ATA через Ethernet - ATA over Ethernet

ATA через Ethernet (AoE) это сетевой протокол разработан компанией Brantley Coile и предназначен для простого и высокопроизводительного доступа к блокировать устройств хранения более Ethernet сети. Он используется для построения сети хранения данных (SAN) с недорогими стандартными технологиями.

Описание протокола

AoE работает на слой 2 Ethernet. AoE не использует протокол Интернета (IP); к нему нельзя получить доступ через Интернет или другие IP-сети. В этом отношении он более сопоставим с Fibre Channel через Ethernet чем iSCSI.

Благодаря меньшему количеству уровней протокола этот подход делает AoE быстрым и легким. Это также делает протокол относительно простым в реализации и предлагает линейную масштабируемость с высокой производительностью. Спецификация AoE составляет 12 страниц.[1] по сравнению с 257 страницами iSCSI.[2]

Формат заголовка AoE:
      0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + 0 | MAC-адрес назначения Ethernet | + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + 4 | Назначение Ethernet (продолжение) | MAC-адрес источника Ethernet | + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + 8 | MAC-адрес источника Ethernet (продолжение) | + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + 12 | Тип Ethernet (0x88A2) | Ver | Флаги | Ошибка | + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + 16 | Майор | Незначительный | Команда | + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + 20 | Тег | + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + 24 | Arg | + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - +

AoE имеет присвоенный IEEE EtherType 0x88A2.

Инкапсуляция ATA

Жесткие диски SATA (и более старые PATA) используют Приложение для передовых технологий (ATA) протокол для выдачи команд, таких как чтение, запись и состояние. AoE инкапсулирует эти команды внутри Ethernet кадров и позволяет им перемещаться по сети Ethernet вместо SATA или 40-контактного ленточного кабеля. Хотя внутри AoE используется протокол ATA, он представляет диски операционной системе как SCSI. Также фактические диски могут быть SCSI или любого другого типа, AoE не ограничивается дисками, которые используют набор команд ATA. Используя драйвер AoE, операционная система хоста может получить доступ к удаленному диску, как если бы он был напрямую подключен.

Инкапсуляция ATA, обеспечиваемая AoE, является простой и низкоуровневой, что позволяет выполнять преобразование либо с высокой производительностью, либо внутри небольшого встроенного устройства, либо и то, и другое.

Возможность маршрутизации

AoE - это протокол уровня 2, работающий на уровне канала передачи данных, в отличие от некоторых других протоколов SAN, которые работают поверх уровня 3 с использованием IP. Хотя это снижает значительные накладные расходы на обработку TCP / IP, это означает, что маршрутизаторы не могут маршрутизировать данные AoE по разнородным сетям (например, университетской сети или Интернету). Вместо этого, пакеты AoE могут перемещаться только в пределах одной локальной сети хранения данных Ethernet (например, набор компьютеров, подключенных к одному коммутатору или в одной подсети LAN или VLAN ).

Безопасность

Отсутствие маршрутизации AoE - единственный механизм безопасности (т.е. злоумышленник не может подключиться через маршрутизатор - он должен физически подключиться к локальному коммутатору Ethernet, где туннелирование кадров Ethernet по маршрутизируемым сетям не используется). Однако не существует специальных механизмов AoE для проверки или шифрования пароля. Протокол предусматривает цели AoE, такие как Coraid Устройства хранения, vblade и GGAOED для создания списков доступа («масок»), разрешающих соединения только с определенных MAC-адресов (хотя они могут быть подделаны). Самый безопасный AoE за счет использования сетей Ethernet VLAN.

Строка конфигурации

Протокол AoE предоставляет механизм для совместной блокировки хоста. Когда более одного инициатора AoE используют цель AoE, они должны взаимодействовать, чтобы не мешать друг другу при чтении и записи данных строки конфигурации на совместно используемом устройстве AoE. Без этого сотрудничества возможно повреждение файловой системы и потеря данных, если только доступ не является строго доступным только для чтения или файловая система кластера используется.

Одним из вариантов, предоставляемых AoE, является использование самого устройства хранения в качестве механизма для определения доступа к конкретному хосту. Это функция "строки конфигурации" AoE.[3] Строка конфигурации может записывать, кто использует устройство, а также другую информацию. Если более одного хоста пытаются установить строку конфигурации одновременно, только один из них добивается успеха. Другой хост информируется о конфликте.

