Cisco ONS 15454

Fibre Channel over SONET/SDH

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Fibre Channel over SONET/SDH

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強固なビジネスの継続性を実現するためのイニシアチブの中核となる戦略の 1 つは、地理的に離れた場所にデータを分散させることによって、データの保護と安全性を向上させることです。このため、2001 年以降、ネットワーク ストレージのトラフィックが急増することとなりました。2003 年 7 月、調査会社の IDC により、初めてネットワーク ストレージが、すべての外部ディスク ストレージ システム市場の 50 % を上回り、四半期でサーバに直接接続されているストレージより多くの収益を占めることが報告されました。これはネットワーク ストレージへの移行が予想よりも速いということを示していると同時に、データの地理的分散に対する重要性が高まっているということを明確に表しています。

データの地理的分散に対する需要が大きくなるにつれて、バックアップおよび保持しなければならないデータのサイズも増大しています。IDC は前述のレポートで、2003 年の第一四半期に、企業からの増大するストレージ要件を満たすため、ストレージ容量が 49 % 増大したことも報告しています。

重要なデータを安全に保護する必要性と増大するデータ サイズは大きな課題であり、企業が個々に孤立した SAN を相互接続し、地理的に分散したデータを復旧するための入手可能なソリューションを模索しています。

新たな需要によって、通信事業者に新しいチャンスが与えられるようになりました。つまり、通信事業者は収益性の高い SAN 拡張サービスを、既存の SONET/SDH ネットワーク インフラストラクチャを介して提供できるということです。SONET/SDH は、Storage-Area Network（SAN; ストレージ エリア ネットワーク）にとって理想的な転送メカニズムです。これは SAN の場合、短距離と超長距離の両方で、ストレージ プロトコルをサポートするために必要なアベイラビリティ、信頼性、到達距離、および低遅延が実現されるためです。

この文書では、Cisco^® ONS 15454、および Cisco MDS 9000 ファミリ用の新しい SL シリーズ Fibre Channel/FICON over SONET/SDH インターフェイス カードを中心に、Cisco Systems^® のオプティカル製品およびストレージ製品の提供について説明します。続いて、一般的なディザスタリカバリおよびビジネス コンティニュイティのための、Fibre Channel/FICON over SONET/SDH（SAN 拡張）ソリューションを実現するアプリケーションの概要を説明します。

シスコのストレージ製品とオプティカル製品

Cisco ONS 15000 オプティカル製品のポートフォリオ

要求が厳しいサービス プロバイダーのネットワークから企業カスタマーまで、シスコのオプティカル プラットフォームを使用することにより、複数のデータ、ストレージ、および従来のネットワーキング プロトコルをサポートしたこれまでにないサービス オン デマンドを実現して、サービスの密度と種類を最大まで向上します。シスコの Complete Optical Multiservice Edge and Transport（COMET）製品ラインにより、サービスの速度、密度、多様性、および容量が最大まで向上し、IP ネットワーキングやオプティカル ネットワーキングに対する基礎が構築されます。

Cisco COMET ポートフォリオには、ネットワーク コスト、Operating Expense（OpEx; 運用コスト）、およびインフラストラクチャの複雑さを軽減し、サービス プロバイダーの収益性を高めるソリューションが含まれています。このような革新的なソリューションには、Cisco ONS 15454 Multiservice Provisioning Platform（MSPP; マルチサービス プロビジョニング プラットフォーム）、ONS 15600 Multiservice Switching Platform（MSSP; マルチサービス スイッチング プラットフォーム）、ONS 15454 Multiservice Transport Platform（MSTP; マルチサービス トランスポート プラットフォーム）などがあります。これらの製品はサービス プロバイダーの信頼性と操作性に対する要件を満たすように設計されていますが、企業でも専用線を使ったオプティカル サービスやイーサネット サービス用にこれらの製品が使われています。SL シリーズ ラインカードを導入すると、企業は SONET/SDH 上の SAN をシームレスに拡張できます。

シスコの企業向けオプティカル ソリューションには、Cisco ONS 15530 DWDM マルチサービス集約プラットフォーム、ONS 15540 ESPx DWDM 転送プラットフォーム、ONS 15501 光増幅器などがあり、すべてミッションクリティカルなアプリケーション用に設計されています。Cisco ONS 15540 ESPx の透過的なラムダ密度と Cisco ONS 15530 のサービス集約機能により、Cisco ONS 15540 ESPx と Cisco ONS 15530 の組み合わせがサービス密度、スケーラビリティ、柔軟性、信頼性、および価格の点で、業界のリーダーとなりました。

