Storage Networking part 2

ตามที่ได้เขียนไปแล้วใน part 1 ว่า concept ของ storage นั้นประกอบไปด้วย Connectivity, Media และ I/O protocol ใน part 2 นี้เราจะมาว่ากันด้วยเรื่อง Media และ I/O protocol กันครับ

Media
Media นั้นคือ ตัวกลางที่เป็น physical ใดๆ ทำหน้าที่เชื่อมต่อ storage และ processors เข้าด้วยกัน ซึ่งจะถูกควบคุมจัดการด้วย low-level protocol เฉพาะด้าน โดยจะไม่เกี่ยวข้องหรือสนใจว่าอุปกรณ์ที่นำมาต่อเชื่อมเข้ากับ Media นั้นจะเป็นแบบไหน อีกคำที่เราควรเข้าใจความหมายก็คือคำว่า protocol ซึ่งหมายถึงวิธีการหรือกฎสำหรับทำการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกันของ 2 สิ่ง ตัวอย่างเช่น ภาษาที่คนเราใช้สื่อสารกันระหว่างคน 2 คนก็ต้องเป็นภาษาเดียวกันถึงจะฟังกันรู้เรื่องโดยสมบูรณ์ แต่ในภาษาคอมพิวเตอร์กฎในการสื่อสารมีไว้เพื่อกำหนดรูปแบบและการลำดับข้อมูลที่รับ-ส่งกันด้วยข้อความอิเล็กทรอนิกส์ ส่วนภาษาของ storage-to-processor เองก็มีเหมือนกัน ระบบ protocol ของ storage เกือบทั้งหมดเป็นระบบเปิด (public open) ที่ใครก็สามารถนำไปพัฒนาต่อได้ซึ่งก็ได้กลายมาเป็นหลายๆ มาตรฐานที่ใช้กันแพร่หลายในปัจจุบัน มาดูกันเลยครับ

Ethernet เกิดขึ้นในปี 1980 หรือเมื่อ 35 ปีที่แล้ว ถูกสร้างเพื่อใช้เป็นระบบ LAN มีความเร็วอยู่ที่ 10Mbps, 100Mbps และ 1Gbps ซึ่ง Ethernet ก็คือ Media ประเภทหนึ่งและก็ยังมี protocol เป็นของตัวเองด้วย เราคงรู้จัก IP-based protocol เช่น TCP/IP ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะถูกใช้งานอยู่บน Ethernet นั้นเอง







Fibre Channel หรือ Fiber Channel เป็นเทคโนโลยีที่ถูกพัฒนาขึ้นในปี 1990 หรือเมื่อ 25 ปีที่แล้ว ซึ่งได้กลายมาเป็น Media ที่นิยมมากในวงการ storage (ทั้ง SAN และ DAS) ความเร็วมีตั้งแต่ 1,2,4,8,10,16 Gbps ซึ่งกำลังพัฒนาต่อให้ทำความเร็วได้ถึง 32 และ 128 Gbps คิดง่ายๆ ว่า BW ขนาดนี้สามารถใช้ copy ข้อมูลขนาด 12 GB ได้ใน 1 วินาทีเลย







Parallel SCSI (Small Computer Systems Interface) SCSI ออกเสียงว่า ซะ-กัส-ซี เกิดขึ้นตั้งแต่ปี 1980 แต่เป็นเทคโนลยีที่ค่อยๆ ถูกนำมาใช้จนถึงปัจจุบัน SCSI นั้นมีหลากหลาย version มาก เริ่มตั้งแต่ความเร็ว 5MBps (SCSI-1) ไปจนถึง 320MBps (Untra320 SCSI) ระยะเชื่อมต่อของ SCSI นั้นค่อนข้างสั้นคือประมาณ 25m หรือน้อยกว่า แต่ก็ยาวพอสำหรับเอาไปใช้แบบ Direct attach ซึ่งก็ต้องให้ processors กับ storage อยู่ในตู้ rack เดียวกัน ไม่เหมาะสำหรับเอาไปใช้งานแบบ networking

