ATA over Ethernet

ATA over Ethernet

ATA over Ethernet(AoE)은 Brantley Coile Company가 개발한 네트워크 프로토콜로 이더넷 네트워크를 통해 블록 스토리지 장치에 단순하고 고성능으로 액세스할 수 있도록 설계되었습니다.저비용의 표준 테크놀로지로 SAN(Storage Area Network)을 구축하는 데 사용됩니다.

프로토콜 설명

AoE는 레이어 2 이더넷 상에서 동작합니다.AoE는 IP(Internet Protocol)를 사용하지 않으므로 인터넷 또는 다른 IP 네트워크를 통해 액세스할 수 없습니다.이 점에서는 iSCSI보다 Fibre Channel over Ethernet에 가깝습니다.

이 접근 방식은 프로토콜 계층이 적기 때문에 AoE가 빠르고 가벼워집니다.또한 프로토콜을 비교적 쉽게 구현할 수 있으며 고성능으로 선형 확장성을 제공합니다.AoE 사양은 iSCSI의 257페이지에 [2]비해 12페이지입니다[1].

AoE 헤더 형식:
0 2 3 0 1 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 8 0 1 2 3 5 8 0 0 0 0 + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + + - + + - + + + - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +4 이더넷 송신원 MAC 주소 +-+-+-++-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-++-+-+-+-++-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

AoE에는 IEEE에 할당된EtherType 0x88A2가 있습니다.

ATA 캡슐화

SATA(및 이전 버전의 PATA) 하드 드라이브는 읽기, 쓰기, 상태 등의 명령을 발행하기 위해 ATA(Advanced Technology Attachment) 프로토콜을 사용합니다.AoE는 이러한 명령어를 이더넷프레임 내에 캡슐화하여 SATA 또는 40핀 리본 케이블이 아닌 이더넷네트워크를 경유할 수 있도록 합니다.AoE는 내부적으로 ATA 프로토콜을 사용하지만 운영 체제에 SCSI로 디스크를 제공합니다.또한 실제 디스크는 SCSI 또는 다른 종류의 디스크가 될 수 있습니다. AoE는 ATA 명령 집합을 사용하는 디스크에만 제한되지 않습니다.AoE 드라이버를 사용하면 호스트 운영 체제가 직접 연결된 것처럼 원격 디스크에 액세스할 수 있습니다.

AoE에 의해 제공되는 ATA의 캡슐화는 단순하고 저레벨이므로 변환은 고성능 또는 소형 임베디드 디바이스 내부 또는 둘 다에서 실행할 수 있습니다.

라우팅 가능성

AoE는 IP를 사용하여 계층 3 위에서 실행되는 일부 다른 SAN 프로토콜과 달리 데이터 링크 계층에서 실행되는 계층 2 프로토콜입니다.이것에 의해, TCP/IP 의 처리 오버헤드가 큰폭으로 경감됩니다만, 라우터는 AoE 데이터를 상이한 네트워크(캠퍼스 네트워크나 인터넷 등)에 라우팅 할 수 없습니다.대신 AoE 패킷은 단일 로컬 이더넷 스토리지 영역 네트워크 내에서만 전송할 수 있습니다(예: 동일한 스위치에 연결된 컴퓨터 세트 또는 동일한 LAN 서브넷 또는 VLAN).

보안.

AoE의 비루팅성은 유일한 보안 메커니즘입니다(즉, 침입자는 라우터를 통해 접속할 수 없습니다.루티드 네트워크상의 이더넷프레임 터널링이 사용되지 않는 로컬이더넷 스위치에 물리적으로 접속할 필요가 있습니다).단, 패스워드 검증 또는 암호화를 위한 AoE 고유의 메커니즘은 없습니다.이 프로토콜은 Coraid Storage 어플라이언스, vblade 및 GGAOED와 같은 AoE 타깃이 특정 MAC 주소(스푸핑 가능)에서만 연결을 허용하는 액세스 목록("마스크")을 설정할 수 있도록 합니다.이더넷 VLAN을 사용하여 AoE를 가장 안전하게 보호합니다.

설정 문자열

AoE 프로토콜은 호스트 기반 공동 잠금 메커니즘을 제공합니다.여러 AoE 이니시에이터가 AoE 타깃을 사용하는 경우 공유 AoE 디바이스에서 설정 문자열 데이터를 읽고 쓸 때 서로 간섭하지 않도록 통신해야 합니다.이러한 협력이 없으면 액세스가 엄격히 읽기 전용이거나 클러스터 파일 시스템을 사용하지 않는 한 파일 시스템의 손상과 데이터 손실이 발생할 수 있습니다.

AoE에서 제공하는 옵션 중 하나는 스토리지 디바이스 자체를 특정 호스트 액세스를 결정하는 메커니즘으로 사용하는 것입니다.이것은 AoE의 "config string" 기능입니다.[3]컨피규레이션스트링은, 디바이스를 사용하고 있는 유저와 그 외의 정보를 기록할 수 있습니다.복수의 호스트가 동시에 설정 문자열을 설정하려고 하면 1개만 성공합니다.다른 호스트에게 경합이 통지됩니다.

운영 체제 지원

다음의 operating system은, ATA over Ethernet(AoE)를 서포트합니다.

