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Cómo evitar la latencia de la red

Hace mucho tiempo, cambiamos el mundo simple de las redes de almacenamiento pequeñas y planas por una serie de tecnologías sofisticadas que resuelven problemas de almacenamiento más complejos. Al igual que con la salida de las redes de área de almacenamiento (SAN), la planificación simple del ancho de banda de la SAN se acabó. Los arquitectos inteligentes tienen cuidado de evitar los errores comunes que se encuentran en las tecnologías más nuevas, como la extensión SAN nativa, Fibre Channel sobre IP (FCiP) e iSCSI.

Tejidos de conmutadores múltiples: evite los cuellos de botella donde los conmutadores se interconectan

Desde el principio, las personas necesitaban más puertos en una estructura de los que estaban disponibles en un solo conmutador. Inter-Switch Link (ISL) resolvió ese problema y simultáneamente creó uno nuevo. Los diseños de SAN de conmutadores múltiples permitieron que cientos de servidores accedan a un grupo de almacenamiento consolidado, pero crearon cuellos de botella donde los conmutadores se interconectan. La mayoría de las interfaces de administración de conmutadores registran la utilización promedio de puertos y porcentajes altos de marca de agua. Preste mucha atención a los ISL, buscando la saturación. Asegúrese de que no superen regularmente un promedio del 50% ni alcancen picos de utilización del 100%.


Los conmutadores SAN de gama alta también tenían puertos sin bloqueo de velocidad de línea completa en el pasado. Esto significaba que podía conectar su servidor a cualquier puerto y tener acceso a toda velocidad a cualquier otro puerto del conmutador. La desventaja fue que los interruptores construidos de esta manera tienen dificultades para escalar grandes. Afortunadamente, algunos fabricantes, como Cisco, ahora pueden incluir muchos más puertos en un conmutador de lo que se podía imaginar. Tenga cuidado, no todos estos puertos son iguales. Por ejemplo, en la placa Cisco MDS de 48 puertos gen2, no hay suficiente ancho de banda para permitir que todos los puertos funcionen a 4 GB completos simultáneamente. Los puertos individuales se pueden forzar hacia arriba o hacia abajo a la velocidad deseada. Tenga cuidado con los puertos que obtienen el ancho de banda.

Tejido extendido con canal de fibra nativo: mejore la utilización del enlace a larga distancia

Poco después de que aparecieran las SAN, queríamos conectarnos a centros de datos distantes y transportar los paquetes a distancias más largas. La fibra de onda larga y los extensores de canal especializados lo hicieron posible. En perfectas condiciones, se necesitan 2 ms para enviar una trama de canal de fibra (FC) de 100 km y viceversa. Si cada E / S está esperando en línea a que se complete la E / S anterior, es posible que la capacidad de ancho de banda del enlace nunca se utilice por completo, pero el rendimiento sigue siendo deficiente. Cuando se requiere comunicación FC de larga distancia, es necesario agregar créditos de búfer a búfer (B2B) a los puertos en cada lado del enlace para que múltiples E / S puedan estar en el cable a la vez. Esto no reduce la latencia de un solo paquete, pero mejora la utilización y el rendimiento general del enlace.

Estructura extendida con FCiP: comprender los efectos de la latencia de IP en las redes de canal de fibra

La tecnología de almacenamiento está disponible más recientemente para extender las distancias SAN más allá de la capacidad FC tradicional sin enlaces de red dedicados. Los protocolos de canal de fibra sobre IP como iFCP y FCiP se encuentran en muchos conmutadores de gama alta en la actualidad. Combinan la flexibilidad y la capacidad de largo recorrido de IP con la estabilidad simple de FC. La latencia de IP es el enemigo número uno aquí. Los arquitectos deben comprender los parámetros y los efectos de la latencia de IP de las redes FC. Considere este extracto de Redes de almacenamiento IP: directo al núcleo.. Si bien no se trata directamente en el artículo, es importante comprender que el protocolo FCiP tiene algunos gastos generales de conversión y puede agregar latencia adicional en cada extremo. Consulte a los proveedores de hardware FC sobre IP para obtener más detalles.

iSCSI: tenga cuidado con las cargas de trabajo intensivas en E / S

No es ninguna sorpresa para los profesionales del almacenamiento que iSCSI esté en auge. Muchos usuarios tardíos y consumidores de redes de almacenamiento a pequeña escala consideran que iSCSI es un faro de esperanza en la compleja tierra del almacenamiento de canal de fibra. La simplicidad y la rentabilidad de esta tecnología brinda soluciones asequibles y viables a las masas; pero también tiene limitaciones y trampas.

Cuando los hosts iSCSI acceden a una pequeña cantidad de destinos o tienen demandas de rendimiento de E / S muy limitadas, las NIC estándar funcionan bien. Sin embargo, las cargas de trabajo intensivas en E / S o varios destinos iSCSI en una NIC estándar suponen una carga significativa para la CPU del servidor y agregan latencia a los tiempos de servicio del disco de la aplicación alojada. Los HBA iSCSI, también conocidos como tarjetas TCP Offload Engine (TOE), descargan el procesamiento de paquetes Ethernet y SCSI de la CPU principal, lo que mantiene bajos los ciclos del servidor para la aplicación y los tiempos de respuesta del disco.

Incluso con una tarjeta iSCSI TOE instalada, la alta latencia o la congestión de la red pueden aumentar los tiempos de servicio del disco iSCSI. Cualquier cosa más allá de las E / S de servicio ligero que se envían a través de la red IP requiere segmentos de red dedicados o Calidad de servicio (QoS) habilitada en la red IP. La congestión puede arruinar su día de iSCSI.

Las opciones de conectividad de la red de almacenamiento se amplían constantemente. A medida que se amplíen las funciones, también lo harán los obstáculos. Los profesionales del canal de almacenamiento están bien atendidos para estar al tanto de los obstáculos más comunes del ancho de banda de la red de almacenamiento.

Sobre el Autor: Brian Peterson es analista de infraestructura de TI independiente. Tiene una amplia experiencia en almacenamiento empresarial y plataformas informáticas de sistemas abiertos. Un experto reconocido en su campo, ocupó puestos de gran responsabilidad tanto en el lado del proveedor como del cliente de TI.

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