Mobiel met NDAS Externe opslag steeds omvangrijker

Transcriptie

1 Mobiel met NDAS Externe opslag steeds omvangrijker 28 Notebooks en laptops maken het mogelijk om met kopieën van bestanden te werken die zijn opgeslagen op een computersysteem dat zich op een vaste locatie bevindt. De simpelste methode is om de benodigde bestanden bij vertrek naar een werkmap op de notebook te kopiëren en bij terugkomst weer terug te kopiëren. BRAM DONS maart 2004 \\ NetOpus

2 Van groot belang is het dat de klokken van de notebook en de hostcomputer gelijklopen, want bij het kopiëren van werkmappen kijkt Windows naar de datum en tijd waarop bestanden voor het laatste zijn gewijzigd. Windows XP heeft echter een handig hulpprogramma genaamd synchronisatiebeheer, waarmee het eenvoudiger is geworden om met gedeelde bronnen op een LAN te werken. Met de automatische synchronisatiemethode is men er zeker van dat de bestanden op de notebook altijd gelijk zijn met de gedeelde bron op het LAN. De werkmap- en synchronisatiemethode kennen echter een paar nadelen. Ten eerste moet men er natuurlijk zeker van zijn dat tijdens het offline gebruik op de laptop in de tussentijd andere netwerkgebruikers geen toegang hebben tot eventueel gedeelde bestanden op het LAN. Ten tweede zal - afhankelijk van het aantal en de grootte van de bestanden - synchronisatie een bepaalde tijd in beslag nemen. De benodigde tijd vormt een beperking voor de totaal beschikbare offline werkomgeving. Extern opgeslagen Er zijn echter talrijke situaties denkbaar waarbij men offline de beschikking wil hebben over een complete ontwikkelen/of werkomgeving, inclusief alle erbij behorende applicaties en hulpprogramma s. De Windows-omgeving biedt daartoe een mogelijkheid middels een removable storage device. Zo biedt de USB memorykey de simulatie van een schijf die door het Windows-systeem als een normale vaste schijf met een aparte drive letter wordt behandeld. De opslagcapaciteit daarvan blijft echter beperkt tot (thans) ongeveer 2GB. Wel zijn er schijfsystemen beschikbaar van enkele honderden GB s die via een USB- of FireWire-poort direct met de pc worden verbonden, maar ook dit type opslagsysteem kan niet door meerdere gebruikers in een netwerk worden gebruikt. USB en FireWire producten zijn ook beperkt in het aantal uit te voeren taken als het vertalen van requests van client- naar disk commando s. Bovendien is het, door het gebrek aan geheugen en de lage processorprestaties, moeilijk om bepaalde taken zoals de ondersteuning van meerdere requests die gelijktijdige filesharing mogelijk maken op hoger niveau te kunnen uitvoeren. Hierdoor voldoen dergelijke externe opslagsystemen niet bij toepassing in een thuisnetwerk. Er is echter een nieuw type removable disk-systeem op de markt gekomen met een minimale opslagcapaciteit van 80GB, de zogenaamde Network Direct C Afbeelding 1» Blockdiagram C Afbeelding 2» Systeemarchitectuur C Afbeelding 3» LPX header Attached Storage (NASD) disk van de firma XiMeta. Deze, met het netwerk verbonden schijf biedt meerdere gebruikers gelijktijdige toegang tot hetzelfde opslagsysteem. Markt voor externe opslagsystemen De markt voor opslag-devices is de afgelopen jaren enorm gegroeid. Een trend die zich de komende jaren ongetwijfeld nog zal voortzetten. De traditionele 29

3 30 C Afbeelding 5» XiMeta LPX Protocol C Afbeelding 4» Setting guide scherm C Afbeelding 6» NetDisk controller markt voor opslag-devices binnen het pc-segment waren direct verbonden opslagsystemen (DAS). De markt voor NetDisk kan in twee brede categorieën worden onderverdeeld: g persoonlijk gebruik; g kleine tot middelgrootte ondernemingen (MKB-segment). De verwerkingskracht van de huidige pc s voldoet voor de meeste gebruikers. De enorme toename van de hoeveelheid multimedia leidt echter in het algemeen snel tot een tekort aan opslagruimte op de interne schijf (een van de belangrijkste redenen om een pc te gaan vervangen). Als gevolg daarvan neemt de markt voor externe opslagsystemen jaarlijks toe. Voor pc s, uitgerust met zowel een Ethernet- als USB-poort, is de combinatie met een NetDisk een goedkope en eenvoudige manier om de opslagcapaciteit te vergroten waardoor de vervanging van de pc niet direct noodzakelijk meer is. In de huiselijke omgeving zijn vaak al meer dan twee pc s en/of laptop computers te vinden. Steeds vaker worden deze via een wireless thuisnetwerk met elkaar verbonden. Thuiswerken met pc s is begonnen met multimedia pc s, maar in de toekomst zullen we steeds vaker koppelingen met digitale home appliances zoals TV s, PDA s en spelcomputers (als bijvoorbeeld de X-box) zien. Dat betekent dat er behoefte ontstaat om films, muziek, spelletje en beeld binnen een netwerk op te slaan en te delen. Na digitalisatie kunnen de traditionele analoge media ook binnen het netwerk worden gedeeld. NetDisk, met zijn multi-interface, biedt een prima oplossing om binnen een thuisnetwerk een grote hoeveelheid data-opslag tegen een betaalbare prijs te delen. Vorderingen op het gebied van ERP, VCM en CRM maken het mogelijk deze technologie ook beschikbaar te maken voor het MKB-segment. Voor dergelijke applicaties is een grote hoeveelheid opslagruimte vereist. De huidige opslagtechnologieën - NAS en SAN - zijn meestal te duur (in aanschaf en onderhoud) voor het MKB. De NetDisk-technologie biedt een betaalbare oplossing voor de toepassing van de genoemde applicaties. Introductie NASD NDAS is een nieuw concept, waarbij een schijfsysteem direct met een netwerk kan worden verbonden zonder dat daarbij een host of server nodig is. NDAS fungeert als een onafhankelijk - lokaal of gedeeld - opslagsysteem dat door elke pc of laptop op het netwerk kan worden gebruikt. De unieke technologie van NDAS maakt het mogelijk dat het opslagdevice door iedere pc op het LAN als een locale schijf wordt gezien. In dat opzicht lijkt het veel op het concept van een Storage Area Network (SAN). De firma XiMeta heeft de op NDAS-technologie gebaseerde NetDisk ontwikkeld, speciaal bedoeld voor persoonlijk en commercieel gebruik. NetDisk bevat een standaard Hard Disk Drive (HDD) omdat deze de beste verhouding ten aanzien van prijs/prestaties en opslagcapaciteit/prijs biedt. De NetDisk wordt via een Ethernet- of draadloos WiFi WLAN netwerk of lokaal via een USB 2.0 interface met een pc of laptop verbonden. De via Ethernet verbonden NetDisk maakt van standaard UTP-kabel gebruik en is compliant met de standaard. NetDisk bestaat uit een zestal blokken: een Ethernet controller, transmit- en receive protocol handler, disk command parser, memory manager en IDE controller (zie Afbeelding 2). maart 2004 \\ NetOpus

