Cisco MDS 9000 Network-based Storage Applications

Cisco N-Port Virtualizer for Large-Scale Fibre Channel Blade Switch Deployments

데이터시트


Cisco MDS 9000 SAN-OS Software
Cisco N-Port Virtualizer


점점 많은 엔터프라이즈 고객이 블레이드 스위치를 설치하고 있습니다. 가트너의 조사에 따르면 블레이드 서버는 서버 시장에서 가장 빠르게 성장하고 있습니다. 이러한 추세는 블레이드 서버용 Fibre Channel의 접속 속도 또한 빨라짐을 의미합니다. 블레이드 서버 설치가 증가하면서 도메인 ID 수의 급격한 증가, 서버 및 네트워크 관리의 복잡성 및 여러 공급업체 환경에 대한 비호환성 문제 등 해결해야 할 문제가 발생하기 시작했습니다. Cisco MDS 9000 SAN-OS Software Release 3.2(1)에 도입된 Cisco® NPV(N-Port Virtualizer) 기능은 이러한 문제를 해결하기 위해 다음과 같은 기능을 제공합니다.

- 사용된 Fibre Channel 도메인 ID 수를 줄여 확장성 개선
- Fibre Channel 블레이드 스위치와 여러 공급업체의 코어 SAN 스위치 간 원활한 호환성 지원
- 엔터프라이즈급 고가용성 제공
- 분할 및 장애 격리를 위한 가상 SAN(VSAN)
- 고급 트래픽 관리
- 블레이드 서버 추가, 이동 및 변경을 위한 작업의 유연성 강화
- Fibre Channel 블레이드 스위치 관리 단순화

소개

Fibre Channel 블레이드 스위치 설치에 관해 다음과 같은 두 가지 구조 모델이 있습니다. 하나는 스위치 모델이고, 다른 하나는 호스트 버스 어댑터(HBA) 모델입니다(그림 1).
그림 1. Fibre Channel 블레이드 스위치 설치 구조 모델




스위치 모델에서는 Fibre Channel 블레이드 스위치가 E 포트를 통해 코어 SAN과 연결됩니다. HBA 모델에서는 NPIV(N-port ID virtualization) 기술을 사용하는 N 포트를 통해 코어 SAN과 연결됩니다.

NPV의 주요 기능 및 이점

- 도메인 ID 사용을 줄여 확장성 개선: 대용량 블레이드 서버 설치의 주요 문제점 중 하나는 필요한 Fibre Channel 도메인 ID의 수입니다. 블레이드 서버의 각 Fibre Channel 블레이드 스위치는 하나의 Fibre Channel 도메인 ID를 사용하고, 최대 16개의 블레이드 서버에 대해 Fibre Channel 연결을 지원합니다. 예를 들어, 1000개의 블레이드 서버를 설치하는 경우 최대 60개의 Fibre Channel 블레이드 스위치가 필요하고 이는 60개의 Fibre Channel 도메인 ID로 변환됩니다. 이 수는 스토리지 OSM(Original Storage Manufacturers)가 SAN의 최대 Fibre Channel 도메인 ID 수를 제한하므로 이 수는 설치시 해결해야 할 문제입니다. 도메인 ID 수는 이론상으로 239개까지 가능하지만 보통 40개를 넘지 않습니다. Cisco NPV는 이러한 문제를 해결하도록 설계되었습니다. Cisco NPV를 사용하면 Fibre Channel 블레이드 스위치가 HBA처럼 작동합니다. 따라서 Fibre Channel 도메인 ID를 사용하는 대신 코어 SAN의 블레이드 서버에 대해 Fibre Channel ID(FC-ID)를 사용하게 됩니다. 따라서 1000개의 블레이드 서버 설치의 경우 2개 남짓의 Fibre Channel 도메인 ID만 사용합니다.

- 여러 공급업체 환경 간 원활한 호환성 지원: E 포트 연결을 기반으로 하는 여러 공급업체의 SAN간 기존 스위치와의 호환성을 제공하려면 특수한 호환 모드를 구성해야 하며 진행 중인 프로세스에서 신중하게 관리해야 합니다. Cisco NPV는 이러한 과제를 해결하도록 설계되었습니다. Cisco NPV를 사용하면 Fibre Channel 스위치가 HBA처럼 작동해서 여러 공급업체 환경에 대해 투명한 호환성을 제공합니다. 그렇기 때문에 Cisco NPV를 사용하면 Fibre Channel 블레이드 스위치 간 호환성이 보장됩니다. 코어 SAN은 N 포트에서 F 포트로의 연결을 사용하는 SAN으로 연결된 서버 사이의 호환성과 같습니다.

- 엔터프라이즈급 고가용성 제공: 고유한 Cisco MDS 9000 SAN-OS Software 기능과 연관된 Cisco NPV는 블레이드 서버 설치를 위한 엔터프라이즈급 고가용성을 제공합니다. Cisco MDS 9000 SAN-OS Software는 Cisco ISSU(In-Service Software Upgrade) 또는 중단 없는 소프트웨어 업그레이드를 지원합니다. 서버의 이중 HBA를 사용하여 패브릭 스위치에 대한 서버의 듀얼 홈과 이중 설계를 통해 단일 실패 지점을 제거합니다. HBA 실패, 패브릭 스위치 실패 또는 연결 실패 시 연결을 중단하지 않고 처리됩니다(그림 2).