OS 지지하다 서드파티제 드라이버
리눅스 네이티브(2.6.11+) 코레드
창문들 서드파티 StarWind 소프트웨어 AoE 이니시에이터,[4] WinAoE,[5] WinVBlock
Mac OS X 10.4 이후 서드파티 2006년부터 2010년까지 2-Frost Technologies는 독점 소프트웨어를 개발하고 Windows 및 Mac 시장에서 AoE 스토리지 솔루션을 판매했습니다.Mac의 실장은 독자적인 것이었고 Windows 버전은 StarWind Software에서 OEM으로 취득했습니다.
Mac OS X 10.5 및 10.6 서드파티 스몰 트리 통신
솔라리스 서드파티 코레드
FreeBSD 서드파티 Coraid(구식)
오픈BSD 네이티브(4.5~5[8].6)
VMware 서드파티 코레드
Bell Labs의 플랜9[9] 네이티브

하드웨어 지원

Coraid는 EtherDrive 브랜드로 AoE SAN 어플라이언스 어레이와 NFS 또는 SMB 프로토콜을 사용하여 네트워크 연결 스토리지 기능을 하나 이상의 AoE 어플라이언스에 추가하는 Disk 없는 게이트웨이를 제공했습니다.코레이드 브랜드는 현재 코레이드를 설립한 브랜틀리 코일이 설립한 SouthSuite, Inc.가 소유하고 있습니다.

2007년에 LayerWalker는[10] 패스트 이더넷과 기가비트 이더넷 모두에서 동작하는 miniSAN이라고 불리는[11] AoE 하드웨어를 발표했습니다.miniSAN 제품 패밀리는 표준 AoE 서버 기능과 더불어 PC, 소비자 및 중소기업 시장을 대상으로 하는 기타 관리 기능을 제공합니다.

관련 개념

AoE는 단순한 네트워크 프로토콜이지만 복잡한 스토리지 가능성을 열어줍니다.이러한 스토리지 시나리오를 이해하고 평가하려면 몇 가지 개념을 숙지하는 것이 좋습니다.

스토리지 영역 네트워크

SAN을 사용하면 물리 하드 드라이브를 사용하는 서버에서 분리하여 네트워크에 배치할 수 있습니다.SAN 인터페이스는 SATA 또는 SCSI와 같은 비네트워크 인터페이스와 원칙적으로 유사합니다.대부분의 사용자는 SAN 인터페이스를 직접 사용하지 않습니다.대신 로컬 디스크 대신 SAN 디스크를 사용하는 서버에 연결합니다.그러나 직접 연결도 사용할 수 있습니다.

SAN 네트워크를 사용하여 스토리지에 액세스할 경우 로컬 디스크에 비해 다음과 같은 몇 가지 잠재적인 이점이 있습니다.

  • 스토리지 용량을 추가하는 것이 더 쉽고 스토리지 용량도 사실상 무제한입니다.
  • 스토리지 용량을 더 쉽게 재할당할 수 있습니다.
  • 데이터를 공유할 수 있습니다.
  • 또한 SAN은 다른 형태의 네트워크 스토리지에 비해 낮은 수준의 고성능입니다.

스토리지 영역 네트워크 사용

SAN 디스크를 사용하려면 호스트가 파일 시스템으로 포맷해야 합니다.그러나 SATA 또는 SCSI 디스크와 달리 SAN 하드 드라이브는 여러 시스템에서 액세스할 수 있습니다.이것은 위험과 기회의 원천이다.

기존 파일 시스템(FAT 또는 ext3)은 단일 호스트에서 액세스할 수 있도록 설계되어 있으며 여러 시스템에서 액세스할 경우 예측할 수 없는 동작이 발생합니다.이러한 파일 시스템을 사용할 수 있으며, AoE는 동시 액세스로부터 AoE 타깃을 보호할 수 있는 메커니즘을 제공합니다(「설정 문자열」 참조).

공유 디스크 파일 시스템을 사용하면 여러 대의 컴퓨터가 개별 파일에 대한 동시 액세스를 조정하여 하나의 하드 디스크를 안전하게 사용할 수 있습니다.이러한 파일 시스템을 사용하면 중간 서버나 파일 시스템 없이(및 더 높은 성능으로) 동일한 AoE 타깃에 여러 머신이 액세스할 수 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ S. Hopkins, B. Coile (February 2009). "AoE (ATA over Ethernet)" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2016-10-25. Retrieved 2015-10-14.
  2. ^ "Internet Small Computer Systems Interface (iSCSI)". IETF. April 2004. RFC 3720.
  3. ^ Quanstrom, Erik. "aoecfg(8) - Linux man page". die.net. Retrieved 5 July 2011.
  4. ^ Microsoft Windows용 StarWind Free AoE 이니시에이터
  5. ^ WinAoE 드라이버: 부팅 가능한 오픈 소스 AoE 이니시에이터로, EOL이 적용되어 WinVBlock 후계자에 의해 단계적으로 폐지됩니다.
  6. ^ WinVlock 드라이버 2010년 1월 10일 Wayback Machine에서 아카이브: MEMDISK 및 GRUB4로 작성된 AoE 타깃, 파일 백업 디스크 및 RAM 디스크를 부팅할 수 있는 WinAoE 포크DOS
  7. ^ Small Tree – Mac 네트워크 전문가
  8. ^ OpenBSD 5.7 changelog
  9. ^ "Plan 9 from Bell Labs". Archived from the original on 2006-04-28. Retrieved 2007-09-13.
  10. ^ "LayerWalker Technology, Inc". Archived from the original on July 1, 2012.
  11. ^ "LayerWalker miniSAN Technology" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2009-02-06.

외부 링크