberen voldoende, met opslagdataverkeer is garanderen essentieel. Het garanderen van prestaties en levering in een netwerk is niet eenvoudig, maar wel cruciaal.

Een fabric-netwerk (fabric is het Engelse woord voor weefsel) voldoet voor elk opslagprotocol aan deze vijf kritische eisen. Fabrics zijn geen hiërarchische structuren, dus alle knooppunten staan op gelijke afstand van elkaar als het gaat om bandbreedte en vertraging. Een unieke eigenschap van een fabric is de mogelijkheid om alle knooppunten met elkaar te verbinden door middel van een platte topologie. Elk knooppunt kan met een ander knooppunt ‘praten’ zonder verlies van bandbreedte of fluctuaties in snelheid. Fabrics zijn de perfecte manier om data te transporteren doordat opslagprotocollen erg gevoelig zijn voor opstoppingen, vertragingen en fluctuerende snelheden.

Een andere belangrijke eigenschap van een fabric is de flexibele omgang met verstoringen en faalpaden. Net als een waterdruppel in een stukje stof op één plek blijft en zich niet verspreid over het gehele stuk stof, zo tast het verlies van een link, switchpoort of switch niet de gehele verkeersstroom binnen de fabric aan. Daarnaast hebben opslag-fabrics een eigenschap die stof niet heeft: ze zijn zelfherstellend. Ze signaleren faalpaden en kiezen automatisch een andere route voor het dataverkeer om de opstopping heen via het kortste pad, zonder dat de applicaties of de gebruikers hier iets van merken. Deze zelfherstellende eigenschap is erg belangrijk voor opslagdataverkeer, omdat serverapplicaties en databases betrouwbaar transport van data vragen, zelfs als een pad faalt. En met de toenemende servervirtualisatie draaien steeds meer applicaties op één enkele server, waardoor zelfherstellende fabrics belangrijker zijn dan ooit.

Ten slotte vertrouwen databeveiliging en -integriteit op policies om toegangscontrole te definiëren, zodat applicaties alleen toegang krijgen tot hun eigen datagebied binnen een storage pool. Ervoor zorgen dat policies consistent zijn voor elke poort van een switch binnen een fabric, kan behoorlijk tijdrovend en foutgevoelig zijn, in het bijzonder als de omvang van het netwerk toeneemt. Met servervirtualisatie en realtime virtuele machinemigratie wordt handmatig policybeheer een nachtmerrie voor de netwerkbeheerder. Fabrics lossen dit probleem op door het abstraheren van policies van de fysieke poorten en switches die zich in een fabric bevinden. Policies worden één keer toegepast op de gehele fabric in plaats van op de fysieke poorten en switches. De ‘fabric control plane’ legt automatisch de policy op voor alle schakelaars en poorten binnen de fabric, waardoor gegevens nooit beschadigd of zoek raken, of aangetast worden.