Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

ATA over Ethernet ( AoE ) - это сетевой протокол, разработанный компанией Brantley Coile и предназначенный для простого и высокопроизводительного доступа к блочным устройствам хранения данных по сетям Ethernet . Он используется для построения сетей хранения данных (SAN) с использованием недорогих стандартных технологий.

Описание протокола [ править ]

AoE работает на уровне 2 Ethernet . AoE не использует интернет-протокол (IP); к нему нельзя получить доступ через Интернет или другие IP-сети. В этом отношении он больше похож на Fibre Channel over Ethernet, чем на 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 [ править ]

Жесткие диски SATA (и более старые PATA) используют протокол Advanced Technology Attachment (ATA) для выдачи команд, таких как чтение, запись и состояние. AoE инкапсулирует эти команды в кадры Ethernet 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 [ править ]

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 [ править ]

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 обеспечивает цели AoE, такие как устройства хранения Coraid , vblade и GGAOED, для создания списков доступа («масок»), разрешающих соединения только с определенных MAC-адресов (хотя они могут быть подделаны). Наиболее безопасный AoE за счет использования сетей Ethernet VLAN.

Строка конфигурации [ править ]

Протокол AoE обеспечивает механизм совместной блокировки на основе 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 такого взаимодействия вероятны повреждение файловой системы и потеря данных, если только доступ не является строго доступом только для чтения или не используется кластерная файловая система .

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 преуспевает. Другой хост информируется о конфликте.

Поддержка операционной системы [ править ]

Следующие операционные системы обеспечивают поддержку ATA через Ethernet (AoE):

Операционные системыСлужба поддержкиСторонние драйверы
LinuxРодной (2.6.11+)Coraid
ОкнаСтороннийStarWind Software AoE Initiator, [4] WinAoE, [5] WinVBlock [6]
Mac OS X 10.4 и вышеСтороннийС 2006 по 2010 год 2ºFrost Technologies разрабатывала собственное программное обеспечение и продавала решения для хранения данных AoE на рынках Windows и Mac. Реализация для Mac была собственной, а версия для Windows была изготовлена ​​OEM-производителем StarWind Software.
Mac OS X 10.5 и 10.6СтороннийСвязь малых деревьев [7]
СолярисСтороннийCoraid
FreeBSDСтороннийCoraid (устаревший)
OpenBSDСобственный (от 4,5 до 5,6 [8] )
VMwareСтороннийCoraid
План 9 от Bell Labs [9]Родной

Поддержка оборудования [ править ]

Компания Coraid предложила ряд устройств AoE SAN под брендом EtherDrive , а также бездисковые шлюзы, которые добавляют функциональность сетевого хранилища с использованием протоколов NFS или SMB для одного или нескольких устройств AoE. Бренд Coraid теперь принадлежит SouthSuite, Inc., копии, основанной Брантли Койлом, который основал Coraid .

В 2007 году LayerWalker [10] анонсировал оборудование AoE под названием miniSAN [11], работающее как в Fast, так и в Gigabit Ethernet. Семейство продуктов miniSAN предлагает стандартные функции сервера AoE, а также другие функции управления, предназначенные для ПК, потребительского рынка , а также малого и среднего бизнеса .

Понятия, связанные с данным [ править ]

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

Сети хранения данных [ править ]

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.
  • Проще перераспределить емкость хранилища.
  • Данные могут быть переданы.
  • Кроме того, по сравнению с другими формами сетевого хранения SAN низкоуровневые и высокопроизводительные.

Использование сетей хранения данных [ править ]

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 опасности и возможностей.

Традиционные файловые системы (такие как FAT или 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, с помощью которых цель AoE может быть защищена от одновременного доступа (см .: Config String).

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

См. Также [ править ]

  • HyperSCSI
  • iSCSI
  • Fibre Channel через Ethernet (FCoE)
  • InfiniBand
  • Сетевое блочное устройство

Ссылки [ править ]

  1. ^ С. Хопкинс, Б. Coile (февраль 2009). «AoE (ATA через Ethernet)» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 25 октября 2016 года . Проверено 14 октября 2015 .
  2. ^ http://www.ietf.org/rfc/rfc3720.txt
  3. ^ Quanstrom, Эрик. «aoecfg (8) - справочная страница Linux» . die.net . Проверено 5 июля 2011 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  4. ^ StarWind Free AoE Initiator для Microsoft Windows
  5. ^ Драйвер WinAoE : загрузочный инициатор AoE с открытым исходным кодом, EOL-ed и прекращен заменой WinVBlock.
  6. ^ Драйвер WinVBlock. Архивировано 10 января 2010 г. на 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. ^ Список изменений OpenBSD 5.7
  9. ^ «План 9 от Bell Labs» . Архивировано из оригинала на 2006-04-28 . Проверено 13 сентября 2007 .
  10. ^ "LayerWalker Technology, Inc" . Архивировано из оригинала на 1 июля 2012 года.
  11. ^ "Технология LayerWalker miniSAN" (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 06.02.2009. CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )

Внешние ссылки [ править ]

  • Статьи:
    • ATA Over Ethernet: подключение жестких дисков к локальной сети - Linux Journal (28 апреля 2005 г.)
    • ATA-over-Ethernet позволяет использовать недорогие SAN, ориентированные на Linux - LinuxDevices.com (23 июня 2004 г.)
    • Протокол ATA через Ethernet (AoE) - журнал Linux (15 июня 2005 г.)
  • HowTos:
    • Использование ATA через Ethernet в Debian Etch
  • Протокол:
    • Определение протокола AoE