SAN-Switch
Ein SAN-Switch (Storage Area Network) ist ein Gerät, das Server und gemeinsam genutzte Pools von Speichergeräten miteinander verbindet und speziell für die Übertragung von Speicherdaten zuständig ist.
SAN-Switches ermöglichen den Aufbau riesiger Hochgeschwindigkeits-Speicher-Netzwerke, die Tausende von Servern miteinander verbinden und auf Daten im Petabyte-Bereich zugreifen. Im Grunde genommen verwaltet ein SAN-Switch den Datenverkehr zwischen den Servern und den Speichergeräten, prüft die Datenpakete und leitet sie an die vorgesehenen Ziele weiter. Im Laufe der Jahre wurden SAN-Switches jedoch immer ausgefeilter und mit Funktionen wie Pfadredundanz, Netzwerkdiagnose und automatischer Bandbreiten-Autosensing ausgestattet.
Fibre Channel im Vergleich zu Ethernet
SAN-Switches lassen sich in zwei Hauptkategorien einteilen: Fibre Channel (FC) und Ethernet. Fibre Channel Switchessind am weitesten verbreitet. Sie sind mit FC-Technologien kompatibel und sind entweder modular oder fest installiert. Ein modularer Switch ist in der Regel ein FC-Switch der Director-Klasse, der erweiterbar ist und eine hohe Anzahl von Anschlüssen bietet. Ein fester Switch ist ein Switch mit einer festen Konfiguration, der nicht erweitert werden kann. FC-Switches der Director-Klasse unterstützen häufig Funktionen wie Verschlüsselung und Zoning für Lastausgleich und Datenzugriffskontrolle.
Obwohl FC-Switches am weitesten verbreitet sind, erfreuen sich Ethernet-basierte SANs zunehmender Beliebtheit, insbesondere durch die Verbreitung von 10-Gigabit-Ethernet (GbE). Ethernet-Switches und andere Ethernet-Geräte sind billiger und einfacher zu implementieren und zu warten, da sie im Gegensatz zu Fibre Channel keine spezialisierte Hardware oder Verwaltungskenntnisse erfordern. Darüber hinaus können 1-GbE-Switch-Ports zusammengefasst werden, um einen höheren Durchsatz zu erzielen, was eine größere Flexibilität bei der Bereitstellung ermöglicht.
Ethernet-Netzwerke unterstützen auch iSCSI (Internet Small Computer Systems Interface), ein gängiges Speicherprotokoll, das auf TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) aufbaut. Vergleiche zwischen FC SAN und Ethernet SAN laufen in der Regel auf Fibre Channel gegenüber iSCSI hinaus, da Fibre Channel in einem Ethernet-Netzwerk implementiert ist.
Fibre Channel steht in dem Ruf, eine viel bessere Leistung als Ethernet zu bieten, insbesondere wenn das Ethernet-SAN gemeinsam mit nicht speicherrelevantem Datenverkehr genutzt wird. In dedizierten Netzwerken macht Ethernet dem Fibre Channel jedoch den Rang streitig, insbesondere wenn 25 GbE, 40 GbE und 100 GbE immer mehr verbreitet sind. Dennoch gilt Fibre Channel nach wie vor als die zuverlässigere und sicherere Storage Fabric, die zudem erweiterte Verwaltungsfunktionen bietet.
Wie ein SAN-Switch funktioniert
Sowohl Ethernet- als auch FC-Switches verwalten den Datenverkehr, aber sie können nur die spezifischen Technologien unterstützen, die hinter ihnen stehen. Ein Ethernet-Switch zum Beispiel hat dieselben Vorteile und Einschränkungen wie Ethernet selbst. Das Gleiche gilt für FC-Switches. Ein FC-Switch kann zum Beispiel den RSCN-Dienst (Registered State Change Notification) enthalten, der Hosts über Änderungen im Fabric informiert. Da der Dienst spezifisch für Fibre Channel ist, kann er nur von einem FC-Switch unterstützt werden; ein Ethernet-Switch kann dies nicht.
Switches, die auf demselben Protokoll basieren, können sich ebenfalls unterscheiden. Sie verfügen möglicherweise über eine unterschiedliche Anzahl von Anschlüssen oder unterstützen unterschiedliche maximale Anschlussgeschwindigkeiten. Sie können auch unterschiedliche Verwaltungs- und Sicherheitsfunktionen bieten, wobei einige Funktionen an bestimmte Serverarchitekturen gebunden sind.
Brocade bietet zum Beispiel einen 16-Gbit-FC-Switch für Hewlett Packard Enterprise (HPE) BladeSystem c-Class-Gehäuse an. Der Switch verfügt über 28 Ports mit Verbindungsgeschwindigkeiten von bis zu 16 Gbit/s und bietet eine Gesamtbandbreite von 448 Gbit/s. Der Switch kann auch Inter-Switch Link Trunking verwenden, um die Leistung und Zuverlässigkeit zu verbessern, und er unterstützt den Brocade Access Gateway-Modus, der die Interoperabilität mit anderen SAN-Fabrics mit unterstützter Firmware ermöglicht. Der Switch unterstützt auch die Power Pack+ Software von HPE zur Verwaltung des Datenflusses und kann in HPE Onboard Administrator for BladeSystem, HPE Systems Insight Manager und HPE Storage Essentials integriert werden.
