FAS2xxxを使用したiSCSI 2.0または小規模データセンターのスケーリングパス

投資を節約することは、どの企業でも求められています。 新しいビジネスニーズに既存の機器を最大限に活用しながら、必要に応じて簡単に拡張できるデータセンターインフラストラクチャのコンセプトを持つことが重要です。 iSCSIからiSCSI 2.0への移行は、このような概念の基礎となります。 iSCSI over DCBは 、イーサネット用のオプションのDCB拡張により、 iSCSI 2.0と呼ばれることがよくあります。





記事「 FC＆Ethernet 」の続き。



DCB、で構成されます

• PFC （802.1Qbb）-イーサネットロスレスフレームを有効にします（ロスレスイーサネット）
• ETS （802.1Qaz）-フレームに帯域幅を割り当て、影響を受けない場合、優先順位の低いトラフィックが帯域幅を使用できるようにします
• CN （802.1Qau）-ソースを一時停止します
• DCBX - DCBドメインを定義します

DCBをサポートするスイッチは、多くの場合、 IEEE 802.1AQおよび/またはIETF TRILLの最短パスブリッジングもサポートします。これにより、イーサネットトラフィックの最短パスを選択でき、 iSCSIの動作にプラスの影響があります。



iSCSIは、シンプロビジョニング（SCSI SBC-3）およびスペース再生（T10 UNMAP）の操作方法を学習することで進化し、負荷のバランスを取り、パスの復元性を提供する機能を備えています（ MPIOおよび/またはMCSを使用 ）。

すべてのNetApp FASストレージは、すべてのイーサネットデータポートでiSCSIをサポートしていることに注意することが重要です。 Data ONTAP 8.1.3以降では、SCSI SBC-3およびUNMAPがサポートされ 、 DATA Ontap 8.2.1以降では、FASストレージシステムがDCBをサポートします。

したがって、 iSCSIは、以下を提供する場合、小規模データセンターの成長の理想的な候補となります。

• 高いパフォーマンス（ DCBのおかげで、チューニングなしで達成できます）。
• 「小規模」から「大規模なデータセンター」に成長した場合にストレージを接続して、投資を節約するという単一のコンセプト。
• 「小規模なデータセンター」の直接接続または交換（安価なスイッチを使用） ストレージ接続の設計から、将来の成長に備えた「大規模なデータセンター」の設計への比較的単純な移行。

これを行うには、複数の設計の長所と短所を検討し、 iSCSIを介してNetApp FAS ストレージシステムを接続するという単一の概念を観察することを提案します。 これらの設計は、小規模なデータセンターを大規模なデータセンターに変換するために比較的単純でなければなりません。



データセンターの成長に伴う構成間の提案された移行パスの概略図、la Gartner square：

iSCSIチューニング

iSCSIはイーサネット上に存在するため、 フロー制御を構成し （「通常の」フロー制御をDCBロスレスイーサネットのPFC IEEE 802.1Qbbと混同しないように）、ホストネットワークアダプター、 ストレージ 、およびスイッチ（ある場合）でジャンボフレームを構成する必要があります 。 単一のリンク内でMPIO / MCSを使用すると、リンクで単一の接続を使用する場合と比較して、 全体のスループットが向上します 。 混合タイプのトラフィックにスイッチを使用する場合は、 iSCSIトラフィック用に個別のVLANを割り当てることをお勧めします 。

直接接続iSCSI

このような「小規模データセンター」の設計は、 ストレージシステムに直接接続された1つまたは2つのサーバーで構成され、各サーバーにはフォールトトレランス用のリンクが少なくとも2つあります。 この段階では、無料のiSCSIイニシエーターソフトウェアを使用することが論理的です。 ホストが増加した場合は、ストレージにポートを追加するか、スイッチをインストールする必要があります。 ストレージモデルによっては、イーサネットポートの数が異なる場合があります。 NetApp FASストレージのすべてのイーサネットポート（「専用」iSCSIポートはありません）は、 iSCSI 、 NFS 、 CIFS （ SMB ）などのトラフィックに同時に使用できることに注意することが重要です。

• プラス面は、比較的安価であること（ホスト用の特別なアダプターが不要であり、スイッチが不要です）およびシンプルさです。
• このソリューションのマイナス面は、スケーラビリティが低いことと、ソフトウェアiSCSIイニシエーターの機能を実行するホストのCPUに追加の負荷がかかることです。

