SAN-Infrastruktur
In einem SAN werden die Daten blockbasiert übertragen; bei einem Blockzugriff fordert der Rechner einzelne Datenblocks von einer Festplatte an. Bei einer dateibasierten Datenabfrage wie bei NAS fordert der Rechner ganze Dateien an.
Ein SAN wird in den meisten Fällen durch eine Fibre-Channel-Infrastruktur (FC) betrieben und besteht aus mehreren Baugruppen: Die Server regeln die Anfrage der Clients, die Fibre-Channel-Switches (FC-Switches) sind mit den Servern und den Massenspeichern verbunden, die Massenspeicher selbst dienen als Speicherort für Daten aller Art. Ein SAN ist also vergleichbar mit einem Backbone, das allerdings einzig dazu konstruiert ist, riesige Mengen gespeicherter Daten zu den Anwendern zu bringen oder von dort auf die Massenspeicher zu befördern. Die meisten SANs verwenden SCSI als Kommunikationsprotokoll, das dann auf Fibre Channel als Transportprotokoll aufsetzt. Solche Speicher-Backbones können auf unterschiedliche Weise arbeiten.
FC-Arbitrated Loop (FC-AL)
FC-AL ist eine Bustopologie. Server und Speichergeräte sind über einen virtuellen Ring miteinander verbunden. Der Datenaustausch ist in einem solchen Ring nur in eine Richtung möglich und auch nur zwischen zwei Komponenten.
Wenn zwei Geräte Daten über einen solchen Ring austauschen, müssen die anderen angeschlossenen Geräte warten, bis der Bus wieder frei ist. In einem dieser Ringe lassen sich bis zu 128 Geräte zusammenschließen, sie teilen sich dann die vorhandene Bandbreite. Die weitaus gängigere Methode, ein SAN aufzusetzen, ist die Switched-Fabric-Technik.
Switched Fabric (FC-SW)
Die Switched-Fabric-Technik gilt gleichzeitig als die stärkste und ausfallsicherste Variante unter den Fibre-Channel-Ansätzen. Häufig meinen Anwender die Switched-Fabric-Methode, wenn sie über Fibre Channel sprechen. Zentrale Einheit der Switched-Fabric-Topologie ist ein so genannter Fibre-Channel-Switch. Anders als ein Hub verbindet ein Switch angeschlossene Server und Massenspeicher nicht nur; er kann mit seiner Backplane (Hochgeschwindigkeitsbus) mehrere Verbindungen zwischen Servern und Speichern bei voller Bandbreite schalten; sie arbeiten genau wie herkömmliche Switches in lokalen Netzen.
Mit FC-Switches lassen sich Speichernetze kaskadieren und vermaschen. Normalerweise ist Fibre Channel eine Technik für Glasfaserkabel. Eine Verbindung über Kupferkabel ist zwar nach wie vor möglich, scheitert aber bisweilen an der Längenbegrenzung dieses Übertragungsmediums. Da in einem Fibre-Channel-Netz auch die Server über Glasfaserkabel an die FC-Switches angeschlossen sein sollten, benötigen sie einen speziellen Adapter, so genannte Host Bus Adapter (HBA).
Diese Steckkarten brauchen im Server normalerweise einen PCI-X-Steckplatz mit einem 64-Bit-Bus oder eine PCI-Express-Variante. Für kleinere SANs bieten sich FC-Switches mit vier bis zwölf Ports an, Enterprise-Geräte können bis zu 32 Anschlüsse haben, und die so genannten Directors, die Gegenstücke zu den Core-Switches in lokalen Netzen, lassen sich mit bis zu 140 Ports ausstatten. Wenn die Server mehr als einen HBA angeschlossen haben, lassen sie sich mit mehreren FC-Switches im SAN verbinden, was die Ausfallsicherheit erhöht. Außerdem kann ein Server eine Anfrage so immer auf dem am wenigsten belasteten Weg zum Massenspeicher schicken. Diese Methode ist im Fibre-Channel-Umfeld als Multipathing bekannt. Sie macht das Speichernetz ausfallsicherer, da es keinen Single Point of Failure mehr gibt und die Speicherdaten mehr als eine Wegmöglichkeit haben.
Mittlerweile hat die Switched-Fabric-Methode den Arbitrated Loop so gut wie abgelöst, da mit FC-SW ein SAN besser zu skalieren und die verfügbare Bandbreite in einer geswitchten Umgebung höher ist als bei einer Bustopologie.