Storage Networking y el almacenamiento sobre internet: iSCSI

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Storage Networking y el almacenamiento sobre
internet iSCSI

• -Introducción
• -Storage Networking
• -iSCSI
• -Conclusiones

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Introducción

• El almacenamiento es una parte esencial de la
  infraestructura de cualquier empresa.
• En una red con aplicaciones cliente/servidor y
  otras aplicaciones especificas las pérdidas de
  productividad debido a problemas relacionados con
  el almacenamiento son el problema número 1.

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• Para solucionar estos problemas aparecieron las
  redes de almacenamiento y diversos protocolos de
  transporte de comandos de entrada/salida para
  permitir el intercambio eficiente de información.
• Este documento intentará dar una visión general
  de lo que se entiende por una red de
  almacenamiento y se hablará con un poco más de
  detalle del protocolo iSCSI, que es el que se
  espera que acabe imponiéndose en el mercado.

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Storage Networking y el almacenamiento sobre
internet iSCSI

• -Definición de Storage Networking
• -Tipos de redes de almacenamiento
• DAS Direct Attached Storage
• NAS Network Attached Storage
• NAS Gateways
• SANergy
• SAN Storage Area Networks

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Storage Networking

• Tecnología desarrollada para obtener una red de
  altas prestaciones para la trasferencia de datos.
• Se establece una red dedicada de alto rendimiento
  para conectar directamente los dispositivos de
  almacenamiento, lo que permite a los archivos y
  datos ser directamente transferidos entre
  dispositivos de almacenamiento y maquinas
  cliente, saltándose el tradicional cuello de
  botella del servidor y el control de la red.

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• Se establece una red secundaria dedicada a los
  dispositivos de almacenamiento.
• Se separa el tráfico normal de la red del tráfico
  relacionado con los medios de almacenamiento.
• Aumenta la flexibilidad y el rendimiento.

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Tipos de redes de almacenamiento

• DAS Direct Attached Storage
• NAS Network Attached Storage
• NAS Gateways
• SANergy
• SAN Storage Area Networks

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DAS Direct Attached Storage

• El medio de almacenamiento está directamente
  conectado al ordenador mediante un cable.
• Las peticiones al medio de almacenamiento son por
  bloques o sectores.
• Un pc y su disco duro seria una forma simple de
  DAS.

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NAS Network Attached Storage

• Dispositivo que reside en una red que puede ser
  compartida con tráfico que no sea de
  almacenamiento.
• No usa block I/O, usa file I/O, que son
  peticiones de más alto nivel (archivo,
  desplazamiento y número de bytes), ya no se piden
  sectores de un disco directamente.
• Será el NAS (su sistema operativo) el que
  traduzca estas file I/O a block I/O.

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NAS Gateways

• Tienen la funcionalidad de un NAS pero sin
  almacenamiento en disco integrado.
• El gateway hace de traductor de las file I/O
  recibidas con protocolos como NFS a SCSI block
  I/O

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SANergy

• Software de IBM y Tivoli que ofrece la
  funcionalidadde un NAS pero sin necesitar un
  procesador dedicado NAS que haga de front-end al
  almacenamiento en disco.

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SAN Storage Area Networks

• El almacenamiento reside en una red dedicada.
• Las peticiones de entrada/salida hacen referencia
  a bloques o sectores de un dispositivo
  determinado.
• El concepto de SAN es independiente de la red que
  haya por debajo.

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SAN Storage Area Network

• La mayoria de SANs utilizan Fibre Channel, pero
  el aumento de rendimiento de Ethernet hace
  esperar que este último se imponga.
• Los dispositivos de almacenamiento de altas
  prestaciones son SCSI, por lo que cualquier red
  que haya bajo un SAN deberá tener un protocolo
  que transporte los comandos SCSI entre clientes y
  dispositivos de almacenamiento
• En Ethernet el protocolo desarrollado para esto
  por el IETF es iSCSI.

