امروزه بسیاری از سازمان‌ها در حال ارتقاء زیرساخت‌های سیستم ذخیره‌سازی شبکه و سرورهای خود هستند تا بتوانند عملکرد ذخیره‌سازی داده‌ها را در شبکه‌های محلی LAN و منطقه‌ای SAN به‌خوبی پاسخگو باشند. SAN یک شبکه یا زیرشبکه اختصاصی با سرعت بالا است که مجموعه‌ای از دستگاه‌های مشترک ذخیره‌سازی را به چندین سرور متصل می‌کند. حال سوال این است که سن سوئیچ SAN Switch چیست و چه مزایا و عملکردی دارد؟
⏲ زمان تخمینی مطالعه: 12 دقیقه
فهرست موضوعات
سن سوئیچ چیست؟
همان‌طور که در ابتدا اشاره کردیم شبکه SAN دسترسی به چندین دستگاه ذخیره‌سازی یا اصطلاحاً استوریج بلاک لول Block Level Storage را فراهم می‌کند، برای این اتصال نیاز به قطعه‌ای جداگانه است که باعث اشتراک شبکه SAN به سرور و POOLها شده و همچنین اتصال بین دستگاه‌های ذخیره‌ساز (Storage) را فراهم کند، به‌همین منظور از سوئیچ مخصوصی که با نام San Switch شناخته می‌شود، باید استفاده کرد. در حقیقت ماهیت سوئیچ برقراری اتصال بین تجهیزات گوناگون (فراتر از مبحث کامپیوتر) است.
به‌زبان ساده وظیفه سن سویئچ مدیریت جریان ترافیک بین استوریج و سرور و ارسال بسته دیتا به مقصد است. در حقیقت سن سوئیچ با بررسی بسته دیتا (هدر بسته)، مقصد و مبدا آن را مشخص کرده و در نهایت بسته را به سیستم ذخیره‌سازی موردنظر ارسال می‌کند.
تفاوت SAN Switch و LAN Switch
سوئیچ LAN و SAN، دو عضو مهم در اتصال شبکه هستند که با همدیگر در کارآیی، زیرساخت و عملکرد تفاوت‌هایی دارند.
– LAN Switch؛ این نوع سوئیچ که براساس آدرس MAC و یا لایه‌های بالاتر براساس آدرس IP عمل می‌کند، در واقع وظیفه اتصال کامپیوتر، سوئیچ یا روترهای شبکه را به‌همدیگر دارد. برای این اتصال باید پورت‌های دستگاه مربوطه دارای MAC آدرس باشند. رایج‌ترین کاربرد سوئیچ لَن، استفاده در شبکه‌های محلی یا Local Area Network است.
– SAN Switch؛ شبکه SAN که برای زیرساخت‌های ذخیره‌سازی شبکه‌ای استفاده می‌شود، برخلاف سوئیچ LAN که باعث اتصال کامپیوتر، سوئیچ یا روترها را به‌همدیگر می‌شد، وظیفه اتصال سرور با تجهیزات ذخیره‌سازی را برعهده دارد.
عمده‌ترین تفاوت بین این دو سوئیچ در عملکرد آن‌ها است. در سوئیچ LAN از اینترفیس‌های استاندارد استفاده می‌شود تا بتواند روی اترنت و مبتنی بر IP اجرا شود. اما سوئیچ SAN شبکه استوریجی یا استوریجی iSCSI و مبتنی بر کانال فیبر یا ترکیبی از تکنولوژی iSCSI و Fiber Channel است.
دیگر تفاوت این دو نوع سوئیچ در آدرس دستگاه‌ها است که در SAN Switch شناسه اتصال دستگاه‌ها پروتکل Ethernet، iSCSI، Fiber Channel یا FCoE خواهد بود. تفاوت دیگر LAN سوئیچ با SAN در کارت شبکه و پورت است.
– کارت شبکه؛ کارت شبکه مورد استفاده در LAN سوئیچ کارت شبکه معمولی با MAC آدرس است اما در سوئیچ SAN باید از کارت شبکه HBA، آداپتور Host Bus Adapter و گاهی اوقات از فیبرنوری استفاده کرد.
– پورت شبکه؛ برای استفاده از لَن سوئیچ، نیازی به خریداری لایسنس نیست اما سن سوئیچ را باید با استفاده از پورت فیزیکی مخصوص خود و با خریداری لایسنس راه‌اندازی کنید.
پیشنهاد مطالعه: چگونه باگ روتر سیسکو را رفع نماییم؟
انواع سن سوئیچ
سن سوئیچ (San Switch) براساس کارآیی و عملکردی که دارد در دو نوع سن‌سوئیچ FC و اترنت شناخته می‌شوند.