属性	価値
完全に冗長	はい
ネットワークの種類	なし、直接接続
異なるホストオペレーティングシステム	はい、複数ホスト構成で
マルチパスが必要です	はい
ストレージ構成のタイプ	HAペア

スイッチドiSCSI

このようなスキームでは、各ノードから少なくとも2つのリンクが必要であり、各リンクは異なるスイッチを介して接続されています。 これにより、コントローラー、スイッチ、またはパスが終了したときに完全なフォールトトレランスが提供されます。 この時点で、ソフトウェアiSCSIイニシエーターまたは専用iSCSI HBA （ホストCPUから負荷をロードする）との組み合わせを引き続き使用できます。

• 直接接続構成からの更新は比較的簡単で、サービスを無効にすることなく実行できます。スイッチを接続した後、いくつかの追加パスを追加する必要がある場合があります。 iSCSI HBAアダプターをインストールする必要がある場合、ホストのシャットダウンは避けられません。
• この設計のプラス面は、比較的高いスケーラビリティ、構成の容易さ、およびネットワークの低コストに起因します。
• このソリューションのマイナス面は、ネットワーク内のフレームの損失です。これにより、ストレージとホスト間の応答が増加します。 小規模な構成の場合、許容レベルを超える応答が提供されます。

属性	価値
完全に冗長	はい
ネットワークの種類	マルチネットワーク
異なるホストオペレーティングシステム	はい、複数ホスト構成で
マルチパスが必要です	はい
ストレージ構成のタイプ	HAペア

iSCSI 2.0

Switched iSCSIと同様に、 iSCSI 2.0はスイッチを使用しますが、 DCBをサポートする必要があります。 この設計には、ホストとストレージの両方でDCBをサポートするネットワークアダプターも必要です。 したがって、 iSCSIトラフィック全体でDCBをサポートする必要があります。 ロスレスイーサネットとも呼ばれるDCBは、保証されたフレーム配信を提供し、信頼性、パフォーマンス、およびFCへの応答速度を向上させます。 DCBは、NetApp FASストレージのすべての統合イーサネットポートをサポートし（「専用の」iSCSIまたはFCoEポートはありません）、すべてのタイプのトラフィックに使用できることに注意してください：iSCSI（2.0）、 FCoE 、 NFS 、 CIFS （ SMB ）、同時に。 ホストは、 DCBを操作するためのQLogic 8300 CNA （HBA）アダプターをサポートします;このアダプターにより、ホストCPUから負荷をオフロードでき、ストレージの応答速度が遅くなります。 スイッチのいくつかの追加機能により、 iSCSIのすでに低レベルの応答（ CLEAR-Flowなど）を改善できます。

• したがって、 Switched iSCSIからiSCSI 2.0に切り替えるには、ネットワークカードとスイッチをDCB互換のものに交換し、ネットワークトポロジとマルチパススキームを完全に残す必要があります。 DCBは 、ネットワークカードとスイッチで構成されます。 交換後も、古い「通常の」スイッチを使用して、クライアントをサーバーに接続できます。 iSCSI HBAアダプターがホストに既にインストールされている場合、サービスを中断せずにスイッチドiSCSI構成からアップグレードできます。 iSCSI HBAアダプターをインストールする必要がある場合、ホストのシャットダウンは避けられません。

iSCSI over DCBの利点は次のとおりです。

• スイッチの構成が比較的簡単
• ストレージからアプリケーションへの低い応答
• 混合トラフィック環境でQoSを使用する機能
• フレーム損失を防ぎ、イーサネットフレームの実行可能性を向上
• iSCSIを含むIPプロトコルのパフォーマンスの向上。

iSCSI over DCBの欠点：

• アーキテクチャには、ホストからストレージへの多数の希望は含まれません;理想的には、1つのホップが必要です。
• ホップ数が増加した場合のオーバーサブスクリプションのレベルとファンイン係数のコンプライアンスを計算する必要性。

属性	価値
完全に冗長	はい
ネットワークの種類	DCB 、デュアルファブリック
異なるホストオペレーティングシステム	はい、複数ホスト構成で
マルチパスが必要	はい
ストレージ構成のタイプ	HAペア

