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Storage Management
Inhalt• Disksubsysteme• I/O-Techniken• Speichervirtualisierung• Einsatz von Speichernetzen• Filesysteme• Backup, Recovery, Archivierung• Business Continuity• Hochverfügbarkeit• Sicherheit im SAN
Disksubsysteme
• Architektur von Disksubsystemen• JBOD• RAID-Systeme und RAID-Level• Intelligente Disksubsysteme (Instant
Copies, Remote Mirroring)
Disksubsysteme
• Serverzentrierte Architektur• Speicherzentrierte Architektur
Disksubsysteme
• Der interne Aufbau eines Disksubsystems bleibt dem angeschlossenen Rechner verborgen
• Anschlüsse (Ports) z.B. SCSI, Fibre Channel, iSCSI
• Ein Controller realisiert den Zugriff auf die internen Festplatten
• Ein Cache kann die Zugriffe beschleunigen
Disksubsysteme
• Viele kleine Platten: hohe Performance
• Große Platten: hohe Kapazität• Freie Ressourcen können nach
Bedarf an die angeschlossenen Rechner verteilt werden
Disksubsysteme
• JBOD (Just a Bunch of Disks): die Platten werden vom Rechner als eigenständige Geräte mit eigenen Adressen erkannt (meist kein Controller)
• Einfachere Handhabung im Gegensatz zu einzelnen Geräten
Disksubsysteme
• Disksubsysteme mit RAID-Controller fassen die physikalischen Festplatten zu einer virtuellen Festplatte zusammen
• RAID: Redundant Array of Independent Disks• Nur die virtuelle Festplatte ist für den/die
Server sichtbar• Technische Vorteile: keine Beschränkungen
bzgl. der Anzahl der Geräte, keine Begrenzung von Partitionsgrößen durch Plattengrößen
RAID-Systeme
• RAID-Systeme können die Performance und/oder die Ausfallsicherheit im Vergleich mit einer einzelnen Festplatte erhöhen
• Der Server speichert die Daten auf der virtuellen Festplatte, erst der Controller verteilt die Daten auf verschiedene Weise auf die physikalischen Platten
• Hierzu sind sog. RAID-Levels definiert
RAID-Systeme
• Ausfallsicherheit durch Redundanz • Rekonstruktion der verlorenen Daten
aus den verbliebenen• Mit Hot Spare Disks kann dies ohne
Unter-brechung im laufenden Betrieb geschehen
RAID-Level 0
• RAID 0 erhöht die Performance (Schreib-/Lesegeschwindigkeit im Vergleich zu einer einzelnen Festplatte)
• Bietet keine Redundanz• Verteilt die Daten blockweise auf mehrere
physikalische Platten (Data Striping)• Vorteil: der Rechner schickt die Daten mit
der Geschwindigkeit des Datenbusses, der Con-troller verteilt die Daten auf die Platten
RAID-Level 1
• Erhöhung der Ausfallsicherheit durch Spiegelung der Platten (Data Mirroring)
• Der Controller dupliziert die Datenblöcke und schreibt Kopien parallel auf zwei Platten
• Vorteil: beim Ausfall einer Platte wird der Be-trieb nicht beeinträchtigt, Lese-Operationen können auf beide Platten verteilt werden
• Nachteil: es wird für die virtuelle Platte die doppelte phys. Plattenkapazität benötigt
RAID 0+1 und RAID 10
• Vereinigung der Konzepte von RAID 0 und RAID 1
• RAID 0+1: Bildung eines RAID 0 (Striping) aus mehreren physikalischen Platten, dann Duplizierung des RAID 0 in einem RAID 1
• RAID 10: aus jeweils zwei phys. Platten werden mehrere RAID 1 gebildet, dann Striping der Blöcke per RAID 0
RAID 0+1 und RAID 10
• Beide Level erzeugen eine große, schnelle und ausfallsichere virtuelle Festplatte
• RAID 10 bietet eine etwas höhere Ausfall-sicherheit
• Vorteil beider Level: funktionsfähiges System u.U. sogar beim Ausfall mehrerer Platten
• Nachteil: hohe Kosten
RAID-Level 2
• RAID 2 hat heute keine praktische Bedeutung mehr
• Ziel: Korrektur von einzelnen Bitfehlern
• Fortlaufendes bitweises Striping• Berechnung eines Hamming-Codes
zur Fehlerkorrektur, der auf weiteren Platten abgelegt wird
RAID-Level 3
• Ähnlich wie RAID 2, aber byteweises Striping
• Berechnung einer einfachen Parität• Der Paritätswert wird auf einer weiteren
Platte gespeichert• Vorteil: beim Ausfall einer (beliebigen)
Platte können die Daten aus den verbliebenen Platten rekonstruiert werden
• Nachteil: langsam wegen Parity-Berechnung
RAID-Level 4
• Wie RAID 3, aber blockweises Schreiben
• Beim Lesen etwas effizienter als RAID 3
• RAID 3 und RAID 4-Systeme sind heute in der Praxis unüblich
RAID 5
• Blockweises Striping über alle Platten• Verteilung der Parity-Blöcke über alle
Platten• Beim Ausfall einer Platte:
Wiederherstellung der Daten aus den Parity- bzw. Datenblöcken der anderen Platten
• Guter Kompromis aus Redundanz, Schreib-geschwindigkeit und Kosten
• Problem: „Write Penalty“
RAID 6
• wie Raid 5, jedoch zwei unabhängige Prüf-summen (Double Parity)
• Vorteil schnelleres Recovery, hohe Sicherheit
• Nachteil: Schreibgeschwindigkeit, doppelte Write Penalty
weitere RAID-Level
• Hot Spare• RAID 7• RAID 6 mit eigenen Parity-Platten• Kombinationen, z.B. RAID5+0, RAID
5+1, RAID 53• Fast alle proprietären RAID-Level
sind Kombinationen aus den Basis-Leveln
RAID Implementationen• Software (oft RAID 0, 1, 5)
– Vorteile: kostengünstig, RAID-Verbünde auch über Partitionen, mehrere RAID-Level parallel