Поддержка операционной системы

Следующее операционные системы обеспечить поддержку ATA через Ethernet (AoE):

Операционные системыПоддерживатьСторонние драйверы
LinuxРодной (2.6.11+)Coraid
WindowsТретья сторонаПрограммное обеспечение StarWind Инициатор AoE,[4] WinAoE,[5] WinVBlock [6]
Mac OS X 10.4 и вышеТретья сторонаС 2006 по 2010 год 2ºFrost Technologies разрабатывала проприетарное программное обеспечение и продавала решения для хранения данных AoE на рынках Windows и Mac, реализация Mac была собственной, а Windows производилась OEM-производителями. Программное обеспечение StarWind
Mac OS X 10,5 и 10,6Третья сторонаНебольшое дерево коммуникаций [7]
СолярисТретья сторонаCoraid
FreeBSDТретья сторонаCoraid (устарело)
OpenBSDРодной (от 4,5 до 5,6[8])
VMwareТретья сторонаCoraid
План 9 от Bell Labs [9]Родные

Поддержка оборудования

Coraid предложили множество устройств AoE SAN под EtherDrive бренд, а также бездисковые шлюзы, которые добавляют Network Attached Storage функциональность, используя NFS или же SMB протоколы к одному или нескольким устройствам AoE. Бренд Coraid теперь принадлежит SouthSuite, Inc., копия, основанная Брантли Коайл кто основал Coraid.

В 2007, LayerWalker[10] анонсировала AoE-оборудование под названием miniSAN[11] работает как в Fast, так и в Gigabit Ethernet. Семейство продуктов miniSAN предлагает стандартные функции сервера AoE, а также другие функции управления, предназначенные для ПК, потребителей и малый и средний бизнес рынки.

Связанные понятия

Хотя AoE - простой сетевой протокол, он открывает сложную сферу возможностей хранения. Чтобы понять и оценить эти сценарии хранения, полезно знать несколько концепций.

Сети хранения данных

SAN позволяет удалить физический жесткий диск с сервера, который его использует, и разместить в сети. Интерфейс SAN в принципе аналогичен несетевым интерфейсам, таким как SATA или SCSI. Большинство пользователей не будут использовать интерфейс SAN напрямую. Вместо этого они будут подключаться к серверу, который использует диск SAN вместо локального. Однако можно использовать и прямое соединение.

При использовании сети SAN для доступа к хранилищу существует несколько потенциальных преимуществ перед локальным диском:

  • Увеличить емкость хранилища проще, и объем хранилища практически неограничен.
  • Легче перераспределить емкость хранилища.
  • Данные могут быть переданы.
  • Кроме того, по сравнению с другими формами сетевого хранилища, SAN низкоуровневые и высокопроизводительные.

Использование сетей хранения данных

Чтобы использовать диск SAN, хост должен отформатировать его в файловой системе. Однако, в отличие от диска SATA или SCSI, к жесткому диску SAN могут обращаться несколько машин. Это источник как опасности, так и возможностей.

Традиционные файловые системы (например, ТОЛСТЫЙ или же ext3 ) предназначены для доступа с одного хоста и вызывают непредсказуемое поведение при доступе с нескольких машин. Такие файловые системы могут использоваться, и AoE предоставляет механизмы, посредством которых цель AoE может быть защищена от одновременного доступа (см .: Config String).

Общие дисковые файловые системы позволяют нескольким машинам безопасно использовать один жесткий диск, координируя одновременный доступ к отдельным файлам. Эти файловые системы можно использовать для обеспечения доступа нескольких машин к одной и той же цели AoE без промежуточного сервера или файловой системы (и с более высокой производительностью).

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ С. Хопкинс, Б. Койл (февраль 2009 г.). «AoE (ATA через Ethernet)» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2016-10-25. Получено 2015-10-14.
  2. ^ http://www.ietf.org/rfc/rfc3720.txt
  3. ^ Кванстром, Эрик. "aoecfg (8) - страница руководства Linux". die.net. Получено 5 июля 2011.
  4. ^ StarWind Free AoE Initiator для Microsoft Windows
  5. ^ Драйвер WinAoE: Загрузочный AoE-инициатор с открытым исходным кодом, EOL-ed и прекращено заменой WinVBlock.
  6. ^ Драйвер WinVBlock В архиве 10 января 2010 г. Wayback Machine: Вилка WinAoE, способная загружать цели AoE, диски с файловой поддержкой и RAM-диски, созданные с помощью MEMDISK и GRUB4DOS.
  7. ^ Маленькое дерево - Сетевые эксперты Mac
  8. ^ История изменений OpenBSD 5.7
  9. ^ «План 9 от Bell Labs». Архивировано из оригинал на 2006-04-28. Получено 2007-09-13.
  10. ^ "LayerWalker Technology, Inc". Архивировано из оригинал 1 июля 2012 г.
  11. ^ «Технология LayerWalker miniSAN» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2009-02-06.

внешняя ссылка