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Storage Networking y el almacenamiento sobre
internet iSCSI

• iSCSI
• Qué es iSCSI?
• Qué es SCSI?
• Cómo funciona iSCSI?
• Modelo del protocolo iSCSI
• Arquitectura iSCSI
• Nombres
• Sesiones
• Manejo de errores
• Seguridad

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iSCSI

• El protocolo iSCSI es un Internet draft standard
  que está siendo definido para permitir que los
  comandos SCSI sean transportados sobre el
  protocolo TCP/IP
• Se espera que en 2003 se convierta en RFC

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Qué es SCSI?

• El Small Computer Systems Interface (SCSI) es una
  popular familia de protocolos para comunicaciones
  con dispositivos de entrada/salida, especialmente
  dispositivos de almacenamiento.
• En SCSI hay Initiators (clientes) y Targets
  (servidores).
• Un Target está compuesto por unidades lógicas
  (LU) que son las que ejecutan los comandos.
• Clientes y servidores usan estructuras llamadas
  CDB (command descriptor block) para comunicarse.
• Un comando SCSI o un grupo de ellos se denomina
  Task
• Los comandos se ejecutan en dos fases, en la
  primera los datos se intercambian entre clientes
  y servidores y en la segunda el servidor informa
  del estado de la operación.

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Cómo funciona iSCSI?

• El driver SCSI construye un CDB con las
  peticiones realizadas por la aplicación y los
  envía a la capa de transporte iSCSI. El driver
  SCSI también recibe CDBs de la capa iSCSI y envia
  los datos a la capa de aplicación.
• La capa de transporte iSCSI encapsula los CDBs en
  PDUs (iSCSI Protocol Data Unit) y los envía a la
  capa de transporte TCP.
• En una lectura la capa iSCSI extrae los CDBs de
  los PDUs que recibe de la capa TCP y envía los
  CDBs a la capa genérica SCSI.

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Modelo del protocolo iSCSI
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Arquitectura

• La arquitectura SCSI está basada en un modelo
  cliente/servidor e iSCSI tiene esto en cuenta
  para conseguir la funcionalidad del
  almacenamiento sobre redes TCP/IP

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Nombres

• iSCSI proporciona a Initiators y Targets un
  identificador o nombre único y además tiene un
  método para encontrarse entre ellos (iSNS)
• Un ejemplo de nombre iSCSI podría ser
  iscsi.com.acme.sn.8675309.
• El nombre iSCSI está compuesto por tres partes
  un especificador de tipo, la autoridad encargada
  de dar los nombres y un identificador único dado
  por esta autoridad.
• La combinación de una dirección IP y un puerto
  TCP se genera una dirección única de red para un
  dispositivo iSCSI.
• Un nodo tiene un nombre iSCSI y una dirección, lo
  que hace que si el nodo es cambiado de lugar y
  por tanto también su dirección, sea fácil
  encontrarlo gracias a su nombre que no cambia.

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Sesiones iSCSI

• El protocolo iSCSI establece sesiones de
  comunicación entre initiators y targets, así como
  métodos para que se autentifiquen entre ellos.
  Una sesión iSCSI puede contener una o más
  conexiones TCP y suministra métodos de
  recuperación si la conexión falla

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Manejo de errores

• En iSCSI iniciadores y objetivos deben tener la
  capacidad de mantener un buffer con comandos y
  respuestas hasta que estos sean reconocidos
• Los dispositivos iSCSI deben ser capaces de
  selectivamente reconstruir los PDUs perdidos o
  corruptos para su retransmisión..

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Seguridad

• Al estar en un entorno IP, las especificaciones
  de iSCSI permiten usar los métodos de seguridad
  usados en IP.

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Conclusiones

• Con el aumento de prestaciones de Ethernet,
  el protocolo iSCSI y los SANs basados en Ethernet
  se acabarán imponiendo porque iSCSi nos permite
  acceso universal a dispositivos de almacenamiento
  o a SANs sobre redes TCP/IP basadas en Ethernet,
  siendo compatible con las infraestructuras
  Ethernet IP ya existentes, y nos permite mantener
  las ventajas de las redes IP en cuanto a
  mantenimiento, escalabilidad, seguridad y coste.