– Nachteile: sehr schlechte Performance, ggf. Probleme beim Booten
• Hardware– Vorteile: oft sehr gute Performance, keine
Probleme beim Booten, z.T. batterie-gepufferte I/O-Caches, ggf. Hot Swapping möglich
– Nachteile: hohe Kosten, oft „sehr prorietär“
Intelligente Disksubsysteme
• Festplatten-Cache• Cache des RAID-Controllers• Caching beim Schreiben• Caching beim Lesen• Allgemeiner Vorteil des Cachings: der
Bus ist schneller wieder frei
Intelligente Disksubsysteme
• Instant Copies: sehr schnell angelegte virtuelle Kopien (Erzeugung von Testdaten, Archivierung/Backup, Data Mining
• Varianten: – Incremental Instant Copy– Umkehrung der Instant Copy– Space effincient Instant Copy
Intelligente Disksubsysteme
• Remote Mirroring: Spiegelung der Daten auf ein entferntes zweites Disksubsystem
• zu unterscheiden:– Synchrones Remote Mirroring– Asynchrones Remote Mirroring
• Konsistenzgruppen• Write Order Consistency
IDE/ATA
• Integrated Disc Electronics (IDE)• Advanced Technology Attachement
(ATA)• Verlagerung des Festplattencontrollers
in die Laufwerkselektronik• Die Normierung der IDE-Schnittstelle ist
der ATA-Standard• Die IDE-Schnittstelle kann ein (Master)
oder zwei (Slave) Geräte bedienen
IDE/ATA
• IDE/ATA ist eine parallele Übertragungs-technik mit 16 Bit Datenbreite und einem 40-poligen (bis 33 MB/s) bzw. 80-poligen Kabel (UltraDMA, ab 66 MB/s)
• Kabellänge: max. 46 cm (UltraDMA)• Als Bus-Technik für größere Speicher-
anwendungen nicht geeignet
Serial ATA
• Bei SATA wird eine serielle Übertragungs-technik verwendet (bei höheren Geschwindig-keiten ist der Datenfluss kaum synchron zu halten)
• Jedes Gerät hat einen eigenen Anschluss• Entfernungen: 1 m (SATA), bis 8 m (xSATA)• Geschwindigkeiten: 150 MB/s (SATA), 300
MB/s (SATA Rev. 2), zukünftig 600 MB/s
ATAoE
• Spezielle Technik: ATA over Ethernet• ATAoE verpackt die SATA/ATA-
Kommandos in Ethernet-Rahmen• Eine Alternative zu iSCSI
– Vorteil: weniger Overhead, da weder IP noch TCP genutzt wird
– Nachteil: nicht route-bar (nur Schicht 2)
SAS
• Serial Attached SCSI• Verwendung des SCSI-Protokolls mit ver-
änderter physikalischer und elektrischer Verbindungstechnik
• Dünnere Kabel, geringerer Energieverbrauch, aber erheblich höhere Taktraten
• Physikalisches Medium ähnlich wie SATA (SATA-Laufwerke können an SAS-Schnitt-stellen angeschlossenen werden)
SAS
• Übertragungsrate SAS-1: 3 Gbps (entspricht wegen 8B/10B-Codierung 300 MB/s)
• Anschluss von bis zu 128 Geräten an einen Expander (Switch), bei Fanout-Expandern (hierarchisches System) bis zu 16384
• Höhere Verfügbarkeit mit doppelter Schnittstelle
SCSI
• Small Computer System Interface (SCSI)
• Geräteunabhängiges I/O-System• Das SCSI-Protokoll definiert Regeln
zur Realisierung dieses I/O-Pfades• Technische Umsetzung mittels SCSI-
Bus, alternativ SAN oder iSCSI
SCSI
• Der I/O-Pfad ist an den internen Host-I/O-Bus (meistens PCI) angeschlossen, die Kommu-nikation erfolgt über Gerätetreiber
• Protokolle für Device Driver außer SCSI z.B. Firewire, HIPPI, IDE/ATA, SATA, SAS, USB
SCSI
• Historie:– SCSI-1 (1986) 5 MB/s– SCSI-2 (1989) 10 MB/s– Ultra-SCSI (1992) 20-40 MB/s– SCSI-3 (1993) Bündelung verschiedener
Normen– Ultra-2-SCSI (1997) 40-80 MB/s– Ultra-160 (1999) 160 MB/s– Ultra-320 (202) 320 MB/s
SCSI
• Versions-Überblick
SE: Single-ended, LVD: Low Voltage Differential, HVD: High Voltage Differential
Version MB/s Bus-breite
Geräte-zahl
SE HVD LVD
SCSI-2 5 8 8 6 m 25 m -
UW-SCSI 40 16 4 - 8 bis 3 m
- -
UW-SCSI 40 16 16 - 25 m -
UW2-SCSI
80 16 16 - 25 m 12 m
U160 160 16 16 - - 12 m
U320 320 16 16 - - 12 m
SCSI
• Installation (parallel) mittels Daisy-Chaining und aktiver/passiver Terminierung an beiden Enden
• Adressierung: Controller-ID, Target-ID, LUN
• Höchste Priorität hat Target-ID 7• Es sind diverse (meistens nicht
kompatible) interne und externe Kabel- und Stecker-Typen definiert
SCSI
• SCSI und Speichernetze– Auch wenn der parallele SCSI-Bus
zunächst eine reine DAS-Technik ist, können prinzipiell mehrere Server an einen Bus angeschlossen werden
– In der Praxis: twin-tailed-Verkabelungen in Heart-Beat-Clustern
– Nur eine einfache Vorstufe zu einem hoch-verfügbaren Speichernetzwerk
SCSI• Konfiguration HBA
– SCSI-ID– SCAM– SCSI Disconnect– Start-Unit Kommando– Ultra-SCSI und synchroner Transfer (veraltet)
• Konfiguration Geräte– SCSI-ID– Terminierung– Startup-Delay
SCSI
• Signale am 68-poligen Wide-SCSI LVD-Kabel (34 Adernpaare):– 16 Datenleitungen– 9 Steuersignale (u.a. Busy, Select, Reset, Data,
ACK)– 2 Spannungsversorgung aktiver Terminatoren– 2 Paritätssignale– 3 Masse– 1 reserviert– 1 DIFF_SENSE (SE-Geräte am LVD-Kabel)
SCSI
• Bus-Phasen– Bus Free: kein Gerät belegt den Bus– Arbitration: Aushandlung, welches Gerät
den Bus erhält– Selection: Herstellung der Verbindung
zwischen Initiator und Target– Message-Out, z.B. Fehlermeldungen,
Task Ab-bruch, Disconnect, Optionen, Parityfehler, LUN