• スペアオプション ：すべての収束NetApp FASポートは、 iSCSIのイーサネットスイッチの代わりにSFP +モジュールを交換するだけで簡単に変更できます。FCoE接続には常にFCスイッチを購入するか、 DCBの同じイーサネットスイッチを使用できます。これらすべてのプロトコルを介して同じ月に、 FC / FCoE / iSCSIプロトコル間の切り替えは、データの損失や変換なしで発生します。 FCとFCoEのマイナス面は、スイッチの構成が比較的複雑であることに起因します。 FCとFCoEのどちらを選ぶかについては、記事「 FCoE：ファイバーチャネルの未来 」と記事「 DCBおよびFCoEプロトコルに基づくLANおよびSANデータセンターネットワークの統合 」に注意してください。

FASスケーリング

NetApp FASシステムを成長させる方法はいくつかあります。

1. ディスクを備えたシェルフを追加する（停止なし）
2. システムを同じまたはシニアのマドレーヌとクラスタに結合します（停止することなく）
3. FAS255xコントローラーをシェルフに変換し、新しいコントローラーを購入し、変換されたシェルフと他のすべてのシェルフを新しいコントローラーに切り替えます（簡単ではありません）
4. クラスターで結合し、データをオンラインで移行し、クラスターから古いシステムを削除し、FAS255xをシェルフに変換し、古いシェルフを新しいシステムに切り替えます（停止せずに）

結論

したがって、NetApp FASストレージを備えたiSCSIプロトコルは、「小さなデータセンター」から「大規模な」データセンターへの成長を開始するための基礎となり、アドレス指定とマルチペーシングの単一の概念を順守してネットワーク設計を単純に更新します。 アップグレード中に、購入済みの機器は可能な限り活用されます。 各アップグレード手順により、 データセンターインフラストラクチャのスケーラビリティと速度が向上し、必要に応じてコストを実行しながら、アプリケーションの応答が減少します。 FAS ストレージシステムの汎用性、高度なデータセンター開発トレンドのサポート、プロトコルを相互に置き換える（または同じポートを含めて同時に使用する）能力、容易なスケーラビリティにより、小規模および「大規模データセンター」の両方に優れた投資投資です。

ベストプラクティス

NetAppネットワークトポロジとゾーニングガイドラインの詳細については、写真をご覧ください。

インフラストラクチャを構成するときにベストプラクティスに従うこと、およびパフォーマンスとフォールトトレランスを最大限にするために互換性マトリックスを確認することが非常に重要です。

TR-3441 Data ONTAPを使用したWindowsマルチパスオプション：ファイバーチャネルとiSCSI

WP-7071：「ここからイーサネットにアクセスするにはどうすればいいですか？」

TR-3519：「10ギガビットイーサネットへの道」

WP-7046：イーサネットストレージ

TR-3441：「Data ONTAPを使用したWindowsでのiSCSIマルチパスの可能性」

TR-3163：「IP / Ethernetネットワークを介したネットワーク接続ストレージのデータ保護と回復」

WP-7052：「統合された拡張イーサネット— iSCSI SANに適しています」

TR-3519：「10ギガビットイーサネットへの道」

Windows ServerでのiSCSI 10Gigパフォーマンスチューニング

WindowsのiSCSI構成とプロビジョニング

TR-3802イーサネットストレージのベストプラクティス

TR-4182イーサネットストレージ設計の考慮事項とベストプラクティス

NetAppストレージシステムを使用したネットワーク構成のベストプラクティス

NetApp DCBが正しく構成されていることの確認

Data ONTAPコースのNetApp SAN DesignおよびSAN Fundamentalsは、NetApp Academyで入手できます。



ソース：

sniaesfblog.org/?p=210&cpage=1#comment-82839

blogs.cisco.com/datacenter/the-napkin-dialogues-lossless-iscsi

www.storage-switzerland.com/Articles/Entries/2012/1/17_iSCSI_2.0_-_Using_Data_Center_Bridging_To_Enhance_iSCSI.html

www.snia.org/sites/default/education/tutorials/2010/spring/networking/GaryGumanow-JasonBlosil_iSCSI_Lossless_Ethernet_DCB.pdf

www.slideshare.net/extreme-muk/i-scsi-extremeintelnetappclearflow



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