Introduction to Storage Area Networks - The Cisco Learning Network

352 Pages·2006·4.64 MB·English

Front cover
Introduction to Storage
Area Networks
Learn basic SAN terminology and
component uses
Introduce yourself to the benefits a
SAN can bring
Discover the IBM
TotalStorage SAN portfolio
Jon Tate
Fabiano Lucchese
Richard Moore
ibm.com/redbooks

International Technical Support Organization
Introduction to Storage Area Networks
July 2006
SG24-5470-03
Note: Before using this information and the product it supports, read the information in
“Notices” on pagexv.
Fourth Edition (July 2006)
This edition applies to the IBM TotalStorage portfolio.
© Copyright International Business Machines Corporation 1999, 2003, 2006. All rights reserved.
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Schedule Contract with IBM Corp.
Contents
Figures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .xi
Notices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xv
Trademarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .xvi
Preface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xvii
The team that wrote this redbook. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xviii
Become a published author . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .xix
Comments welcome. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xx
Chapter 1. Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1 What is a Storage Area Network?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.2 SAN components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.2.1 SAN connectivity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2.2 SAN storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2.3 SAN servers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.3 The importance of standards. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.4 Where are SANs heading? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Chapter 2. How, and why, can we use a SAN?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.1 Why use a SAN?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.1.1 The problem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.1.2 The requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.2 How can we use a SAN?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.2.1 Infrastructure simplification. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.2.2 Information lifecycle management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.2.3 Business continuity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3 Using the SAN components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3.1 Storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3.2 SAN connectivity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.3.3 Servers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.3.4 Putting the components together . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Chapter 3. Fibre Channel internals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
3.1 Firstly, why the Fibre Channel architecture?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.1.1 The SCSI legacy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.1.2 Why Fibre Channel?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.2 Layers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.3 Optical cables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
© Copyright IBM Corp. 1999, 2003, 2006. All rights reserved. iii
3.3.1 Attenuation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.3.2 Maximum power . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.3.3 Fiber in the SAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
3.3.4 Dark fiber. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.4 Classes of service. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3.4.1 Class 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3.4.2 Class 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3.4.3 Class 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3.4.4 Class 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.4.5 Class 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.4.6 Class 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.4.7 Class F . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.5 Fibre Channel data movement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.5.1 Byte encoding schemes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.6 Data transport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.6.1 Ordered set. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.6.2 Frames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.6.3 Sequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.6.4 Exchanges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.6.5 In order and out of order. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.6.6 Latency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.6.7 Open Fiber Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.7 Flow control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.7.1 Buffer to buffer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.7.2 End to end. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.7.3 Controlling the flow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.7.4 Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.8 Addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.8.1 World Wide Name. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
3.8.2 Port address . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
3.8.3 24-bit port address . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
3.8.4 Loop address . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
3.8.5 FICON address. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Chapter 4. Topologies and other fabric services. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
4.1 Fibre Channel topologies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
4.1.1 Point-to-point. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
4.1.2 Arbitrated loop. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
4.1.3 Switched fabric . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
4.2 Port types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
4.2.1 Domain ID. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
4.3 Fibre Channel Arbitrated Loop protocols. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
4.3.1 Fairness algorithm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
iv Introduction to Storage Area Networks
4.3.2 Loop addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
4.4 Fibre Channel login. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
4.4.1 Port login. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
4.4.2 Process login. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
4.4.3 Fabric login . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
4.5 Fibre Channel fabric services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
4.5.1 Management services. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
4.5.2 Time services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
4.5.3 Simple name server . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
4.5.4 Login services. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
4.5.5 Registered State Change Notification. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
4.6 Routing mechanisms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
4.6.1 Spanning tree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
4.6.2 Fabric shortest path first . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
4.7 Zoning. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
4.7.1 Hardware zoning. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
4.7.2 Software zoning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
4.7.3 LUN masking. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Chapter 5. IP storage networking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
5.1 Fibre Channel over IP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
5.2 iFCP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
5.3 iSCSI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
5.4 The FCIP, iFCP or iSCSI conundrum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
5.5 The multiprotocol environment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
5.5.1 Fibre Channel switching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
5.5.2 Fibre Channel routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
5.5.3 Tunneling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
5.5.4 Routers and gateways . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
5.5.5 Internet Storage Name Service. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
5.6 Deeper into the protocols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
5.6.1 FCIP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
5.6.2 iFCP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
5.6.3 iSCSI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
5.7 Routing considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
5.7.1 Packet size . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
5.7.2 TCP congestion control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
5.7.3 Round-trip delay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
5.7.4 Write acceleration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
5.7.5 Tape acceleration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
5.8 Multiprotocol solution briefs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
5.8.1 Dividing a fabric into sub-fabrics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
5.8.2 Connecting a remote site over IP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
Contents v
5.8.3 Connecting hosts using iSCSI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Chapter 6. Fibre Channel products and technology . . . . . . . . . . . . . . . . 109