SCSI
• Command Phase• Data in/out: Austausch von Steuer-
bzw. Nutzdaten• Status Phase: Meldungen nach
Beendigung oder Abbruch eines Kommandos
• Message-In: Meldungen vom Target
SCSI
• SCSI-Kommandos– Prinzipieller Aufbau: Opcode,
Kommando-Parameter, Steuerbyte– SCSI unterstützt verschiedene Typen
von Geräten (Geräteklassen), für die es unterschiedlich aufgebaute Komandos gibt (Festplatten, Band-laufwerke, CD/DVD, Optische Medien, Medien-wechsler, Kartenleser, Drucker, Storage-Array-Controller, Gehäusedienste)
SCSI
• SCSI-Kernkommandos (für blockorientierte Geräte)– Opcode: das eigentliche Kommando– LUN (nur SCSI-1)– Block-Nr. (adressierter Block)– Datenlänge– Steuerbyte
SCSI
• Allgemeine Kommandos– INQUIRY (Informationsabfrage)– TEST UNIT READY– REQUEST SENSE (Anforderung von
Zustandsdaten)– MODE SELECT / MODE SENSE: einstellen
bzw. abrufen der Gerätecharakteristik
SCSI
• Kommandos für blockorientierte Geräte z.B.– READ CAPACITY– READ und WRITE– FORMAT UNIT
SCSI
• Kommandos für flussorientierte Geräte– Bandlaufwerke, allgemein: Geräte mit
sequentiellem Zugriff– REWIND– READ und READ REVERSE– WRITE– SPACE– LOAD UNLOAD
Fibre Channel
• Ursprünglich als Netzwerktechnik entwickelt
• Heute eine Technik für Storage Area Networks (SAN)
• Entwurfsziele: serielle Übertragung, große Entfernungen, geringe Fehlerrate und Verzögerung
• FC ist lediglich eine Übertragungstechnik, kennt jedoch keine höheren Protokolle
Fibre Channel
• höhere Protokolle z.B. IP oder SCSI• FC ist eine Art „Datenkanal“ (mit
Über-tragungsraten bis zu 4 Gbps (400 MB/s)) mit den Eigenschaften eines I/O-Buses
• Der FC-Protokollturm besteht aus 5 Leveln sowie den ULP
Fibre Channel Protokollturm
FC-Level 0Physikalisches Interface
FC-Level 4Schnittstelle zu ULP
FC-Level 3vorges. u.a. für Komprimierung,
VerschlüsselungFC-Level 2Rahmenstruktur, Dienstklassen,
Adressierung …FC-Level 1Kodierungsverfahren 8b/10b
ULPUpper Layer Protocols
Fibre Channel
• Topologien:– Point-toPoint– Arbitrated Loop– Switched Fabric
Fibre Channel
• Port-Typen– N_Port (Node) Endgeräte in einer Fabric– F_Port (Fabric) Gegenstück zum N_Port– L_Port (Loop) Port im Loop– NL_Port: Fähigkeiten von N_ und L_Port– FL_Port: Verbindung von Fabric und Loop– E_Port (Expansion) Verbindung zweier Switches– G_Port (Generic) automatische Konfiguration– B_Port (Bridge) WAN-Verbindung zweier
Switches
FC-Level 0
• FC-0 definiert das physikalische Medium• Kabel: LWL (MMF und SMF), Kupfer nur
für sehr kurze Entfernungen• Stecker: heute LC üblich (oft mit SFPs),
bei älteren Geräten auch ST oder SC• Übertragungsraten: 100, 200, 400 MB/s
sowie 1 GB/s für Switch-Verbindungen
FC-Level 1
• Kodierung der Daten (8b/10b-Kodierung)
• Sender und Empfänger müssen ihre Taktraten synchronisieren
• Die 8b/10b-Kodierung löst das Problem ohne zu großen Overhead
FC-Level 1
• 8b/10b-Kodierung– Verwendung von zwei Teil-Kodierern (3b/4b
und 5b/6b)– Beide Kodierer verwenden feste
Kodiertabellen– Der 5b/6b-Kodierer wandelt die 32 möglichen
5-Bit-Symbole in 18 sog. „gleichstrom-neutrale“ 6-Bit-Symbole um
– Die verbleibenden 5-Bit-Zeichen werden in jeweils zwei mögliche Symbole mit entweder zwei oder vier Einsen kodiert
FC-Level 1
– Für die Zeichen mit vier Einsen und zwei Nullen ist die sog. „Running Disparity“ (RD) negativ, positiv im Fall zwei Einsen und vier Nullen
– Der 3b/4b-Kodierer verfährt ähnlich es gibt vier gleichstromneutrale Zeichen und vier mit RD= -1 bzw. RD= +1
– Die 6-Bit bzw. 4-Bit-Zeichen werden so zu einem 10-Bit-Zeichen zusammengesetzt, dass nie RD = +2 bzw. RD = -2 entsteht
– Weitere Regeln: nie mehr als vier bzw. fünf Einsen oder Nullen hintereinander
FC-Level 1
• Es stehen freie 10-Bit-Zeichen zur Verfügung, die für Verwaltungszwecke des FC-Links verwendet werden (K28.5)
• Das K28.5-Zeichen wird zur Trennung von Datenwörtern verwendet, die aus 4 Daten-bytes bestehen
• FC unterscheidet zwischen Datenwörtern und einer Kommandosyntax, den sog. „Ordered Sets“
FC-Level 1
• Datenwörter beginnen mit Start of Frame (SOF) und enden mit End of Frame (EOF)
• Ein Ordered Set (nur zwischen EOF und SOF) beginnt immer mit K28.5 und enthält verschiedene Kommandotypen zur Kommunikation mit den Ports (z.B. Idle, Receiver_Ready (R_RDY), Offline State (OLS), Not Operational (NOS), Link Reset (LR))
FC-Level 2
• Level für die Datenübertragung: Regelung wie größere Dateneinheiten übertragen werden, Flusssteuerung, Dienstklassen
• FC-2 definiert eine dreistufige Hierarchie– Exchanges– Sequences (innerhalb einer Exchange)– Frames (innerhalb einer Sequence)
FC-Level 2
• Frames (Rahmen)– Ein Rahmen ist die kleinste logische
Dateneinheit– Zu unterscheiden sind Daten- und Kontroll-
Frames– Ein Datenframe enthält zwischen 0 und
528 Datenwörter (40 Bit kodiert, 32 Bit Nutzdaten) d.h. max. 2112 Byte Nutzdaten
– Er besteht aus: SOF, Frame Header (incl. Adres-sierung), Datenfeld, CRC, EOF
FC-Level 2