シスコのオプティカル製品は、IBM 社の Geographically Dispersed Parallel Sysplex（GDPS）アプリケーションや IBM Peer-to-Peer Remote Copy、EMC 社の Symmetrix Remote Data Facility（SRDF）アプリケーション、Hitachi Data Systems 社の TrueCopy、HP/Compaq 社の DRM などで、パートナーが認定しています。

シスコは統合されたエレメント マネジメントシステムである Cisco Transport Manager を提供して、Metropolitan-Area Network（MAN; メトロポリタン エリア ネットワークまたはメトロ）およびコア内のエッジにあるマルチサービス オプティカル プラットフォームをすべてプロビジョニング、管理、およびモニタリングします。さらに、Cisco ONS 15500 製品ラインと優れた ONS 15454 ML シリーズ カードの管理は、Cisco IOS ^® ソフトウェアをベースにしています。このため、CiscoWorks CiscoView を使用している Cisco 製品をベースとした既存のネットワークへの統合が簡単になり、トレーニング コストと管理コストが削減できます。

Cisco ONS 15454-業界をリードする SONET マルチサービス プロビジョニング プラットフォーム

Cisco ONS 15454 の発売によってマルチサービス プロビジョニング プラットフォーム市場が形成されて以来、Cisco ONS 15454 は市場リーダーであり続け、イーサネット、ストレージ、TDM など、これまでにないマルチサービス インターフェイスを要求に応じて提供してきました。Cisco ONS 15454 は、データ、ストレージ、音声、およびビデオ サービスを効率的に集約し、メトロ ネットワーク上を高密度、高いアベイラビリティで転送します。

Cisco ONS 15454 は、Cisco ONS 15454 Multiservice Transport Platform（MSTP; マルチサービストランスポートプラットフォーム）とともに、進化を続けています。統合された DWDM 機能により、この製品では TDM、データ、ストレージ、およびビデオ波長サービス用のマルチレート トランスポンダとマックスポンダを提供します。また、柔軟な Optical Add/Drop Multiplexers（OADM）、数十 ～ 数百 km まで転送できる高度な増幅器、ポイントアンドクリック式のセットアップ用に機能拡張されたソフトウェアによってネットワーク インテリジェンスを提供します。さらに、自動化された光パワー管理と波長追加、包括的な波長プロビジョニングも搭載されています。

シスコはさらに、SONET/SDH インターフェイス カードを介した SL シリーズ ストレージを導入することにより、業界をリードする ONS 15454 MSPP の機能を拡張しました。

Cisco ONS 15454 SL シリーズ カード

Cisco SL シリーズ カード（Cisco ONS 15454 Fiber Channel MR-4）は、それぞれが 1.0625 Gbps または 2.125 Gbps ファイバ チャネルおよび FICON をサポートしている 4 個のクライアント ポートを装備したシングル スロット カードです。このカードでは、クライアント インターフェイス用にプラグイン可能な Gigabit Interface Converter（GBIC; ギガビット インターフェイス コンバータ）オプティカル モジュールが使用されているため、ユーザの柔軟性が向上し、収益の増大に伴い投資額を増やすという選択肢が可能になります。クライアント インターフェイスからのペイロードは、透過的な Generic Framing Procedure（GFP-T）カプセル化により、SONET/SDH ペイロードに直接マッピングされます。このペイロードは次にシステムの光トランク インターフェイス（OC-192 まで）に相互接続され、他のサービスとともに、他のネットワーク要素に転送されます。

この新しいカードは、ソリューション スペースの転送カテゴリにある、Fibre Channel over Wavelength と Fibre Channel over Storage の溝を埋めるものです。このカードにより、シスコはファイバ チャネルの転送スペースを 100 % カバーできるだけでなく、メトロポリタン ネットワーク、地域ネットワーク、およびワイドエリア ネットワークのデータ センターおよびエンタープライズ ストレージ ネットワーキング ソリューションをエンドツーエンドにカバーします。

SL シリーズ インターフェイス カードは既存の Cisco ONS 15454 シャーシに挿入でき、既存のマネジメントシステムから管理されます。このカードを導入しても、Capital Expenditure（CapEx; 資本コスト）や運用コストに多大な投資が必要となるわけではなく、むしろ進化と言ってもいいほどサービスが拡張されます。このためサービス プロバイダーは、市場を獲得する機会が増え、既存の Cisco ONS 15454 および設置の拡張から収益を上げるチャンスが得られます。企業にとっては新しい SONET/SDH サービス上のストレージにアクセスできることを意味するため、必要な SAN 拡張を展開し、ビジネス コンティニュイティ目標を満たすことができます。

