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Thomas Nicolai & Marc Frederic Schäfer SAN / NAS Integration im heterogenen Netzwerkumfeld mittels Samba 3 und NFSv3 1. Dezember 2004.

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1 Thomas Nicolai & Marc Frederic Schäfer SAN / NAS Integration im heterogenen Netzwerkumfeld mittels Samba 3 und NFSv3 1. Dezember 2004

2 SAN / NAS Integration im heterogenen Netzwerkumfeld 1. Einleitung 2. Ausgangssituation am Institute of Electronic Business e.V. 1. Problemstellung 2. Anforderungen 3. Speichertechnologiekonzepte 1. Evaluation 2. Bewertung 4. Lösung / Umsetzung 5. Future Innovation

3 Einleitung Die Problematik der Informationsflut ist dadurch kennzeichnet, daß sich die Gesamtheit des menschlichen Wissens alle fünf Jahre verdoppelt. Anfang des Jahrhunderts betrug dieser Zeitraum noch 50 Jahre. 1

4 Ausgangssituation IEB wurde 1999 als Initiative verschiedener Unternehmen gegründet Integrierte Forschungsarbeit und universitäre Ausbildung Heute 30 Mitarbeiter und 300 Studenten Erhebliches (Daten-) Wachstum innerhalb von 5 Jahren Auftragsforschung 2004 Studiengang Datenwachstum

5 Problemstellung Wachstum der Daten war / ist größer als der Preisnachlass der Speichereinheiten Wachstum an Nutzern, Servern und Clients ließ Struktur undurchsichtig erscheinen (Administrierbarkeit) Architektur konnte steigende Erwartungen nicht mehr bewältigen (Business Continuity Problem) Engpässe bei den Speicherkapazitäten aller Serversysteme durch enormes Datenwachstum (data flut) Probleme bei Serverausfällen (Datenzugriff & -verfügbarkeit) Backup Problematik Skalierbarkeit & Management 2

6 Problemstellung Heterogene Netzwerkstruktur (Linux/Windows) Zweigeteilte Architektur Linux Systeme für externe Infrastruktur & Dienste Windows 2000 / XP Infrastruktur für interne Dienste DAS Speichersysteme im Einsatz (unterschiedliche Raid-Level SCSI & DIE Konfigurationen) 2

7 Anforderungen Evaluation & Bewertung verschiedenster Technologien bzgl. verschiedener Anforderungen (Wirtschaftliche & Technologische Faktoren) Wirtschaftliche Faktoren Investitionsschutz Weiche Migration Herstellerunabhängigkeit Interoperabilität Gefahr des loosing standard (Proprietäre Ansätze) Langfristiger Investitionschutz Informative Problematik (data flut) Speicherung der X. Kopie Duplikate Usw. 3

8 Anforderungen Technologische Faktoren Interoperabilität & Sicherheit (offene Standards / Systeme) Kommunikationsprotokolle Integrationsfähigkeit Netzwerkperformance Verteilte Standorte Speichererweiterung Verfügbarkeit & Ausfallsicherheit Datensicherung 3

9 Speichertechnologiekonzepte Betrachtung der 3 Konzepte (serverzentrierte & speicherzentrierte Architekturen) Network Attached Storage (NAS) Storage Area Networks (SAN) Storage over IP (SoIP) Bewertungsmatrix (Anschaffungs- & Verwaltungskosten, Technologie- & Verfügbarkeitsbewertung) Jede Technologie bietet Vorteile abhängig vom Einsatzgebiet NAS finanziell attraktiv / Standards bereits durchgesetzt SAN bzgl. Skalierbarkeit unschlagbar & Ausfallsicherheit SoIP noch nicht ausgereift, jedoch als partielle Ergänzung sinnvoll 3

10 Speichertechnologiekonzepte Mängel bei allen drei Konzepten Gesucht ein Konzept mit Integrationsfähigkeit von NAS und der Leistungsfähigkeit von SAN 3

11 Lösung / Umsetzung SNIA Shared Storage Model NAS Head (File Server Controller) Vorteile Abtrennen der Storage Devices vom Dateisystem / Speichercontroller Support mehrerer Client-Server Filesysteme (Interoperabilität) Einfache Integrierbarkeit Nutzung vorhandener Datenwege / Netzwerke (Investitionsschutz) iSCSI Integration / Erweiterung als zukünftige Ergänzung Hohe Verfügbarkeit durch Clustering (Heartbeat) Nachteile Wissen aus NAS und SAN Gebieten (Komplexität) Migrationszeitraum (In Abhängigkeit des Umfangs der Änderungen an der vorhandenen Architektur) 4

12 Lösung / Umsetzung (SNIA - Shared Storage Model) Quelle: IBM Storage Solutions 4

13 Lösung / Umsetzung NAS Head stellt verschiedene Client Server Netzwerkdateisysteme zur Verfügung NFSv3 für Linux Server (Quota Support) CIFS mittels Samba 3 für Windows Server (EA and ACL Support) Band Backup fährt auf dem NAS Head NAS Head sehr leistungsfähige und performante Hardware Erweiterung des NAS Head zu Cluster mittels Heartbeat (daher hohe Ausfallsicherheit gegeben) Zweitstufiges Backup der DAS Hardware möglich durch Architektur (Harddisk -> Band) 4

14 Lösung / Umsetzung 4

15 Lösung / Umsetzung Samba3 Integration in ADS mittels Winbind Quota Support ACL + EA Support NFSv3 für Linux Server (Quota Support) Quota Support ACL + EA ab NFSv4 möglich Single Sign On via Services for Unix und NIS Slaves Umstellung auf OpenLDAP und Kerberos Slaves in Plannung Samba 4 Roadmap 4

16 Lösung / Umsetzung 4

17 Lösung / Umsetzung NAS Head Cluster Lösung Linux-HA Projekt Heartbeat Aktiv-Passiv Cluster Konfiguration ext3 Dateisysteme momentan ggf. Umstellung auf GFS Bei Ausfall sofortige (3 bis 5 Sekunden) Übernahme des passiven Knotens 4

18 Future Innovation Integration von iSCSI (Soft vs. Hardware Lösungsansatz) Shift von NIS/ADS/ zu Kerberos Slaves (Single Sign-On) NFSv4 (Export der Windows ACLs zu NFS Servern) Follow up Samba 4.x Roadmap (Domain Integration) Full ADS Domain Controller Integration ADS Replikation 5

19 Danke! 5

20 Quellen SNIA [http://www.snia.org] Samba 4 Roadmap [http://sambaxp.org/sambaXP_2004/02-tridgell- samba4-update.pdf] NFSv4 [http://www.nfsv4.org] Troppens, Ulf; Erkens, Rainer (2003): Speichernetze - Grundlagen und Einsatz von Fibre Channel SAN, NAS, iSCSI und Infiniband. Sollbach, Wolfgang (2002): Storage Area Networks / Network Attached Storage. München: Addison-Wesley Verlag Robbe, Björn (2001): SAN - Storage Area Networks – Technologie und Konzepte komplexer Speicherumgebungen. München; Wien: Carl Hanser Verlag 5


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