– Der Frame Header:• Routing Control (R_CTL): Art des Payloads• D_ID und S_ID: 24 Bit Port-Adresse• Type: Protokoll des Payloads• Frame Control (F_CTL): Kontrollinformationen• SEQ_ID: Bezeichner für eine Sequence• Data Field Control (DF_CTL): Definition, ob es
innerhalb der Payload einen Optional Header gibt• SEQ_CNT: Position eines Frames in einer Sequence• OX_ID: Bezeichner für die Exchange (vom Originator)• RX_ID: Bezeichner für die Exchange (vom Responder)
FC-Level 2
– Werden größere Datenmengen innerhalb einer Sequence übertragen als in einen Frame passen, werden mehrere Frames generiert
– Die Fehlerkorrektur findet auf Ebene einer Sequence statt (d.h. Wiederholung einer gesamten Sequence bei Fehler in einem Frame)
FC-Level 2
• Sequence: Dateneinheit (bestehend aus einem oder mehreren Frames), die zwischen einem Source- und einem Destination-Port übertragen wird
• Exchange: Kommunikationsverbindung zwischen zwei Geräten, bestehend aus ggf. mehreren Sequences auch in beide Richtungen
FC-Level 2
• Flusssteuerung– FC definiert ein Credit-Modell zur Flusskontrolle– Zwei Mechanismen
• Buffer-to-Buffer (oder Link-Flusskontrolle)• End-to-End
– Die Art der Flusskontrolle ist abhängig von der verwendeten Dienstklasse
– Dienstklassen erfüllen spezifische Anforderungen von Anwendungen bzgl. garantierte Bandbreite, Art der Verbindung, Art der Zustellung
FC-Level 2
• Es sind sechs (sieben) Dienstklassendefiniert– Class 1: bestätigter verbindungsorientierter
Dienst– Class 2: bestätigter verbindungsloser Dienst– Class 3: unbestätigter verbindungsloser Dienst– Class 4: wie Class 1 mit reservierten Bandbreiten
pro Virtual Circuit (VC)– Class 5: für zukünftige Zwecke– Class 6: uni-direktionale Dienste– Class F: Kommunikation von Switches unter-
einander
FC-Level 2
• Class 1– verbindungsorientierte Kommunikations-
verbindung zwischen zwei Node-Ports (N_Ports)
– Bestätgungen werden gesendet– Reihenfolge der Frames ist garantiert– Verfügbarkeit der vollen Bandbreite
FC-Level 2
• Class 2– Bestätigter verbindungsloser Dienst– Keine vorgegebene Verbindung bzw.
Route– Keine Garantie der Frame-Reihenfolge– End-to-End-Flusskontrolle (Credit-
basiert)
FC-Level 2
• Class 3– Unbestätigter verbindungsloser Dienst– Wie Class 2 aber ohne End-to-End-ACK– Frame-Verluste müssen von höheren
Schichten erkannt und korrigiert werden– Geeignet für Multicast- und Broadcast-
Anwen-dungen sowie für FC-AL und IP-Anwendungen
FC-Level 2• Class 4
– Bestätigter verbindungsorientierter Dienst mit reservierten Bandbreiten
– Herstellung einer Verbindung (Virtual Circuit) mit bestimmter Bandbreite
– Es gibt Quality-of-Service-Parameter– Geeignet für Echtzeit-Anwendungen
• Class F– Ähnlich Class 2, jedoch nur für die Kommunikation
zwischen Switches für Management einer Fabric über E_Ports
FC-Level 3
• FC-3 befindet sich in der Entwicklung• Heutige FC-Produkte nutzen FC-3 nicht• Denkbar sind folgende Funktionen:
– Striping: Frames parallel über mehrere Ports– Multipathing: Herstellung einer logischen
Pfadgruppe– Automatische Komprimierung– Verschlüsselung– Mirroring und andere RAID-Funktionen
Link Services
• Verwaltungsdienste für das FC-Netz– Login– Adressierung
• Login mittels eines dreistufigen Mechanismus– Fabric Login (FLOGI)– N_Port-Login (PLOGI)– Process Login (PRLI)
Link Services
• Fabric Login– Verbindung zwischen einem N_Port und
einem F_Port nach Initialisierung des Links
– Zuweisung einer dynamischen Adresse für den N_Port durch den F_Port
– Aushandlung von Parametern
Link Services
• N_Port-Login– Session zwischen zwei N_Ports nach
dem FLOGI– Service-Parameter– Optional für Class 3
• Process Login– Session zwischen zwei FC-4-Prozessen
zur Aushandlung spezieller Service-Parameter
Link Services
• Adressierung– Jedem FC-Gerät wird ein eindeutiger
Bezeichner zugeordnet: der World Wide Name (WWN) mit 64 Bit
– WWNs sind sowohl Ports (WWPN) als auch Geräten (Nodes, WWNN) zugewiesen
– Automatische Zuweisung einer 24-Bit-Port-Adresse (N_Port_ID) vom Switch an den N_Port
– Die N_Port_ID wird zur Adressierung der Frames verwendet
Link Services
– Die N_PORT_IDs sind hierarchisch aufgebaut und spiegeln die Topologie des Netzes wider
– Damit erkennt ein FC-Switch, ob ein Ziel-Port an einem eigenen F_Port hängt oder ein Frame über einen E_Port an einen weiteren Switch weiter-geleitet werden muss
– In Arbitrated Loops werden 8-Bit-Port-IDs verwendet
Link Services
• Fabric Services– FC-Switches verwalten Informationen,
die zum Betrieb eines FC-Netzes erfoderlich sind: Fabric Login Server, Fabric Controller, Name Server
– Alle Dienste sind über festgelegte Adressen per FC-2-Frames erreichbar
– Fabric Login Server (Adresse FF FF FE) verarbeitet eingehende FLOGI-Anforderungen
Link Services
– Fabric Controller (Adresse FF FF FD): Verwaltung von Änderungen
– Name Server (Adresse FF FF FC): Verwaltung einer Datenbank über N_Ports (WWNN, WWPN, Port_ID, unterstützte Dienstklassen usw.)