SL シリーズ カードの特徴

TDM、イーサネット、そして現在はストレージと、Cisco ONS 15454 MSPP の SL シリーズは Fibre Channel over Storage に対するビット レートと密度に関して、業界をリードしています。

SL シリーズは、既存の Cisco ONS 15454 MSPP に統合され、カスタマーの投資の保護と収益を向上します。

SL シリーズ インターフェイス カードは、SONET 帯域幅の使用の最適化と、サブ レートのファイバ チャネル サービスおよび Virtual Concatenation（VCAT）の有効化に対処する、将来の拡張を念頭に設計されました。予定されている拡張機能を次に示します。

Cisco MDS 9000 ファミリ

Cisco MDS 9000 ファミリのストレージ製品を使用して、業界で最も堅牢かつ柔軟性のあるハードウェア アーキテクチャを複数のネットワーク レイヤやストレージ インテリジェンスと組み合わせることによって、ストレージ ネットワーキングの Total Cost of Ownership（TCO; 総所有コスト）が削減できます。この強力な組み合わせにより、包括的なセキュリティと統合管理を備えた、高アベイラビリティでスケーラブルなストレージ ネットワークを構築することが可能になります。

包括的なマルチレイヤ ストレージ ネットワーキング製品

Cisco MDS 9500 シリーズのマルチレイヤ ディレクタと Cisco MDS 9216 マルチレイヤ ファブリック スイッチから構成されている Cisco MDS 9000 ファミリ は、あらゆる規模やアーキテクチャのストレージ ネットワークの要件を満たす一連の製品を提供します。Cisco MDS 9000 ファミリは、マルチプロトコル/マルチトランスポート統合、Virtual SAN（VSAN）、ネットワーク セキュリティ、高度なトラフィック管理、最新の診断機能、統合された SAN 管理などのインテリジェント ネットワーク サービスを提供します。また、Cisco MDS 9000 ファミリは、ネットワーク ベースの仮想化などのインテリジェント ストレージ サービスを組み込むためのオープン プラットフォームを提供します。Cisco MDS 9000 ファミリは、ネットワークとストレージの機能要求にこのマルチレイヤの手法を利用することで、新たな時代を開きます。

Cisco MDS 9500 シリーズ：マルチレイヤ ディレクタとは

Cisco MDS 9500 マルチレイヤ ディレクタは、ディレクタクラス スイッチの水準を一新します。先進のアベイラビリティ、スケーラビリティ、セキュリティ、および管理機能を提供する Cisco MDS 9500 シリーズを使用することで、高性能の SAN をきわめて低い総所有コストで展開することが可能になります。Cisco MDS 9500 シリーズは、複数のプロトコルをサポートするスイッチ ファブリックに豊富なインテリジェント機能を集積することで、大規模なデータ センターのストレージ環境に求められる厳しい要件に応えます。6 スロット、9 スロット、および 13 スロットの構成が選択可能な Cisco MDS 9500 シリーズは、1 台のシャーシで最大 256 個の 1 Gbps および 2 Gbps 自動検知ファイバ チャネル ポートをサポートし、1 台のラックで最大 768 個のファイバ チャネル ポートをサポートします。Cisco MDS 9500 シリーズは、先進の 1.44 Tbps（テラビット/秒）のシステム帯域幅により、将来の 10 Gbps モジュールへの統合にも対応しています。

Cisco MDS 9216-16 ポート マルチレイヤ ファブリック スイッチ

Cisco MDS 9216 マルチレイヤ ファブリック スイッチは、ファブリック スイッチ市場に新しい機能と投資の保護をもたらします。Cisco MDS 9500 シリーズと共通する一貫したアーキテクチャを備えた MDS 9216 は、マルチレイヤの高機能とモジュラ シャーシを組み合せた、非常に高機能で柔軟性の高いファブリック スイッチです。16 個の 1 Gbps または 2 Gbps 自動検知ファイバ チャネル ポートをはじめとし、Cisco MDS 9216 の拡張スロットには、最大で合計 48 ポートまでの Cisco MDS 9000 ファミリの任意のモジュールを追加できます。Cisco MDS 9000 ファミリのモジュールは、ストレージ ネットワークがさらに拡大した時点で、Cisco MDS 9216 マルチレイヤ ファブリック スイッチから取りはずし、Cisco MDS 9500 シリーズのマルチレイヤ ディレクタに適用させることができます。これによって、スムーズな移行や保守部品の共有化が可能になり、大幅な投資保護が実現します。