그림 2. 고가용성



- 분할 및 장애 격리를 위한 VSAN: 패브릭 가상화 기능의 산업 표준인 VSAN은 하나의 물리적 SAN 패브릭 또는 스위치에서 하드웨어 기반의 고립된 환경을 구현해 보다 효율적인 스토리지 네트워크를 지원합니다. 스위치당 최대 16개의 VSAN을 지원합니다. 각 VSAN은 RBAC(Role-Based Access Control)를 지원하고 개별 구성과 개별 패브릭 서비스를 허용하며 개별 SAN으로 작동합니다. 그림 3은 2개의 VSAN에서 격리된 트래픽을 나타냅니다. 각 블레이드 서버는 독립 VSAN을 가질 수 있습니다. 또는 하나의 VSAN에서 서버를 그룹화할 수 있으므로 유연성과 복원력을 극대화할 수 있습니다. 단일 VSAN에서 장애가 발생하거나 전원이 중단된 경우 다른 VSAN에 영향을 미치지 않습니다.

그림 3. 분할과 장애 격리에 대한 VSAN

고급 트래픽 관리: 코어에 대한 하나 이상의 패브릭 연결이 실패하면 소프트웨어는 실패한 연결에서 다른 연결로 서버에 자동으로 로그인합니다. 따라서 연결 실패 시에도 연결을 지속할 수 있습니다. Cisco Fibre Channel 블레이드 스위치는 다음과 같은 고급 트래픽 관리 기능이 통합되어 있어 설치를 최적화합니다.

- 가상 출력 대기열 처리를 통해 블로킹 현상을 제거하기 때문에 트래픽 패턴과 상관 없이 각 포트의 회선 속도를 보장합니다.
- VSAN 기반의 파티셔닝을 통해 패브릭을 구분하여 패브릭의 효율성과 가용성을 개선합니다.
- 포괄적인 포트 및 플로우 통계를 통해 정교한 성능 분석 및 SLA(Service Level Agreement) 계정 관리를 용이하게 합니다.
- 다중 링크 간 동적 로드 밸런싱을 통해 링크당 FC-ID의 수를 동일하게 합니다.
- 블레이드 서버 추가, 이동 및 변경을 위한 작업의 유연성 강화: Cisco SDV(SAN Device Virtualization) 기능은 SAN과 스토리지 어레이를 재구성하지 않고도 블레이드 서버를 쉽게 추가, 제거, 수정할 수 있습니다. Cisco SDV없이 서버에 장애가 발생하면 보조 서버로 연결하기 위해 구역을 다시 지정하고 스토리지 어레이를 다시 구성해야 하므로 상당한 다운타임이 발생할 수 있습니다. Cisco SDV는 프로비저닝을 위한 가상 주소를 제공합니다. 물리적 장치가 변경되었을 때 가상 주소가 동일하게 남아 있고, 새로운 물리적 주소가 이 가상 주소로 자동 매핑되므로 다시 구성할 필요가 없습니다(그림 4).


그림 4. Cisco NPV 유연성 - 추가, 이동 및 변경



- Fibre Channel 블레이드 스위치 관리 단순화: Cisco Fabric Manager는 시스코 블레이드 스위치의 관리를 단순화하는 웹 기반의 애플리케이션으로서 효율적인 응답성을 제공하고 사용 방법이 간단합니다. 또한 스토리지 관리자를 위해 검색, 다중 스위치 구성, 지속적인 네트워크 모니터링 및 문제 해결 기능 등 패브릭 전반의 관리 기능을 제공합니다. 이러한 강력한 기능은 스위치 설치 시간을 대폭 줄이고 전반적인 패브릭 안전성을 높여주며 네트워크 문제 해결 및 구성 불일치에 대한 강력한 진단 기능을 제공합니다. 다음은 관리를 단순화하는 기능을 나타냅니다.
- 엔드 투 엔드 시스코 스위치: Cisco MDS 9000 SAN-OS Software는 모든 장치에 일반적으로 사용할 수 있는 일관된 기능 세트를 제공합니다.
- 인증을 위한 중앙 집중화된 인증, 권한 부여 및 계정(AAA) 서버
- VSAN 기반 RBAC
- HBA로서 스위치가 작동되어 구성과 관리를 최소화합니다.

사양

최소 소프트웨어 요구사항

- Cisco MDS 9000 SAN-OS Software Release 3.2(1)

Cisco NPV 지원

- IBM 및 HP 블레이드 스위치
- Cisco MDS 9124 멀티레이어 패브릭 스위치
- Cisco MDS 9134 34 포트 멀티레이어 패브릭 스위치

확장성

- 단일 외부 스위칭에 최대 70개의 스위치 연결 가능
- 코어에 2개의 스위치를 연결할 수 있어서 복원력(고가용성)을 개선하고 코어 간 로그인 로드 밸런싱 지원(active-active)

Cisco MDS 9000 SAN-OS Software 기능

- Cisco Fabric Manager
- 포트 안전성
- FDMI(Cisco Fabric Device Management Interface)
- VSAN
- SNMPv3(Simple Network Management Protocol Version 3) 및 SSH(Secure Shell)
- Cisco ISSU
- AAA 및 TACACS
- Cisco SDV
- Fibre Channel 트레이스루트 및 핑
- 호스트와 스위치 간 그리고 스위치와 스위치 간 인증을 위한 FC-SP(Fibre Channel Security Protocol)

추가 정보


자세한 내용은 http://www.cisco.com/en/US/products/hw/ps4159/index.html를 참조하거나 가까운 시스코 영업 담당자에게 문의하십시오.

<업데이트: 2008년 9월 22일>

 

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