FC-Level 4
• Protocol Mapping (Abbildung eines Upper Layer Protocols auf die FC-Technik)
• FC-4-Protokolle unterstützen die API bestehender ULP und transferieren deren Anforderungen auf die FC-Techniken
• Das FC-4-Protokoll für SCSI ist FCP (Fibre Channel Protocol)
• IPFC ist das FC-4-Portokoll für IP
IP-Storage
• Alternativ zu Fibre Channel stehen verschie-dene IP-basierte Speicherstandards zur Verfügung
• Vorteil: etablierte, preiswerte Netzwerktechnik
• Nachteil: sehr hoher Protokoll-Overhead• Standards z.B.: iSCSI, iFCP, FC over IP
(FCIP)
IP-Storage
• iSCSI: Übertragung des SCSI-Protokolls über das Netzwerk– Ein Rechner im iSCSI-SAN benötigt nur
eine normale Netzkarte und einen iSCSI-Treiber
– iSCSI-HBAs setzen den iSCSI/TCP/IP-Protokoll-turm in Hardware um
– Strategien zur Minimierung des Protokoll-Overheads
IP-Storage
• Internet FCP (iFCP)– Abbildung von FCP auf TCP/IP– Vorteil: normale Arbeitsplatz-Rechner
können per iFCP mit einem FC-SAN kommunizieren
– Variante mFCP setzt auf UDP auf
• FC over IP (FCIP)– Tunneling-Protokoll für FC, das FC-Frames in
IP-Pakete einpackt– Überbrückung größerer Entfernungen
IP-Storage
• TCP/IP vs. FC als I/O-Technik• Engpass PCI-Bus
– „normaler“ PCI-Bus (shared-media): Übertragungsraten zwischen 1 und 8 Gbps
– Alternative PCIe (seriell)
• InfiniBand– Serielles geswitchtes Netzwerk als
Ersatz für das parallele PCI
IP-Storage
• Virtual Interface Architecture VIA– VIA realisiert eine schnelle
Kommunikation zwischen Anwendungen auf verschiedenen Rechnern
– Vorauss.: schnelles Netz mit geringer Latenz
– Grundprinzip: Umgehung des Betriebssystems bei der Kommunikation zwischen Anwendung und Netzkarte
IP-Storage
– Aufbau eines Virtual Interface (VI)– Einrichtung eines gemeinsamen
Speicherbereichs von Anwendung und NIC– Ablauf:
• Anwendung auf Rechner 1 füllt den Speicherbereich
• Information an VI-Hardware mittels Send Queue, dass Daten zu versenden sind
• VI-Hardware liest die Daten aus dem gemeinsamen Speicherbereich
• Übertragung an die VI-Hardware von Rechner 2
IP-Storage
• Remote Direct Memory Access (RDMA)– Anwendungen lesen und schreiben
Speicher-bereiche von Prozessen auf entfernten Rechnern
– Zugriff mittels VI– Heute existieren Standards wie z.B. iSER
(iSCSI Extension für RDMA) oder RDMA over TCP
Network Attached Storage NAS
• Netzwerk-Dateisysteme– Network File System NFS– Common Internet File System CIFS
• NAS-Server als eigenständige Geräte• Performance-Engpässe• Beschleunigung von Netzwerk
Filesystemen• Shared Disk Filesysteme
Virtualisierung im Speichernetz
• Virtualisierung z.B. Caching, RAID, Volume Manager, Instant Copy, Remote Mirroring
• Verschiebung der Virtualisierungsfunktionen von Servern in das Speichernetz
• Virtualisierung im I/O-Pfad: Anwendung, Volume Manager, HBA, Disksubsystem
• Virtualisierung im Speichernetz: Trennung von Servern und Speichergeräten
Virtualisierung im Speichernetz
• Ohne Virtualisierung: hohe Anforderungen an die Daten-Administration
• Flexible Zuordnung von Ressourcen oft nur in homogenen Umgebungen möglich
• Umzug von Daten auf ein neues Speicher-system per Remote Mirroring oft nur Theorie
• Verschiedene Daten haben unterschiedliche Anforderungen an Verfügbarkeit, Backup, Performance
Virtualisierung im Speichernetz
• Ziele der Speichervirtualisierung– Vereinfachung der Verwaltung von
Speichern– Effiziente Ressourcennutzung,
Verbesserung von Performance und Verfügbarkeit
– Automatische, an Datenprofilen orientierte Verwaltung
• Trennung von physikalischem Speicher und logischer Darstellung
Virtualisierung im Speichernetz
• Realisierung über eine Virtualisierungsinstanz
• Möglichkeiten:– Austausch von Speichergeräten zur Laufzeit– Dynamische Zuweisung von Speicher– Automatische Datenmigration– Performance-Verbesserung– Redundanz– Backup und Archivierung– Gemeinsame Datennutzung
Virtualisierung im Speichernetz
• Virtualisierung auf Block-Ebene vs. Datei-Ebene
• Speichervirtualisierung im Server (z.B. Volume Manager)
• Speichervirtualisierung im Speichergerät
• Speichervirtualisierung im Netz (symmetrisch oder asymmetrisch)
Business Continuity
• Ziel von Business-Continuity-Programmen und –plänen ist die Aufrechterhaltung des Geschäftsbetriebs in Krisenfällen
• Hierzu gehören sowohl technische als auch organisatorische Strategien
• Business Continuity Programm: Sicher-stellung eines unterbrechungs- und verlustfreien Betriebs
Business Continuity
• Business Continuity Plan beschreibt Aktionen und Abläufe im Krisenfall
• Risiken für IT-Systeme: Benutzerfehler, Ausfall von IT-Komponenten, Umwelt
• IT-Ausfälle stehen im Kontext mit Geschäfts-prozessen: jedes Unternehmen muss indivi-duell Risiken und Auswirkungen definieren
Business Continuity
• Phasen des Wiederanlaufs nach Störungen– Wiederanlauf der Datenverfügbarkeit– Wiederanlauf der IT-Infrastruktur– Wiederherstellung der operativen Prozesse– Wiederherstellung der Geschäftsprozesse
• Eine Business Continuity Strategie soll wirtschaftlich sinnvoll sein: Risikoanalyse zur Identifizierung von Risiken, Strategie zur Abwehr von Risiken, Kontrolle der Strategie
Business Continuity
• Erstellen eines Business Continuity Plans– Analyse geschäftskritischer Prozesse– Analyse geschäftskritischer IT-Systeme– Risikoanalyse– Anforderungen an die Technik– Auswahl der Technik– Implementierung und Test der Lösung– Validierung und Aktualisierung des Plans
Business Continuity