SSA (Serial Storage Architecture) เป็นเทคโนโลยีการเชื่อมต่ออุปกรณ์แบบ serial โดยที่ทำให้ระบบ disk system มีประสิทธิภาพสูงขึ้น ลองนึกว่าในระบบ disk system อันนึ่งกำลังต่อ disk drives หลายๆ ตัวผ่านสาย serial ชุดนึ่ง ซึ่งก็จะหลายเป็นโครงสร้างแบบ serial โดยใช้เทคนิค SSA ความเร็วสูงสุดอยู่ที่ 3/6 Gbps






I/O Protocols
I/O จะอาศัยรูปแบบจำเพาะของ protocols ต่างๆ ในการประมวลผล ซึ่งทำงานอยู่บน (on top of) media protocol อีกทีหนึ่ง (ในกรณีของ Ethernet, ส่วนใหญ่แล้ว I/O protocols จะทำงานอยู่ในระดับใดระดับหนึ่งของ IP protocol stack เลยซึ่งไม่ได้เป็นการทำงาน on top) ด้านล่างนี้เป็น I/O protocols ที่นิยมและรองรับการใช้งานกับ midrange platforms

SCSI (Small Computer Systems Interface) เป็น I/O protocol ที่แพร่หลายใน midrange world หรือระบบขนาดกลาง การเรียกข้อมูลจาก disk ของ SCSI อาจทำได้โดยการส่งคำสั่งเพื่อร้องขอข้อมูลไปยัง disk เพื่อให้ disk ส่งข้อมูล ณ ตำแหน่งที่ระบุไว้กลับมาให้ หรืออาจสั่งให้ tape library ทำการ mount ตลับตามที่ระบุไว้ก็ได้ เราจึงเรียก SCSI ว่าเป็นแบบ "block-level" protocol หรือ block-I/O เพราะชุดคำสั่ง SCSI นั้นจะมีการระบุตำแหน่งข้อมูลในรูปแบบของ block (sector) ที่อยู่ใน disk ตัวที่ต้องการดึงข้อมูลไว้ด้วย จริงๆ แล้วโดยแรกเริ่มชุดคำสั่ง SCSI สามารถถูกส่งผ่าน media แบบ parallel SCSI เท่านั้น แต่ในปัจจุบันถูกพัฒนาให้สามารถส่งผ่าน Ethernet, FC, และ SSA ได้แล้ว


NFS (Network File System) เป็น protocol ที่ทำงานในระดับ file-level (file-I/O) นำมาใช้งานประเภทการเรียกใช้ไฟล์และมีจุดเด่นในเรื่องการแชร์ข้อมูล NFS เป็น protocol ที่เป็นอิสระต่อตัวอุปกรณ์ storage (device-independent) ซึ่งหมายความว่าคำสั่ง NFS ที่เรียกใช้ข้อมูลจะเรียกโดยตรงจาก file เช่นต้องการข้อมูลตัวอักษร 80 ตัวแรกที่อยู่ในไฟล์ไฟล์นึ่ง ซึ่งการเรียกแบบนี้ไม่จำเป็นต้องรู้ตำแหน่งของข้อมูลที่อยู่ใน disk ทำให้ถูกเรียกว่าไฟล์ file-level NFS ถูกใช้งานกับระบบ UNIX และ Linux



CIFS (Common Internet File System) เรามักเรียกว่า "ซิฟส์" CIFS มีหลักการทำงานคล้าย NFS  คือทำงานที่ระดับ file-level และมุ่งเน้นเพื่อการแชร์ข้อมูลเช่นกัน (แต่รูปแบบการทำงานและการใช้งานในทางเทคนิคนั้นต่างกัน) ถูกใช้งานโดยระบบ Microsoft Windows ซึ่งจะรู้จักกันในชื่อ SMB protocol





สรุปง่ายๆ เรื่อง block-level และ file-level คือถ้าเราเห็นเป็น disk volume หล่ะก็แสดงว่าเป็นแบบ SCSI block-level ในทางตรงข้ามถ้าเราเห็นเหล่าไฟล์แต่ไม่เห็น volume ที่ไฟล์เหล่านั้นอยู่หล่ะก็เป็นแบบ NFS/CIFS file-level แน่นอน

ณัฐพล เทพเฉลิม

Share on Facebook Share on Twitter Share on Google Plus

About Unknown

This is a short description in the author block about the author. You edit it by entering text in the "Biographical Info" field in the user admin panel.