Thomas Nicolai & Marc Frederic Schäfer

SAN / NAS Integration im heterogenen Netzwerkumfeld mittels Samba 3 und NFSv3

1. Dezember 2004

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SAN / NAS Integration im heterogenen Netzwerkumfeld

1. Einleitung2. Ausgangssituation am Institute of Electronic Business e.V.

1. Problemstellung2. Anforderungen

3. Speichertechnologiekonzepte1. Evaluation2. Bewertung

4. Lösung / Umsetzung5. Future Innovation

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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.“

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AusgangssituationIEB wurde 1999 als Initiative verschiedener Unternehmen

gegründetIntegrierte Forschungsarbeit und universitäre AusbildungHeute 30 Mitarbeiter und 300 StudentenErhebliches (Daten-) Wachstum innerhalb von 5 Jahren

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1999

Auftragsforschung

2004

Studiengang

Date

nwac

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ProblemstellungWachstum der Daten war / ist größer als der Preisnachlass der

SpeichereinheitenWachstum 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 ProblematikSkalierbarkeit & Management

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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)

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AnforderungenEvaluation & 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.

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AnforderungenTechnologische Faktoren

Interoperabilität & Sicherheit (offene Standards / Systeme) Kommunikationsprotokolle Integrationsfähigkeit

Netzwerkperformance Verteilte Standorte Speichererweiterung Verfügbarkeit & Ausfallsicherheit Datensicherung

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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

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SpeichertechnologiekonzepteMängel bei allen drei KonzeptenGesucht ein Konzept mit Integrationsfähigkeit von NAS und der

Leistungsfähigkeit von SAN3

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Lösung / UmsetzungSNIA 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)

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Lösung / Umsetzung (SNIA - Shared Storage Model)

Quelle: IBM Storage Solutions

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Lösung / UmsetzungNAS Head stellt verschiedene Client Server Netzwerkdateisysteme

zur VerfügungNFSv3 für Linux Server (Quota Support)CIFS mittels Samba 3 für Windows Server (EA and ACL Support)Band Backup fährt auf dem NAS HeadNAS Head sehr leistungsfähige und performante HardwareErweiterung des NAS Head zu Cluster mittels Heartbeat (daher

hohe Ausfallsicherheit gegeben)Zweitstufiges Backup der DAS Hardware möglich durch Architektur

(Harddisk -> Band)

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Lösung / Umsetzung

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Lösung / UmsetzungSamba3 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

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Lösung / Umsetzung

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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

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Future InnovationIntegration 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 Replikation5

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5 Danke!5

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QuellenSNIA [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

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