• Unterschiedliche Strategien– Hochverfügbarkeit– Desasterschutz– Kontinuierlicher Geschäftsbetrieb
• Hochverfügbarkeit: Schutz vor Komponenten-ausfällen
• Desaster: verlustfreie Wiederaufnahme• Kontinuierlicher Betrieb: möglichst geringe
Auswirkungen der administrativen Aufgaben
Business Continuity
• VerfügbarkeitVerfügbarkeit = Betriebszeit / (Betriebszeit + Ausfallzeit)
• Kenngrößen– Mean Time between Failure (MTBF)– Mean Time to Repair (MTTR)– Mean Time to Failure (MTTF)
Verfügbarkeit = MTTF / (MTTF + MTTR)
• Gesamtverfügbarkeit abhängig von serieller oder paralleler Koppelung der Komponenten
Business Continuity
• Charakterisierung von Ausfällen– Recover Time Objective (RTO):
maximale Zeit zur Wiederherstellung des Betriebs
– Recover Point Objective (RPO): Zeitspanne, über die ein Datenverlust tolerierbar ist
– Network Recovery Objective (NRO): Zeit zur Wiederherstellung des Netzbetriebs
Business Continuity
• Hochverfügbarkeit: kontinuierlicher Daten-zugriff, RTO nahe Null, keine Anforderungen an den RPO
• Desasterschutz bei synchroner Spiegelung: RPO nahe Null, keine Anforderung an RTO
• Desaterschutz bei asynchroner Spielgelung: kleiner RPO, keine Anforderung an RTO
Business Continuity
• Sieben-Stufen-Modell– Stufe 0: keine strukturierte Datensicherung– Stufe 1: Datensicherung kein
Notfallrechenzentrum– Stufe 2: Datensicherung mit Notfallrechenzentrum– Stufe 3: Datensicherung über LAN/WAN– Stufe 4: Instant Copies– Stufe 5: Software-Spiegelung– Stufe 6: Spiegelung über Disksubsystem– Stufe 7: vollautomatische Lösungen
Business Continuity
• Stufen 1-3: klassische (Band-)Speichertechnik
• Stufen 4-6: Speicher mit Replikationstechniken
• Stufe 7: Absicherung gegen alle Arten von Ausfällen
Business Continuity
• Lösungen– Klassische Datensicherung– Wiederherstellung von Kopien
• Instant Copy: hoher RPO, geringer RTO; neuer Ansatz: Continuous Data Protection CDP oder Disk-to-Disk-to-Tape
• Spiegel: Remote Mirroring, Spiegelung im Volume Manager, Replikation von Datei-systemen und Anwendungen
Business Continuity
• Remote Mirroring: RPO = 0, ohne Verwen-dung von Konsistenzgruppen RPO ungewiss, RTO vom Remote Mirroring unabhängig
• Spiegel über drei Standorte: Kombination von synchronem und asynchronem Remote Mirroring
• Alternativ: Spiegelung mit Datensicherung
• Volume Manger Mirroring– synchron: Desasterschutz– asynchron: Hochverfügbarkeitslösung
• Kontinuierliche Verfügbarkeit– Kombination verschiedener Lösungen– Volume Manager Spiegel mit Remote
Mirroring– Erweiterung um (doppelte) Instant
Copies
Business Continuity
Datensicherung
• Was ist ein Backup?Eine Kopie von Daten zu einem bestimmten Zeitpunkt
• Warum sind Backups wichtig?Datenverluste aufgrund von Fehler-situationen können zu hohen wirtschaft-lichen Verlusten führen
• Wie oft sollten Daten gesichert werden?Je nach Anforderungen an die Daten-sicherheit
Datensicherung
• Fehlersituationen:– Hardware-Fehler (z.B. Plattencrash)– Stromausfall– Betriebssystemfehler– Software-Fehler– Datenverlust durch Cracker, DoS,
Viren ...– Fehlverhalten von Benutzern
Datensicherung
• Begriffe– Backup/Recovery: temporäre Speicherung– Archivierung: langfristige Speicherung– Migration (HSM): Verschieben von Dateien
• Sicherungsmedien– Backup: meistens Magnetbänder– Archivierung: Bänder, MO, CD-R– Migration: „schnelle“ Medien (MO, CD-R)
Datensicherung
• Hardware– Techniken von Bandlaufwerken
• Digital Audio Tape DAT, 4mm: bis 12GB• 8mm, AIT: bis 25 GB• Digital Linear Tape DLT: bis 40GB• Quarter Inch Tape QIC: bis 5GB• High-Speed-Techniken (IBM Magstar,
StorageTek Redwood): schnelle Zugriffszeiten
Datensicherung
– Band-Roboter („Jukebox“)• mehrere Bänder in einem Gerät• für alle Bandtechniken verfügbar• ein Greifarm lädt autom. ein Band ins Laufwerk• ab 4 Slots• bis 1000 Slots, Kapazitäten > 50TB
– Silos• von > 1000 Slots bis mehrere 10000 Slots• mehrere Dutzend Bandlaufwerke• Kapazitäten > 100TB• Hersteller: IBM, EMASS/Grau, StorageTek
Datensicherung
– Magneto-Optische Medien• MO, CD-R, WORM bis zu 2,5GB• DVD-R: bis 4GB• Vorteil: sehr kurze Zugriffszeiten• Nachteil: geringe Kapazität, dadurch teure
Medien, z.T. nicht wiederbeschreibbar
Datensicherung
• Techniken von optischen Medien– CD-R (CD-WORM)
• 5¼´´-Scheibe aus einem Platomer• Reflexionsschicht mit lichtempf. Farbschicht• beim Schreiben verändert ein Laser die Farbe• Vorteil: preiswerte Technik, geeignet für
gelegentliche lokale Sicherungen• Nachteil: geringe Kapazität (800MB),
langsame Schreibgeschwindigkeit ( x • 150KB/s)
Datensicherung
– DVD-R• ähnliche Technik wie CD-R• Speicherkapazität bis 4GB (kleinere Pit-
Länge, engere Datenspur, größere Datenfläche)
• mehrere Layer (wie bei DVD-ROM) sind nicht vorhanden
– magneto-optische Scheiben (MO)• verfügbar als WORM oder
wiederbeschreibbar• 3½´´ oder 5¼´´, beidseitig beschreibbar
Datensicherung
• aktive Schicht aus magnetischem Material• magnetische Speicherung der Daten• Ummagnetisierung der Schicht mittels Laser• Lesen ebenfalls per Laser• die Polarisierung des Laserlichts abh. von
der Magnetisierungsrichtung (Kerr-Effekt)• Vorteil: zuverlässige Technik, langer Archi-
vierungszeitraum > 10 Jahre• Nachteil: geringe Kapazität (2,6 GB),
langsame Schreibgeschwindigkeit (500KB/s)
Datensicherung
– Phase-Change-Technik• 5¼´´-Polymer-Scheiben• Laserlicht verändert die Polymer-Struktur
von amorph (unstrukturiert) zu kristallin (strukturiert)
• Vorteil: bei platin-beschichteten Scheiben Haltbarkeit > 50 Jahre (?)