– سن سوئیچ FC؛ یکی از رایج‌ترین سن سوئیچ‌ها سن سوئیچ FC با پروتکل Fiber Channel است. سن سوئیچ‌های FC که کلیه تکنولوژی FC سارگاز و به دو صورت ماژولار و ثابت موجود هستند. مدل سوئیچ ماژولار director-class FC switch که پورت زیادی هم دارند، ویژگی‌هایی مانند قابلیت توسعه، رمزگذاری، Zoning و… را دارند. اما مدل ثابت یا سوئیچ Fixed FC به‌دلیل پیکربندی ثابت قابل توسعه نیستند.
– سن سوئیچ اترنت؛ سن سوئیچ اترنت به دلیل این‌که از انعطاف‌پذیری، عملکرد بالا و سرعتی نزدیک به ۱۰GbE دارند، در میان کاربران از محبوبیت فراوانی برخوردارند. همچنین به‌دلیل این‌که سن سوئیچ اترنت نیازی به نصب سخت‌افزار ندارد، از قیمت مناسب‌تری نیز نسبت به سن سوئیچ FC برخوردارند.
انواع پروتکل‌های SAN Switch
سوئیچ‌ها مبتنی بر پروتکل می‌توانند متفاوت باشند. ممکن است دارای تعداد پورت‌های مختلف باشند یا سرعت‌های متفاوتی را پشتیبانی کنند. همچنین احتمال دارد با توجه به معماری خاص سرور، ویژگی‌های مختلف مدیریتی و امنیتی را ارائه دهند. برهمین اساس انواع پروتکل‌های SAN Switch عبارتند از:
– پروتکل کانال فیبر (FCP) Fibre Channel Protocol
– رابط سیستم کوچک رایانه‌ای اینترنتی (iSCSI) Internet Small Computer System Interface
– کانال فیبر از طریق اترنت (FCoE) Fibre Channel over Ethernet
– حافظه غیرفرار حافظه از طریق کانال فیبر (FC-NVMe) Non-Volatile Memory Express over Fibre Channel
– پروتکل N_Port یا Node Port که End point در لایه فابریک است و برای اتصال بین FC HBA Card بر روی سرور یا پورت‌های استوریج استفاده می‌شود.
– E_Port یا پورت فابریک، پورت‌هایی روی سن سوئیچ که ارتباط بین دو سوئیچ وISL(Interswitch Link) را ایجاد می‌کنند.
– G_Port یا پورت‌های اولیه سن سوئیچ که بعد از برقراری با سایر نودها تبدیل به پورت‌های دیگر می‌شود.
انواع لایه‌های SAN Switch
به‌طورکلی، اگر می‌خواهید دستگاه‌های شبکه و سرویس گیرنده را در یک شبکه متصل کنید، سوئیچ لایه 2 یکی از نیازهای اساسی و موردنیاز است. در واقع سن سوئیچ در هر دو مرکز داده، شبکه‌های پیچیده سازمانی، برنامه های تجاری و حتی پروژه‌های پیشرفته مشتری نیاز دارد که از لایه‌های مختلف استفاده کند. معمولاً در سن سوئیچ پروتکل FC به لایه‌های مختلف دسته‌بندی می‌شوند که عبارتند از:
– لایه FC-4 یا رابط برنامه، در این لایه از پروتکل‌های SCSI، ATM،IP،HIPP و ESCON
– لایه FC-2 یا لایه آدرس‌دهی، این لایه سازمان‌دهی داده‌هایی مانند فریم‌بندی، sequence و exchange را انجام می‌دهد.
– لایه FC-3 یا implement که کاربرد خاصی ندارد
– لایه FC-1 یا لایه encoding در این لایه کاراکترهای 8 بیتی به 10 بیتی encode و سپس ارسال می‌شود
– لایه FC-0 یا لایه انتقال، در این لایه Physical Interface و رسانه انتقال مانند کانکتور و کابل‌ها و سرعت انتقال بررسی و تعریف می‌شود.
پیشنهاد مطالعه: تفاوت میان پورت Combo و SFP
کانفیگ سن سوئیچ
کانفیگ (Configuration) یا پیکربندی سن سوئیچ به دو صورت انجام می‌شود، که عبارتند از:
– راه‌اندازی اولیه؛ پیکربندی اولیه شبکه SAN توسط سوئیچ بسیار راحت است، زیرا در این حالت آدرس‌های IP و تنظیمات به‌صورت پیش‌فرض وجود دارند. برای کانفیگ کردن سن سوئیچ در این حالت باید با استفاده از مرورگر یا خط فرمان به آدرس IP متصل شده و تنظیمات را مانند IP آدرس، Subnet Mask و Default Gateway را انجام بدهید تا به سوئیچ وصل شوید.