Cisco MDS 9000 ファミリの特徴

アベイラビリティの高いディレクタ-Cisco MDS 9500 シリーズは、動作中でのソフトウェア アップグレード、ステートフルなプロセスの再始動とフェールオーバー、およびすべての主要コンポーネントの完全冗長性を組み合わせることで、ディレクタクラスのアベイラビリティにおける標準を一新します。1 台のシャーシで最大 256 個の 1 / 2 Gbps 自動認識ファイバ チャネル ポート、および 1 台のラックで最大 768 のファイバ チャネルをサポートします。1.44 Tbps の内部システム帯域幅により、将来的に 10 Gbps モジュールへとスムーズに統合できます。

業界トップの柔軟性を持つファブリック スイッチ-Cisco MDS 9216 では、最大 48 個の 1 Gbps および 2 Gbps 自動認識ファブリック チャネル ポートが 1 つのファブリック スイッチ構成でサポートされています。モジュラ型の設計により、16 個の 1 Gbps および 2 Gbps の自動認識ファイバ チャネル ポートから構成される基本システムが実現され、Cisco MDS 9000 ファミリ スイッチング モジュールの多彩なオプションによって最大 48 個のファイバ チャネル ポートまで拡張できます。

高度なアーキテクチャ-Cisco MDS 9000 ファミリ アーキテクチャは、MDS 9500 シリーズまたは MDS 9200 シリーズ内の任意のシャーシに移行可能な共通のスイッチング モジュールを提供します。

TCO 志向の設計-Cisco MDS 9000 ファミリは、TCO 全体 を最小に抑えるための、高度な管理ツールを提供します。物理的なインフラストラクチャのセキュアな共有を提供するとともに、1 台の物理ファブリック内の分離されたハードウェア環境に VSAN を実現させることでさらなる TCO の削減を提供します。

マルチプロトコルおよびマルチトランスポート-Cisco MDS 9000 ファミリが提供するマルチレイヤ アーキテクチャでは、複数のプロトコルをサポートするスイッチ ファブリックを使用した、一貫性のあるフィーチャ セットを利用することができます。これにより、1 台のシステム内でファイバ チャネル、iSCSI および Fibre Channel over IP FCIP が統合されます。柔軟なアーキテクチャにより、将来的なストレージ プロトコルの統合も可能になります。

インテリジェント ネットワーク サービス-Cisco MDS 9000 ファミリは、VSAN テクノロジー、ハードウェアベースのインテリジェント フレーム処理を実現する Access Control List（ACL; アクセス コントロール リスト）、および Fibre Channel Congestion Control（FCC; ファイバ チャネル輻輳制御）やファブリック全体を対象とする QoS などの高度なトラフィック管理機能を実現することで、個々に独立した SAN から企業全体にわたるストレージ ネットワークへの移行を可能にします。

インテリジェント ストレージ サービスのためのオープン プラットフォーム-Cisco MDS 9000 ファミリでは、ネットワーク ベースの仮想化や複製などの、インテリジェント ストレージ サービスをホスティングするためのオープン プラットフォームを提供します。

包括的なネットワーク セキュリティ フレームワーク-Cisco MDS 9000 ファミリでは、Remote Authentication Dial-In User Service（RADIUS）認証、Simple Network Management Protocol バージョン 3（SNMPv3）、ロール ベース アクセス制御、Secure Shell（SSH）プロトコル、Secure File Transfer Protocol（SFTP; セキュア ファイル転送プロトコル）、Fibre Channel Security Protocol（FC-SP）、VSAN、ハードウェア強制によるゾーニング、および ACL をサポートします。

高度な診断機能-業界に先がけたインテリジェント診断、プロトコル、デコード機能、ネットワーク分析ツール、および統合された Call Home 機能により、信頼性を向上し、問題解決の迅速化、およびサービス コストの削減を実現します。スイッチの Call Home 機能により、アラームとイベントに対する通知システムを実現します。

統合されたストレージ管理-Cisco MDS 9000 ファミリにはストレージ ネットワーク管理機能があり、すべての機能を Command-Line Interface（CLI; コマンドライン インターフェイス）または Cisco Fabric Manager（複数のスイッチおよびファブリックの管理を簡素化する集中管理ツール）から利用することができます。

業界最高のパフォーマンスを実現した Inter-Switch Link（ISL; スイッチ間リンク）-Cisco MDS 9000 ファミリは、1 つの PortChannel で最大 16 回線の 2 Gbps リンクをサポートします。シャーシ内のどのモジュールのポートでも対応させることができるため、高いスケーラビリティと耐障害性を実現します。