• Nachteil: geringe Kapazität (1,5 GB)
Backup-Strategien
• Lokale Sicherung ohne festes Backup-Gerät– CD, Diskette oder Bandlaufwerk sind direkt
am zu sichernden Rechner angeschlossen– Vorteil: geringe Kosten, einfache Hand-
habung– Nachteil: ab mittleren Umgebungen sehr
umständlich, hoher administrativer Aufwand, meist nur für gelegentliche Teilsicherungen sinnvoll, aufwändiges Recovery
Backup-Strategien
• Lokale Sicherung mit festem Backup-Gerät– fest installiertes Laufwerk oder Jukebox– geeignet für Server– Vorteil: regelmäßiges, automatisiertes
Backup, geringer administrativer Aufwand– Nachteil: hohe Kosten, falls mehrere Server
zu sichern sind, evtl. unterschiedliche Software, Recovery nur am Rechner direkt
Backup-Strategien
• Zentrale Netzwerk-Sicherung– Backup-Geräte am zentralen Backup-Server– Sicherung anderer Rechner über das LAN– Client-Server-Anwendung– Vorteil: zentrale Administration, autom.
regel-mäßiges Backup aller Rechner im LAN, Skalierbarkeit, benutzergesteuertes Recovery
– Nachteil: hohe Belastung des LAN, teure Software
– Hersteller z.B. IBM, HP, Legato, CA
Backup-Strategien
• Entwicklung einer Strategie– welche Rechner sind zu sichern?– welche Daten sind wichtig?– Zeitpunkt der Sicherung– Dauer der Sicherung (Geschwindigkeit
von LAN, Rechnern und Laufwerken)– wie oft sind Daten zu sichern?– Art des Backups (Vollsicherung,
inkremen-tell)
Backup-Strategien
– Anforderungen an die Wiederherstellung (Recovery)
– Archivierung erforderlich?– Kopieren (Clonen) des Bandmaterials?– wie lange sollen Backup-Daten online
sein?
Client-Server-Architektur
• Server– Koordination aller Backup-Funktionen– Verwaltung des Datei-Index– Steuerung aller Medien- und Sicherungs-
operationen– sollte mehrere Clients parallel sichern
können– sollte mehrere Laufwerke parallel
beschreiben bzw. auslesen können
Client-Server-Architektur
• Client– startet auf Anforderung die Backup-
Prozesse– liest alle benötigten Verzeichnisse und
Dateien (Rechte!)– schickt die Daten an den Server– ist i. Allg. selbst für das Recovery
zuständig
• Kommunikation z.B. per RPC
Datensicherung
• Anforderungen an die Software– Unterstützung diverser Betriebssysteme– Unterstützung diverser
Sicherungsgeräte– parallele Sicherung mehrerer Clients auf
mehrere Laufwerke– Integration von Online-DB-Sicherungen– Sicherung offener Dateien
Datensicherung
• Backup-Arten– Vollsicherung: Backup aller Dateien– inkrementell: alle Dateien, die sich seit
der letzten Sicherung geändert haben– differentiell: alle Dateien, die sich seit
einem Referenzzeitpunkt geändert haben
– konsolidierend: „virtuelle“ Vollsicherung
Datensicherung
• Aufbewahrungs-Zeitraum im Index– im Index werden alle Informationen über
die gesicherten Dateien abgelegt– nur Dateien im Index sind gezielt wieder
herstellbar– Index-Datei kann sehr groß werden– ältere Daten müssen gelöscht werden– typischer Zeitraum für Online-Recovery:
2 bis 4 Wochen
Datensicherung
• Aufbewahrungs-Zeitraum für Bänder– abhängig von der Größe einer Jukebox– abhängig von der Menge der Bänder
• welche Daten sollen gesichert werden?– alle lokal gemounteten Filesysteme– einzelne Partitionen (/usr, C:, SYS:)– einzelne Verzeichnisse (/usr/local/httpd)– einzelne Dateien
Datensicherung
• Wann soll die Sicherung starten?– Zeitfenster muss eingehalten werden– nicht alle Clients gleichzeitig starten– „geeignete“ Clients gleichzeitig sichern
• Behandlung spezieller Dateien– einige Dateien/Dateitypen nie sichern– einige Dateien immer sichern– Wiederherstellung der access time– client-seitige Kompression
Datensicherung
• Staging– automatische Verlagerung gesicherter
Daten von einem Medium auf ein anderes– Beispiel:
• Sicherung auf Festplatte (z.B. RAID-Array)• Kopieren der Daten in Abh. vom Alter auf ein
langsameres (preiswerteres) Medium• Löschen der Daten von der Backup-Festplatte
– Vorteil: schnelles Recovery
Datensicherung
• Hierarchical Storage Management HSM– erster Schritt: übliche Datensicherung– anschließend: Entfernen der gesicherten
Dateien, ersetzen durch einen Link– migrieren von Dateien in Abh. von Alter
oder Größe bzw. Füllgrad der Festplatte– beim Öffnen einer migrierten Datei wird
sie autom. vom Band zurückgeholt (recall)
Datenbank-Backup
• Sicherung (Backup) einer Datenbank• Warum Sicherung einer DB?