اولین سوئیچ فابریکی که کانفیگ (پیکربندی) می‌شود با نام سوئیچ Principle یا اصلی می‌شناسند. این سوئیچ که وظیفه نگه‌داری از دیتابیس‌های اصلی را دارد، علاوه بر این‌که امکان نصب شدن سوئیچ‌های دیگر را فراهم می‌سازد قابلیت دانلود اطلاعات را نیز فراهم می‌سازد.
به‌طور معمول همه سوئیچ‌ها به دلیل دارای بودن Domain ID قابلیت این‌که به صورت استاتیک یا سوئیچ اصلی شناخته شوند را دارند، اما در این حالت نباید دو نام دامنه یکسان به سوئیچ داده شود. اگر دو نام مشترک در سوئیچ وجود داشته باشد، سوئیچ فابریک دچار سیگمنت بندی خواهد شد که همراه با قطع شدن سوئیچ فابریک، Denial of Service به LUNها تبدیل می‌شود.
– اضافه کردن سوئیچ؛ در کانفیگ (پیکربندی) سوئیچ SAN، سوئیچ‌های اضافه به سوئیچ اصلی متصل و اطلاعات دیتا با آن‌ها به اشتراک گذاشته می‌شود. اما باید دقت داشته باشید که در اضافه کردن سوئیچ حتماً سوئیچ‌های بدون استفاده را غیرفعال کنید. در صورت عدم غیرفعال کردن دستگاه‌هایی که مجوز لاگین شدن به سوئیچ فابریک را ندارند، قطعی ترافیک را ایجاد خواهند کرد.
سن سوئیچ های کمپانی اچ پی
کمپانی HPE سری B کانال فیبر Channel SAN Director را به عنوان یک بلوک از مراکز داده مدرن، به عنوان راه حل اصلی برای زیرساخت SAN ارائه داده است. سری B فیبر Channel SAN Director سوییچ‌ها به سازمان‌ها اجازه می‌دهد تا شبکه داده آن‌ها سریع‌تر، هوشمندتر و مقاوم‌تر عمل کرد و همچنین ذخیره‌سازی در مقیاس‌های متغیر انجام گیرد.
سن سوئیچ‌های سری B کمپانی HP
| توضیحات محصول | نام محصول HP | Brocade |
| 8 port 2Gbps SAN Switch | HP StorageWorks SAN Switch 2/8-EL | Brocade SilkWorm 3200 |
| 16 port 2Gbps SAN Switch | HP StorageWorks SAN Switch 2/16-EL | Brocade SilkWorm 3600 |
| 16 port 2Gbps SAN Switch | HP StorageWorks SAN Switch 2/16V B-Series Switch Family | Brocade SilkWorm 3850 |
| 32 port 2Gbps SAN Switch | HP StorageWorks SAN Switch 2/32 PowerPak | Brocade SilkWorm 3900 |
| 8 port 4Gbps SAN Switch | HP StorageWorks 4/8 Base SAN Switch | Brocade SilkWorm 200E |
| 16 Port 4Gbps SAN Switch | HP StorageWorks 4/16 SAN Switch | Brocade SilkWorm 200E |
| 32 Port 4Gbps SAN Switch | HP StorageWorks SAN Switch 4/32 & SAN Switch 4/32 Power Pack B-Series Family | Brocade SilkWorm 4100 |
| 64 Port 4Gbps SAN Switch | HP StorageWorks SAN Switch 4/64 | Brocade SilkWorm 4900 |
| 32 Port 4Gbps SAN Switch | HP StorageWorks SAN Switch 4/32B | Brocade SilkWorm 5000 |
| 4Gbps Blade SAN Switch (4 Port External) | Brocade 4Gb SAN Switch for HP p-Class BladeSystem | Brocade SilkWorm 4012 |
| 4Gbps Blade SAN Switch (8 Port External) | Brocade 4Gb SAN Switch for HP c-Class BladeSystem | Brocade SilkWorm 4024 |
| 2Gbps Director – 64 Ports | HP StorageWorks Core Switch 2/64 | Brocade SilkWorm 12000 |
| 2Gbps Director – 128 Ports | HP StorageWorks SAN Director 2/128 B-Series Family | Brocade SilkWorm 24000 |
| 4Gbps Director – 256 Ports | HP StorageWorks 4/256 SAN Director B-Series Family | Brocade SilkWorm 48000 |
| 10-port 8 Gbit/sec embedded SAN switch | HP EVA 4400 embedded SAN switch | Brocade 5410 |
| 24-port 8 Gbit/sec entry-class SAN switch | HP StorageWorks 8/8 and 8/24 SAN Switches | Brocade 300 |