柔軟性と投資保護-Cisco MDS 9000 ファミリは、すべての Cisco MDS 9500 シリーズ製品と Cisco MDS 9216 マルチレイヤ ファブリック スイッチの間で同じスイッチング モジュールを共有できます。

この文書で説明されているシスコのオプティカル製品とストレージ製品では、Fibre Channel/FICON over SONET/SDH を実現するための理想的なソリューションがサポートされています。このソリューションは、共通のディザスタリカバリおよびビジネス コンティニュイティをサポートする SAN の拡張ソリューションです。

ディザスタリカバリおよびビジネス コンティニュイティ アプリケーション

ディザスタリカバリおよびビジネス コンティニュイティの計画により、重要なビジネス情報を保護し、災害時に重要なデータに継続的にアクセスするためのソリューションの必要性が高まっています。ディザスタリカバリ アプリケーションは、遠隔のバックアップ サイトにデータを複製することを目的としています。バックアップ サイトは、ニューヨークとニュージャージーなど同一のメトロ エリアに配置することも、別の大陸に配置することもできます。ビジネスを継続するという切迫した要件によって、リアルタイムの復元が重視されます。災害が発生した場合、フェールオーバーがただちに行われ、より迅速な復旧が実現します。ダウンタイムが許されない場合にビジネス アプリケーションを保護するため、ビジネス コンティニュイティが導入されました。重要な情報の複製と保護を行うための一般的なアプリケーションには、同期複製、非同期複製、およびテープ バックアップがあります。

同期複製

同期複製は、最も厳しいアベイラビリティ要件のデータとアプリケーションを保護するために使用されます。オンライン取引などのアプリケーションでは、災害時でもデータの損失が発生しないように設計および実装を行わなければなりません。そのためには、トランザクションをメイン サイトとバックアップ サイトの両方で同期的に書き込み、データベースの整合性を維持する必要があります。アプリケーションによってデータがディスクに書き込まれた場合、そのデータはリモート サイトにコピーされてから、書き込み確認応答がアプリケーションに送り返されます。1 つのデータ ブロックが両方のサイトに書き込まれて初めて、書き込み I/O はサーバ側で確認応答されます。したがって、ネットワークで発生した遅延は、アプリケーションのパフォーマンスに直接影響を与えます。発生する遅延は、光の速度と 2 点間の距離の関数で表されます。

遅延   = 5 マイクロ秒 *（往復の距離）* 2

               = 5 * 100 * 2

               = 1 ミリ秒（ms）

この例では、1 ミリ秒の遅延が 50 km 離れたサイト間でデータを複製するときに発生します。I/O を完了するためには、2 往復が必要です。

複製の影響を制限するため、ストレージ アレイ ベンダーは、同期複製に距離制限を設けています。通常の距離は、約 100 km です。

図 1
同期複製

非同期複製

災害時に一部の限られたビジネス情報が失われる可能性がある場合、非同期複製が使用できます。非同期複製は優れた保護を提供しますが、災害発生時に一部のトランザクションが失われることがあります。非同期複製を使用すると、メイン ストレージ アレイに書き込みが行われた後、書き込み I/O が完了します。サーバは、もう一方のストレージ アレイ上で I/O が完了するのを待機しません。距離制限はなく、通常の非同期複製アプリケーションは、何千キロ以上もの距離を隔てて実行できます。

図 2
非同期複製

ディザスタリカバリおよびビジネス コンティニュイティ アプリケーションの要件

WAN を設計する前に、各アプリケーションの要件とそのアプリケーションがネットワーク上でどのように動作するかを理解することが重要です。使用可能なアプリケーションは数多くあり、表 1 では厳しい要件が必要な主要アプリケーションをまとめます。MAN および WAN は、各アプリケーションが最大の効率を発揮するために必要な要件を満たすことができなければなりません。

* そのほかの要件には、プロビジョニング、エラー モニタリング、エンドツーエンド管理などがあります。

シスコのエンドツーエンド ソリューションでは、市場で普及しているほとんどすべてのディザスタリカバリ アプリケーションおよびビジネス コンティニュイティ アプリケーションがサポートされるため、ビルディング ブロックとしてシスコのプラットフォーム（Cisco ONS 15454、MDS 9000、ONS 15540 および ONS 15530 など）が利用されています。以降のセクションでは、これらのアプリケーションと、そのアプリケーションをサポートする標準的な Cisco SAN 拡張ソリューションを構築するための設計方法を中心に説明します。

シスコのエンドツーエンド ソリューションがサポートするこれらのアプリケーションの中には、テープ バックアップ、ディスクのミラーリング、および地理的なサーバのクラスタ化などがあります（ただし、これらに限定されるわけではありません）。