– SQL-Fehler– Prozess-Fehler– Tabellen-Fehler– Benutzer-Fehler– System- / Hardware-Fehler
Datenbank-Backup
• Physikalische Struktur einer Datenbank (am Beispiel Oracle)– Datenfiles (Tabellen)– Transaction-Logs (Online-Redo-Logs)– Archive-Logs– Control-File– Rollback-Segmente
Datenbank-Backup
• Offline-Sicherung:– Datenbank-Prozesse herunterfahren– Datenfiles sichern
• Online-Sicherung:– DB bleibt während der Sicherung in Betrieb– sehr wichtig: Control-File sichern– Backup der Transaction-Logs ist unnötig– aber: Transaction-Logs sollten gemultiplexed
werden
Datenbank-Backup
– Archive-Logs (geschlossene Redo-Logs) müssen gesichert werden
– im NOARCHIVELOG-Modus nur Offline-Backup möglich
– Datenfiles müssen gesichert werden
Datenbank-Backup
• Typen von Backups– konsistentes Backup der gesamten DB– inkonsistentes Backup der gesamten DB– Sicherung einer Tabelle– Sicherung eines Datenfiles– Archive-Log Backups
Backup im SAN
• Klassische Backup-Architektur: Sicherung im LAN, ggf. separates Backup-LAN, es gibt einen oder mehrere Backup-Server
• Server-free Backup– Backup-Client sichert direkt ins SAN– nur Metadaten-Verwaltung im Backup-Server– Koordination mittels Netzwerk-Backup-System– Problem: kopieren von Daten direkt auf das
Speichermedium im SAN, Erweiterung: 3rd-Party-SCSI Copy Command
Backup im SAN
• LAN-free-Backup– etwas einfacher als Server-free-Backup– Backup-Client verhält sich bzgl. des
Schreibens der Daten wie ein Backup-Server
– Verwaltung der Metadaten im Server– Koordination der Gerätezugriffe über den
Server– LAN-free-Backup per Shared-Disk-
Filesystem
Backup im SAN
• Datensicherung mit Instant Copies– Sicherung der „eingefrorenen“ Daten
über einen zweiten Zugriffspfad– Vorteil: Anwendungen können ohne
Unter-brechung weiterarbeiten– Ebenen: Block-, Datei-Ebene,
Anwendungen– Vorsicht: Instant Copies müssen
unbedingt mit konsistenten Daten erzeugt werden
Backup im SAN
• Datensicherung mit Remote Mirroring– Nachteil der Instant Copy: nützt nichts im
Katastrofen-Fall– Remote Mirroring als Backup funktioniert nicht– Daher: Erzeugen einer Instant Copy auf dem
Remote System
• Sicherung von NAS-Servern– Oftmals nur proprietäre Backup-Lösungen, nicht
in ein Datensicherungssystem integrierbar– Möglich: Sicherung per NFS/CIFS
Backup im SAN
• Network Data Management Protocol NDMP– Schnittstelle zwischen NAS-Server und
Datensicherungssystem– Bestandteile:
• Data Management Application DMA• NDMP Services• NDMP Session (Control und Data Session)
– Steuerung einer Session über die DMA mittels Control Connection zu jedem NDMP-Service
Backup im SAN
– Datenübertragung direkt zwischen den NDMP-Services (Data Connection)
– NDMP-Services• NDMP Data Service (Schnittstelle zum Dateisystem
eines NAS-Servers)• NDMP Tape Service (Schnittstelle zum Speichergerät)• NDMP SCSI Pass Through Service
– DMA verwaltet Zustände der Services, die Medien, Anstoßen eines Recovery
– NDMP Version 5: Translator-Service für Verschlüsselung, Kompression, Multiplexing
Archivierung
• Aufheben/einfrieren von Daten über lange Zeiträume
• Archivierung darf nicht mit Backup verwechselt werden
• Ziel Backup: erzeugen mehrerer Kopien zur Wiederherstellung im Fehlerfall
• Ziel Archivierung: Aufbewahrung aktuell nicht mehr benötigter Daten
Archivierung
• Dementsprechend sind unterschiedliche Anforderungen an Backup- bzw. Archiv-systeme sowie die Medien zu stellen
• Begriff: Information Lifecycle Management
• Notwendigkeit der Archivierung– Gesetzliche Anforderungen– Informationen aufbewahren, Wissen erhalten– Auslagerung selten benötigter Daten auf
weniger performante, preiswertere Systeme
Archivierung
• Gesetzliche Anforderungen: – revisionssichere Archivierung (Steuerdaten,
Verträge, Belege)– Unterschiedliche Aufbewahrungszeiträume– Schutz der Daten vor Veränderung,
Manipulation– Zugriff muss jederzeit möglich sein– (protokollierter) Zugriff nur durch authorisierte
Personen– Löschen von Daten nach der
Aufbewahrungsfrist
Archivierung
• Bei Archivierung zu beachten:– Technischer Fortschritt– Dauerhaftigkeit der Archivlösung– Schutz vor Katastrofen– Skalierbarkeit– Anforderungen an den laufenden Betrieb– Kosten
Archivierung
• Techniken (Medien)– WORM Write Once Read Many (optische Medien)– Aber auch festplatten- und band-basierte
WORM-Techniken verfügbar
• Datensicherheit und –integrität• Revisionssicherheit• Löschen von Daten• Unterbrechungs- und verlustfreier Betrieb• Speicherhierarchie
Sicherheit in Speichernetzen
• NFS-Sicherheit– Sicherheit des Protokolls ist gering: keine
native Verschlüsselung, Client-Authentifizierung nur per IP-Adresse, keine Authentifizierung auf Benutzer-Basis (Ausnahme NFSv4 mit Kerberos)
– Prinzipiell ist jeder IP-basierte Angriff möglich– Problem Sniffing: Übermittlung sensitiver
Informationen beim Verbindungsaufbau– Nach erfolgreichem NFS-Mount besteht der
Zugriffsschutz nur noch per FS-Permissions
Sicherheit in Speichernetzen
– root-Zugriff verhindern: root_squash– Freigaben: /etc/exports auf dem NFS-
Server– Problem Authentifizierung: findet nur auf
Basis von Cleint-IP-Adressen statt– Problem Verschlüsselung: keine native
Verschlüsselung (sinnvoll IPSec)– ab NFSv4 wird Kerberos direkt im
Protokoll zur Authentifizierung und Verschlüsselung unterstützt
Sicherheit in Speichernetzen
• Sicherheit im Fibre Channel SAN– Prinzipiell sind die Sicherheitsrisiken im
FC-SAN ähnlich wie bei IP– Authentizität (Herkunft), Authorisierung
(Berechtigungen), Integrität (Unversehrtheit), Verschlüsselung, Verfügbarkeit (DoS), Auditing
– Problem: Speichernetze und –protokolle werden heute oft als rein lokale Technik betrachtet
Sicherheit in Speichernetzen
– Authentizität: Diffie-Hellman CHAP als Teil des FC Security Protocols (FC-SP) optional
– Authorisierung: nur über WWN– WWN-Spoofing– Schwächen des Logins (FLOGI, PLOGI):
adress-Spoofing und Name Server Pollution– Session Hijacking: es muss die
Sequence-/Exchange-ID bekannt sein, dann kann ein Frame mit passender SEQ_CNT zur passenden Zeit eingeschleust werden
Sicherheit in Speichernetzen
– MITM-Attacken: Abhören einer Verbindung zwischen zwei Ports per Name Server Pollution
– Verschlüsselung: heute kein natives FC-Protokoll zur Verschlüsselung verfügbar
– Integrität: keine nativen Methoden verfügbar
Sicherheit in Speichernetzen
• Sicherheit von iSCSI– Alle Sicherheitsrisiken von TCP/IP gelten
auch für iSCSI– Eine ähnlich Funktion wie DNS
übernimmt hier der iSNS (iSCSI Name Server): Name Server Pollution
– Gegenmaßnahme: Challenge Response CHAP, zukünftig besser Kerberos