| 40-port 8 Gbit/sec midrange SAN switch | HP StorageWorks 8/40 SAN Switch | Brocade 5100 |
| 80-port 8 Gbit/sec enterprise SAN switch | HP StorageWorks 8/80 SAN Switch | Brocade 5300 |
| 24-port 8 Gbit/sec embedded SAN switch | Brocade 8Gb SAN module for HP c-Class BladeSystem | Brocade 5480 |
| 192-port 10 Gbit/sec SAN Backbone | HP StorageWorks DC04 SAN Director | Brocade DCX-4S Backbone |
| 384 port 10 Gbit/sec SAN Backbone | HP StorageWorks DC SAN Backbone Director | Brocade DCX Backbone |
| Fibre Channel over Ethernet switch | HP StorageWorks b-series Fibre Channel over Ethernet switch | Brocade 8000 |
| Encryption Blade and switch | HP StorageWorks Encryption SAN switch AR944A | Brocade Encryption Switch |
| Multi Protocol Router | HP StorageWorks 400 Multi Protocol Router | Brocade 7500 |
| Multi Protocol Router | HP StorageWorks 200 Multi Protocol Router | Brocade SilkWorm 7 |
| 16 port 2Gbps SAN Switch | HP StorageWorks SAN Switch 2/16-EL | Brocade SilkWorm 3600 |
لایسنس و مجوزهای استفاده از سن سوئیچ HP
– پشتیبانی FICON؛ مجوز FICON CUP، امکان کنترل سوئیچ‌های میزبان در محیط‌های اصلی را فراهم می کند. شتاب‌دهنده FICON (Accelerator) یک مجوز نرم‌افزاری اختیاری است که با استفاده از آن سرعت خواندن و نوشتن دیسک و نوار FICON افزایش یافته و هم یکپارچگی دستورات حفظ می‌شود.
– بدنهISL ؛ برای استفاده از ISL و پشتیبانی از هشت پورت و ایجاد پهنای باند بالا بین دو سوئیچ، باید لایسنس ISL انجام گیرد.
معمولاً نرم‌افزار مدیریت HPE SANnav با لایسنس‌های دوره‌ای باعث دسترسی 1، 3 و 5 ساله می‌شوند.
– لایسنس اختیاری در سوئیچ‌های HPE مجوز Inter Chassis Link (ICL) است که از کابل‌های نوری استاندارد تا 100 متر یا تا 2 کیلومتر QSFP +. پشتیبانی می‌کند و باعث کاهش هزینه‌ها نیز می‌شود.
– مجوز ICL PoD برای 8 شکاف 16 پورت QSFP ICL در هر شاسی و یک لایسنس ICL PoD مجزا برای 4 شکاف 8 پورت QSFP ICL
مزایای استفاده از سن سوئیچ
استفاده از سن سوئیچ نه تنها سرعت اتصال شبکه‌های استوریج به سرور را افزایش می‌دهد بلکه در انتقال ترافیک استوریج و دیتا در حجم بالا نقش موثری ایفا می‌کند.
با این‌که سن سوئیچ دارای ویژگی‌هایی مانند اbandwidth autosensing، افزونگی و network diagnostics است، و استفاده از آن میتواند پیچیدگی‌های خاص خود را داشته باشد، اما استفاده از آن مزایای فراوانی دارد که عبارتند از:
– مخصوص شبکه‌‌هایی با کارآیی بالا به‌دلیل پایین آوردن زمان تأخیر
– انتقال داده بدون فقدان Data Loss
– بالا بردن کارآیی ترافیک استوریج
– قابلیت سوئیچ اترنت و SAN به‌طور هم‌ز‌مان
– استفاده از سن سوئیچ در زیرساخت‌های بزرگ SAN
جمع‌بندی
هم سوئیچ LAN و هم سوئیچ SAN می‌توانند مسیر ارتباطی بین داده‌ها و ذخیره‌ساز را فراهم سازند، LAN از طریق IP آدرس و SAN براساس کانال فیبر، اما در هنگام انتخاب این دو سوئیچ باید نیازهای عملکردی، پروتکل‌های قابل پشتیبانی و سرعت رابط در نظر گرفته شود.
هنگامی که تصمیم می‌گیرید سوئیچ خود را انتخاب کنید، باید درک درستی از نیازهای خود داشته باشید. این در حالی است که سن سوئیچ پشتیبانی از فضای ذخیره‌سازی را مبتنی بر کانال فیبر فراهم ساخته و مجهز بودن به سخت‌افزار قوی، آن‌ها را تبدیل به انتخاب ایده‌آل برای شبکه‌های سازمانی و مراکز داده می‌کنند.