リモート テープ バックアップ アプリケーション

企業ネットワークでは、特定のサイト（遠隔地にある支社や小規模な事業所）に数台のサーバをストレージ アレイに接続した小規模な SAN が構築されていることがあります。WAN 上でのこのようなサーバのバックアップと復元は、ディザスタリカバリ オペレーションの基本的なコンポーネントです。テープ バックアップを広域に拡大するには、効率的なテープ バックアップ操作と回復操作を行うのに厳しい要件が求められます。このような要件には、データの無損失、低遅延と低ジッタ、リンクのモニタリング、高いセキュリティなどがあります。

低速なワイドエリア リンクでは、バックアップ時間が増加する可能性があり、割り当てられた期間（「ウィンドウ」）内にバックアップを完了できないことがあります。遅延要件が予測可能であれば、テープへのバックアップ アプリケーションにとって距離は深刻な制限にはなりません。テープへのバックアップをできる限り効率的に行うため、データが継続的にテープへ送信されるように一定の速度を維持することを推奨します。テープが継続的なデータの流れを受け取ることができる場合に、最高のバックアップ パフォーマンスが得られることが確認されています。WAN を介したテープへのバックアップ転送は、本質的に非対称です。図 3 に、メインのデータ センターへバックアップされる 2 つの遠隔サイトを相互接続する、シスコのソリューションを示します。テープ バックアップ データ転送の非対称な性質上、SAN 拡張ネットワークを設計する場合に独自の課題が発生します。

テープの「パイプライン」テクノロジーにより、テープ ドライブを何千キロも拡張できるため、リモート テープ バックアップがビジネス コンティニュイティ アプリケーションやディザスタリカバリ アプリケーションの中心的なコンポーネントとなります。バッファリングとエラー回復メカニズムを実装することによって、効率性が確保されます。この概念は、サーバとテープ コントローラが遠く離れた場所に分けられている場合でも、同じ場所に設置されているかのように動作するという点で、スプーフィングと似ています。テープのパイプライン技法により、SAN 拡張テクノロジーの設計制約が緩和されます。

図 3
テープ バックアップ

一般的なソリューションには、テープ バックアップ アプリケーションが必要とする QoS の必須要件をすべて満たす SONET/SDH を介した転送があります。図 3 に示したシスコのソリューションでは、必要なプロビジョニング、管理、帯域幅の最適化、およびテープのバックアップ アプリケーションの実装にきわめて重要なパフォーマンス パラメータが提供されます。シスコのソリューションは、帯域幅要件の増大に伴って拡張することが可能で、さらにこのアプリケーションをサポートするために必要な QoS 要件は維持されます。

リモート ディスクのミラーリング

ディスクのミラーリングは、データが 2 つの異なるディスクに同時に書き込まれる技法です。この処理を使うと、プライマリ ディスクで障害が発生した場合に、フェールオーバー メカニズムによりシステムがただちにセカンダリ ディスクに切り替えられるため、データ損失がまったく発生しないか、発生しても最小限に抑えることができます。インターネットでは、データは 1 日 24 時間常に利用できることが求められ、機能停止は許されません。ディスクのミラーリングはデータベース アプリケーションで頻繁に使用されます。ディザスタリカバリ要件とビジネス コンティニュイティ要件のため、企業は「リモート ディスク ミラーリング」として知られている、地理的に分散したミラーリング技法を求めています。ファイバ チャネルとギガビット イーサネットの両方を組み合わせて使用される、一般的なリモート ディスク ミラーリングのネットワーク アーキテクチャ（縮小ネットワーク アーキテクチャ）を図 4 に示します。

図 4
WAN を介した縮小データ センター ネットワーク（ディスク ミラーリング アプリケーション）

ファイバ チャネル SAN 拡張設計-ストレージ ベースの複製

Cisco SAN 拡張ソリューションでは、一般的なストレージ アレイ ベンダーが提供するストレージ アレイ ベースの複製アプリケーションがサポートされています。SAN 拡張ネットワークを設計するための原則と方法は同じであり、ネットワーク障害に備えて、冗長性と迅速な事態の収束が実現されます。ここでは、2 種類の高レベルなソリューション設計について説明します。最初の設計では、復元力のあるファブリックを形成するため、冗長ファイバ チャネル スイッチが使用されます。2 番目の設計では、Cisco MDS 9000 の高アベイラビリティと冗長機能が使用されます。

このセクションで提案されている設計は、別のストレージ ベンダーが提供する複製アプリケーションにも適用可能です。こうしたアプリケーションには、EMC 社の SRDF、HDS 社の Truecopy、Compaq/HP 社の DRM、IBM 社の PPRC などがあります。