Ethernet-Switches bieten ebenfalls eine Reihe von Funktionen. Dell EMC bietet beispielsweise einen stapelbaren Ethernet-Switch mit 32 Ports und 100 GbE-Verbindungsgeschwindigkeiten an. Wie viele Ethernet-Switches unterstützt auch der Dell EMC-Switch iSCSI-Bereitstellungen, einschließlich Data Center Bridging, das konvergente, verlustfreie Transaktionen ermöglicht. Der Switch bietet außerdem erweiterte Spiegelungsfunktionen, standardbasierte Switching-Abstraktion und integriertes Routing und Bridging im asymmetrischen oder symmetrischen Modus.
Beide Switches sowie andere Switches für Rechenzentren bieten darüber hinaus eine Vielzahl zusätzlicher Funktionen. So verfügen viele von ihnen über redundante Stromversorgungen mit mindestens einem im laufenden Betrieb austauschbaren Netzgerät. Sie können auch Quality of Service (QoS)-Funktionen, Management-Ports, Management- und Überwachungs-Tools sowie verschiedene Switch-Konfigurationsfunktionen bieten. Darüber hinaus entsprechen SAN-Switches in der Regel Industriestandards wie dem Simple Network Time Protocol oder dem Simple Network Management Protocol(SNMP).
SAN-Switch vs. andere Netzwerk-Switches
Netzwerk-Switches werden von einer Quelle zur anderen unterschiedlich kategorisiert und unterkategorisiert - oft inkonsistent oder auf eine Art und Weise, die sich gegenseitig widerspricht - was es schwierig macht, ihre Unterschiede zu verstehen. Dennoch können die meisten Switches in drei große Kategorien eingeteilt werden:
- Verwaltet (Managed). Diese Switches verfügen über die umfassendsten Funktionen und bieten das höchste Maß an Sicherheit und Kontrolle über das Netzwerk. Sie werden in der Regel in großen Netzwerken undRechenzentren verwendet, obwohl sie manchmal auch in kleineren Netzwerken eingesetzt werden. Sie bieten Funktionen wie QoS, unterstützen Industriestandards wie SNMP und bieten erweiterte Verwaltungs- und Switch-Konfigurationsfunktionen. Sie sind auch der teuerste der drei Typen. SAN-Switches fallen in der Regel in diese Kategorie.
- Unverwaltet (Unmanaged). Diese Switches werden in der Regel in Heimnetzwerken, kleinen Organisationen oder anderen kleinen Umgebungen eingesetzt, die nur eine grundlegende Konnektivität und relativ wenige Ports benötigen. Sie sind einfach einzurichten - meist Plug-and-Play - und erfordern keine Konfiguration. Sie sind auch viel billiger als verwaltete Systeme und bieten nur die grundlegendsten Netzwerkfunktionen.
- Smart (teilweise verwaltet/managed). Diese liegen irgendwo zwischen verwalteten und nicht verwalteten Switches. Sie verfügen über grundlegende Verwaltungs- und Sicherheitsfunktionen sowie über Funktionen wie QoS oder Netzwerksegmentierung. Sie können auch virtuelle lokale Netzwerke (VLANs) unterstützen, was bei unverwalteten Switches nicht möglich ist. Smart Switches sind eine kostengünstigere Alternative zu verwalteten Switches und können für Unternehmen nützlich sein, die VLANs oder Segmentierung implementieren möchten. Sie können auch in Verbindung mit verwalteten Switches verwendet werden, um ein Netzwerk bis an den Rand (Edge) zu erweitern.
Zusätzlich zu diesen drei Kategorien werden Netzwerk-Switches auch danach unterschieden, ob es sich um Power-over-Ethernet-Switches (PoE) handelt. Bei diesem Switch-Typ werden Daten und Strom über dasselbe Netzwerkkabel übertragen, wodurch die Strom- und Datenübertragung auf einer einzigen Leitung konsolidiert wird. Ein PoE-Switch ermöglicht es, ein Netzwerk auf einen Bereich auszudehnen, in dem sich keine Steckdose in der Nähe befindet, und trägt gleichzeitig zur Vereinfachung der Netzwerkverkabelung bei.
Eine weitere gängige Kategorie von Switches sind LAN-Switches, die in der Regel auf Ethernet-Technologien basieren. Ethernet bietet einen gemeinsamen Standard, der beschreibt, wie Netzwerkgeräte Daten formatieren und übertragen sollten, damit andere Netzwerkgeräte miteinander kommunizieren können. Die Begriffe LAN und Ethernet werden häufig synonym verwendet, ebenso wie die Begriffe LAN-Switch und Ethernet-Switch. Zu den LAN-Switches gehören auch diejenigen, die für Ethernet-SANs verwendet werden.
Ein LAN ist einem SAN insofern ähnlich, als beide einen Datenkommunikationspfad bereitstellen. Ein LAN kann jedoch zur Verbindung von Dateiservern, Druckern, Speicher-Arrays, Desktops und anderen vernetzten Geräten verwendet werden, was bedeutet, dass ein LAN-Switch den Datenverkehr zwischen einer Reihe von Endpunkten leiten kann. Im Idealfall ist ein SAN-Switch nur für den Speicherverkehr bestimmt, unabhängig davon, ob er auf Ethernet- oder Fibre-Channel-Technologien basiert, und der Switch ist für diesen speziellen Zweck optimiert. Auch wenn Ethernet- und FC-Switches auf unterschiedlichen Fabrics basieren, haben sie doch das gleiche Prinzip: Server und gemeinsam genutzte Speicherpools so effizient und sicher wie möglich miteinander zu verbinden.
