Storage Area Network 의 이해 5 : SAN 디자인 2012. 3. 13.

SAN의 디자인

SAN의 계층
SAN은 첫장인 'SAN의 구성'에서도 설명한 것과 같이 크게 3개의 계층으로 이루어져 있습니다.

Host 계층: Host계층은 서버들로 이루어져 있고, 서버들에는 어플리케이션들이 설치되어 있습니다. 서버들에는 각각의 데이타저장을 위한 하드디스크드라이브가 있으며 HBA를 통해서 Fabric계층과 연결됩니다.

Fabric 계층: Fabric계층은 실제 SAN에서 가장 주요한 부분으로 SAN계층이라고도 불립니다. Host계층과 Storage계층의 가운데에서 데이타 통신이 가능하도록 하는 영역입니다. 

Storage 계층: 모든 데이타가 저장되는 계층입니다. 디스크와 테입들이 존재하는 곳입니다.

SAN의 구조
호스트와 스토리지간에 연결이 되는 방법에 따라서 SAN은 3가지 구조로 나누어 볼 수 있습니다.
Point to point : 호스트와 스토리지가 직접 연결되어 있는 구조입니다.
Arbitrated loop: '순환형'구조로 서버가 허브를 거쳐서 스토리지와 연결되는 구조입니다.
Switched fabric: 서버와 스토리지가 스위치를 거쳐서 연결된 구조입니다.

위의 3개 중에 가장 많이 사용되는 구조는 switched fabric입니다. Switched fabric에서는 모든 장비들이 서로 연결이 되어 있기 때문에 가장 활용도가 높습니다. 
그리고 Switched fabric이나 loop구조는 실제로는 모두 하위구조를 가지고 있습니다.

Point to Point 구조
서버가 스토리지로 직접연결되는 가장 단순한 구조입니다.
주로 소규모의 서버들과 저렴한 스토리지를 사용하거나, 메인프래임과 같은 대형서버와 크고 비싼 스토리지에 적합한 구조입니다.  추가적인 비용역시 들지 않습니다.(ex. 스위치)
하지만, 여러 서버가 연결될 수 있는 스토리지 장비에 하나의 서버만 연결하여 사용하는 점은 스토리지 장비와 포트를 낭비하는 것이라 볼 수 있습니다.

Arbitrated Loop 구조
SAN hub를 이용한 구조로, FC-AL프로토콜을 사용합니다. 

-Cascading hubs

Cascading hubs 구조는 아래 그림과 같이 hub가 cascade형식으로 연결된 구조입니다. FC loop 는 최대 127개의 장비가 사용 가능합니다(hub를 포함한 갯수이므로 실제로는 126개 입니다)

-Hub loop

Hub들이 loop를 이루는 구조로 cascading 구조에 비해 더 장애에 강한 구조입니다. 허브들 간의 connection이 끊어지더라도 다른 경로를 통해 모든 장비들이 연결되도록 설계되어 있습니다.

-장애대비 loop
장애대비 loop는 특정 경로에 장애가 생기더라도 SAN이 계속 동작될 수 있도록 만들어진 loop구조입니다. 
서버와 스토리지간의 경로를 2개로 만든 구조가 장애대비(fault-tolerant)구조이고, hub들이 hub loop 구조를 이루는 형태를 띄고 있습니다.

Switched Fabric 구조
스위치들이 ISL(inter-switch links)로 서로 연결되어 이루어진 fabric구조입니다. Hub로 이루어진 구조에 비해서 비싼 편입니다.
AL 구조는 하나의 loop에 127개의 장비까지 사용가능하지만, switched fibric에는 6400만개의 장비가 사용가능합니다. 
스위치는 포트의 갯수와 성능 등을 고려해 적합한 스위치를 사용하여야 합니다. (ISL시 트렁크기능, 이전 장비에 대한 호환성 등)

*트렁크기능: ISL을 여러개의 라인으로 사용시에 속도(대역폭)가 1개 line의 속도 X 라인수 만큼 증가되어 사용하는 기능

Switched fabric 구조가 SAN에서 가장 많이 사용되는 구조 이므로 switched fabric구조는 다음 장에서 다시 설명하도록 하겠습니다.