EMC Symmetrix Remote Data Facility

EMC 社の Symmetrix Remote Data Facility（SRDF）は、ホストに依存しない、オンラインのデータ ミラーリング ソリューションで、製品サイトのデータを物理的に離れた場所にあるターゲットの Symmetrix システムに複製します。この SRDF SAN ソリューションでは、ビジネス コンティニュイティに影響を与えるすべての主要なタスク（ディザスタリカバリ、バックアップと定期保守、データ センターの移行と統合、テスト）に関連するリスクが劇的に減少します。

Hitachi Data Systems TrueCopy

HDS 社の TrueCopy は、ディザスタリカバリ用のストレージ ベースのハードウェア ソリューションで、高速かつ正確なシステム復旧が可能です。TrueCopy の運用が完了すると、複製されたデータのコピーはバックアップとディザスタリカバリ用に自動的に維持されます。通常の TrueCopy 運用では、プライマリ ボリュームはすべてのホストに対して常にオンライン状態であり、読み込みおよび書き込みの I/O 操作の両方が処理されます。災害時またはシステム障害時、セカンダリのデータ コピーをただちに起動し、非常に高いレベルのデータ整合性で復旧を行うことができます。TrueCopy は、データ複製と移行タスクにも使用可能です。

Compaq/HP DRM

DRM は、ハードウェアの冗長性と、離れた場所にある 2 サイト間のデータ複製を使用した、耐災害性のあるストレージ ソリューションを提供します。複数の異機種サーバが、1 つまたは複数の共有ストレージ サブシステムに接続することが可能です。基本的な DRM 構成は、発信側とターゲットの 2 つのサイトから構成されています。発信側サイトでは、主要なデータ処理が実行されます。ターゲット サイトは、データの複製に使用されます。発信側サイトでデータ処理が実行されると、データの複製またはデータのミラーリングがターゲット サイトに対して実行されます。どちらかのサイトにあるいずれかのコンポーネントで障害が発生すると、オペレーションを継続するため、同一サイトにある冗長コンポーネントにフェールオーバーします。たとえば、サイト間の二重に冗長なファイバ チャネル リンクのいずれかで障害が発生すると、DRM はもう一方のリンクにフェールオーバーします。発信側サイトで重大な障害（災害）が発生すると、データが損なわれていないターゲット サイトでデータ処理がレジュームされます。この処理を「サイト フェールオーバー」と呼びます。発信側サイトのフェールオーバーの原因が解決されると、データ処理は発信側サイトへ戻されます。この処理を「サイト フェールバック」と呼びます。

DRM では、データ複製を実行するため、HSG80 コントローラの ピアツーピアの遠隔コピー機能を使用します。発信側サイトにある HSG80 コントローラ ペアは、ターゲット サイトでパートナーの HSG80 コントローラ ペアに接続されます。この処理は、ホストにまったく依存しません。

IBM Peer-to-Peer Remote Copy

Peer-to-Peer Remote Copy（PPRC）は、あるサイト（通常「アプリケーション サイト」と呼ばれます）から別のサイト（「リカバリ サイト」と呼ばれます）へアプリケーションのシステム データのシャドウイングを可能にする Enterprise Storage Server（ESS; エンタープライズ ストレージ サーバ）機能です。 アプリケーション サイトの ESS でデータを保持する論理ボリュームはプライマリ ボリュームと呼ばれ、対応するリカバリ サイトでミラーリングされたデータを保持する論理ボリュームはセカンダリ ボリュームと呼ばれます。プライマリ ESS とセカンダリ ESS 間の接続は、ESCON リンクによって行われます。

アーキテクチャとネットワークの設計

ディザスタリカバリ アプリケーションでは、復元力があり、（少なくとも同期複製の場合）最小の遅延しか発生しないネットワーク アーキテクチャが必要です。SONET/SDH ネットワークは、メトロ内および長距離間のストレージの転送に使用できます。SONET/SDH ネットワークは、50 ミリ秒の収束時間で構築されます。リング型トポロジは、ファイバが切断された場合でも代替パスが使用可能であることを保証します。図 5 に、同じ Cisco ONS 15454 SONET/SDH プラットフォームに接続された 2 台のファイバ チャネル スイッチを備えたアーキテクチャを示します。