6.1 The environment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
6.2 SAN devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
6.2.1 Bridges and gateways. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
6.2.2 Arbitrated loop hubs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
6.2.3 Switched hubs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
6.2.4 Switches and directors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
6.2.5 Multiprotocol routing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
6.2.6 Service modules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
6.2.7 Multiplexers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
6.2.8 Storage considered as legacy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
6.3 Componentry. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
6.3.1 ASIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
6.3.2 Fibre Channel transmission rates. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
6.3.3 SerDes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
6.3.4 Backplane and blades. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
6.4 Gigabit transport technology. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
6.4.1 Ten Gigabit small form-factor pluggable. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
6.4.2 Small form-factor pluggable media. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
6.4.3 Gigabit interface converters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
6.4.4 Gigabit Link Modules. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
6.4.5 Media Interface Adapters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
6.4.6 1x9 Transceivers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
6.4.7 Host bus adapters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
6.5 Inter-switch links . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
6.5.1 Cascading. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
6.5.2 Hops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
6.5.3 Fabric shortest path first . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
6.5.4 Blocking. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
6.5.5 Latency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
6.5.6 Oversubscription. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
6.5.7 Congestion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
6.5.8 Trunking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
Chapter 7. Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
7.1 Management principles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
7.1.1 Management types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
7.1.2 SAN management levels. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
7.1.3 SAN fault isolation and troubleshooting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
7.2 Management interfaces and protocols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
7.2.1 SNIA initiative . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
vi Introduction to Storage Area Networks
7.2.2 Simple Network Management Protocol. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
7.2.3 Service Location Protocol. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
7.2.4 Vendor-specific mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
7.3 Management features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
7.3.1 IBM TotalStorage Productivity Center. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
7.4 Vendor management applications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
7.4.1 IBM TotalStorage b-type family. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
7.4.2 Cisco. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
7.4.3 IBM TotalStorage e-type family. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
7.4.4 IBM TotalStorage m-type family . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
7.5 SAN multipathing software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
7.6 Storage virtualization in the SAN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
7.6.1 SANs and storage virtualization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
7.6.2 Virtualization levels. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
7.6.3 Virtualization models. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
7.6.4 Virtualization strategies. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
Chapter 8. Security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
8.1 Security principles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
8.1.1 Access control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
8.1.2 Auditing and accounting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
8.1.3 Data security. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
8.1.4 Encryption. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
8.1.5 Encryption schemes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
8.1.6 Encryption tools and systems. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
8.2 Security mechanisms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
8.2.1 IP security. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
8.3 Fibre Channel security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
8.3.1 Securing a fabric. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
8.3.2 Zoning, masking and binding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
8.3.3 Data security. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
8.4 Best practices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
Chapter 9. The IBM product portfolio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
9.1 Why an IBM TotalStorage SAN?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
9.2 Entry SAN switches. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
9.2.1 IBM System Storage SAN10Q . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
9.2.2 IBM TotalStorage SAN16B-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
9.2.3 IBM TotalStorage SAN16M-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
9.3 Midrange SAN switches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
9.3.1 IBM TotalStorage SAN32B-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
9.3.2 IBM System Storage SAN64B-2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
9.3.3 IBM TotalStorage SAN32M-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
Contents vii
9.3.4 Cisco MDS 9120 and 9140 Multilayer Fabric Switch . . . . . . . . . . . 189
9.3.5 Cisco MDS 9216i and 9216A Multilayer Fabric Switch. . . . . . . . . . 190
9.3.6 Cisco MDS 9020 Fabric Switch. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
9.4 Enterprise SAN directors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
9.4.1 IBM TotalStorage SAN Director M14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
9.4.2 IBM TotalStorage SAN140M. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
9.4.3 IBM TotalStorage SANC40M . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
9.4.4 IBM TotalStorage SAN256M. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
9.4.5 IBM TotalStorage SAN256B. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
9.4.6 Cisco MDS 9506 Multilayer Director. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
9.4.7 Cisco MDS 9509 Multilayer Director. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
9.4.8 Cisco MDS 9513 Multilayer Director. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
9.5 Multiprotocol routers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
9.5.1 IBM TotalStorage SAN04M-R multiprotocol SAN router. . . . . . . . . 208
9.5.2 IBM TotalStorage SAN 16B-R multiprotocol SAN router . . . . . . . . 210
9.5.3 IBM TotalStorage SAN16M-R multiprotocol SAN router. . . . . . . . . 211
9.5.4 IBM System Storage SAN18B-R multiprotocol router. . . . . . . . . . . 212
9.6 IBM TotalStorage DS family . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
9.6.1 Entry-level disk systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
9.6.2 IBM TotalStorage DR550 Express . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
9.6.3 IBM TotalStorage EXP24 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
9.6.4 Mid-range disk systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
9.6.5 IBM System Storage DR550. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
9.6.6 Enterprise disk systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
9.7 IBM Tape Storage Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
9.7.1 Tape drives. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
9.8 IBM TotalStorage virtualization. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
9.8.1 IBM TotalStorage SAN Volume Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
9.8.2 IBM TotalStorage SAN File System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
Chapter 10. Solutions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
10.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
10.2 Basic solution principles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
10.2.1 Connectivity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
10.2.2 Adding capacity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
10.2.3 Data movement and copy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
10.2.4 Upgrading to faster speeds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
10.3 Infrastructure simplification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
10.3.1 Storage pooling. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
10.3.2 Data sharing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
10.3.3 Clustering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
10.3.4 Consolidation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
10.4 Business continuity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
viii Introduction to Storage Area Networks