図 5
EMC SRDF アプリケーションのネットワーク アーキテクチャ

図 6 に、SAN 拡張システムで接続された 2 台の EMC Symmetrix ストレージ アレイを示します。Symmetrix デバイス間で二重のファイバ チャネル パスを実現できるように、2 つのファイバ チャネル ポートが各 Symmetrix デバイスに接続されています。Cisco ONS 15454 上で、SL シリーズ カードは Cisco MDS 9000 ファイバ チャネル スイッチへのファイバ チャネル接続を提供します。SONET/SDH 回線は、2 台の SONET エンド ノード間で供給されます。Gbps ファイバ チャネルのワイヤ速度が必要な場合は、STS-24 回線が提供されます。この回線は完全に保護されています。

もう 1 つのソリューションは、1 台の Cisco MDS ファイバ チャネル スイッチだけを使って、両方の RDF ポートをそのスイッチに接続します。復元力は、二重化電源とスーパーバイザにより、プラットフォーム レベルで提供されます。

図 6
SRDF アプリケーションのネットワーク アーキテクチャ（冗長性なし）

注目すべき点は、R1 ボリュームと R2 ボリュームがどちらも両方のサイドで作成されること、つまりトラフィックが双方向で生成されるということです。このシナリオでは、情報は両サイドの R1 で作成され、もう一方のサイト（R2）に複製されます。これは、企業が 2 つのサイト間でビジネス アプリケーションの負荷を分担する場合に共通する状況です。

ストレージ ネットワークの管理

ストレージ ネットワーク環境が拡大するにつれ、それを総合的に管理するサービスも必要となることは明らかです。こうしたアプリケーションをサポートする Cisco ONS 15454 オプティカル プラットフォームおよび Cisco MDS 9000 製品ファミリにより、複数の機能とサービスが提供されます。

Cisco ONS 15000 オプティカル システムの 1 つの統合型オプティカルエレメント管理システムである、Cisco Transport Manager を使用すると、管理が簡素化され、Cisco ONS 15454 の展開が促進されます。Cisco Transport Manager は、シスコのオプティカル ネットワーク エレメント、サブネットワーク、およびネットワークに関する構成、障害、パフォーマンス、セキュリティの機能管理の領域において、高度な機能を提供します。SONET、SDH、DWDM、ファイバ チャネルおよび FICON、イーサネットに対するサポートや、Operations Support System（OSS; オペレーション サポート システム）に対するオープン インターフェイスと、実績のある信頼性とスケーラビリティを備えた Cisco Transport Manager は、シスコの広い範囲にわたる先進のオプティカル システムのパワーを余すところなく、現在のネットワーク オペレータに提供します。一般的な Cisco Transport Manager の画面を 図 7 に示します。

図 7
Cisco Transport Manager のグラフィカル ユーザ インターフェイス

Cisco Fabric Manager はエレメントとファブリック マネージャで構成され、Cisco MDS 9000 ファミリに対して多彩な管理機能を提供します。エレメント マネージャを使用すると、ネットワーク管理者はスイッチの構成や統計情報、イベントのトラッキングを行うことができます。Cisco ファブリック マネージャは、デバイスの集合またはネットワークとして、ファブリックの管理機能を提供します。このファブリック マネージャ アプリケーションは、ファブリックのトポロジ表現に基づいて作成されます。ファブリック マネージャを呼び出すと、トポロジの検出プロセスが開始されます。ファブリック マネージャは、NameServer 登録や Fibre Channel-GS-3 ファブリック構成サーバ 情報など、Cisco MDS 9000 ファミリ スイッチから収集された情報に基づいてファブリック トポロジを再作成し、カスタマイズ可能なマップとして表示します。Cisco MDS 9000 ファミリのスイッチには、接続されているファブリック全体を検出および監視するために使用できるファブリック指向の管理ツールおよび機能があります。こうしたツールには、ファイバ チャネルの ping と traceroute、SCSI ターゲット検出があり、ファイバ チャネル-GS-3 とファイバ チャネル スパンのすべての汎用サービスをサポートします。Cisco Fabric Analyzer を使用すれば、スイッチからの Fibre Channel 制御トラフィックをキャプチャし、どの接続も中断することなくそのトラフィックをデコードできます。アナライザを分析箇所に直接設置する必要もありません。

要約

この文書では、Cisco ONS 15454、および Cisco MDS 9000 ファミリ用の新しい SL シリーズ Fibre Channel/FICON over SONET/SDH インターフェイス カードを中心に、エンドツーエンドのシスコシステムズのオプティカル ストレージ製品の提供について説明しています。読者は、シスコのソリューションが転送および管理可能な、いくつかの重要なストレージ アプリケーション（ディザスタリカバリおよびビジネス コンティニュイティ）について基本を理解しているはずです。

SAN 拡張およびシスコのストレージ製品とオプティカル製品の詳細については、次を参照してください。