4 Systeemarchitectuur NetDisk Het nieuwe NetDisk opslagsysteem is binnen een enkele ASIC-chips geïmplementeerd. Op een van de chips zijn eenvoudige diskfuncties geïmplementeerd, zoals een IDE externe disk controller, complexe functies als disk sharing, toegangscontrole en beveiliging. De NetDisk-architectuur is gebaseerd op het client-server model waarbij de host als client en de NetDisk als server fungeert (zie Afbeelding 3). Wanneer een applicatie de host een verzoek stuurt voor de toegang tot een bestand, vertaalt de NetDisk device driver dit verzoek naar het disk command protocol en stuurt deze via een speciaal netwerkprotocol door naar de NetDisk. De NetDisk vertaalt vervolgens het ontvangen packet naar een serie raw IDEcommando s, waarna NetDisk het resultaat van de disk-operatie aan de host aflevert. De NetDisk-technologie komt overeen met die van een externe schijf. De controller van een externe disk bevat geen bestandsysteem waardoor het bestandsysteem op de host de NetDisk schijf als een locale schijf beschouwd. plexiteit aan de device-driver toe te voegen, heeft XiMeta ervoor gekozen speciaal het NetDisk protocol te ontwikkelen om het verlies van data packets tegen te gaan. Installatie NetDisk Bij installatie van de software kan de gebruiker kiezen uit NDAS, Ethernet of USB 2.0 mode. In NDAS mode wordt de NetDisk C Afbeelding 7» Unplug or Eject Hardware scherm NetDisk protocol Het door XiMeta ontworpen NetDisk on a chip protocol is een connection oriented protocol dat een betrouwbare service biedt, overeenkomstig TCP/IP. De header van het in dit protocol gebruikte LPX-packet is vergelijkbaar met TCP/IP (zie Afbeelding 4). Het Eth-type veld wordt door andere protocollen gebruikt om ze van elkaar te onderscheiden. Het Size veld geeft de grootte van de payload aan, de D - en S -port velden worden gebruikt bij de ondersteuning van meerdere verbindingen met dezelfde host en het type veld definieert het gebruikte soort packet. Tenslotte, de SEQ - en ACK -number velden worden gebruikt door de hertransmissie-manager ter ondersteuning van een betrouwbare service. Omdat NetDisk uitsluitend binnen LAN s wordt toegepast, kon het NetDisk-protocol eenvoudig worden gehouden doordat het niet bepaald complexe voorzieningen voor WAN s nodig heeft. XiMeta heeft, vanwege de eenvoud, wel overwogen om een connection less protocol toe te passen maar heeft vanwege de vereiste betrouwbaarheid (die wordt verkregen bij hertransmissie) toch gekozen voor een connection oriented protocol. Een andere reden om voor dit type verbinding te kiezen is de toepassing van NetDisk in combinatie met laagpresterende systemen (zoals setup boxes en DVR s), waar bij toepassing van een connectionless protocol het verlies van data packets niet wordt opgevangen. In plaats van extra com- C Afbeelding 8» Configuratie NetDisk C Afbeelding 9» Iometer testresultaat NetDisk met een 100BaseT full duplex switch verboden, in Ethernet mode via een cross-over kabel direct met de pc s Ethernet port. In USB 2.0 mode kan de NetDisk alleen als een eenvoudige externe opslagsysteem worden gebruikt. Bij de installatie in NDAS mode wordt op het Windows 2000/XP systeem een driver, het XiMeta LPX protocol en de NetDisk IDE-controller geïnstalleerd (zie respectievelijk Afbeelding 6 en 7). Zodra de NetDisk software is geïnstalleerd en de disk 31

5 aangesloten op de Ethernet LAN, meldt het OS dat via de gebruikelijke Windows Found New Hardware Wizard dat er een nieuwe hardware is gedetecteerd (in vorm van een removable storage ); zie Afbeelding 8. Na de installatie van de software moet de schijf worden geregistreerd met behulp van het New NetDisk menu uit de NetDisk Administrator Tool. Elke schijf wordt geleverd met een unieke NetDisk ID en Write Key code. NetDisk biedt de gebruiker verschillende basis modes. Nadat de gebruiker zich voor de eerste keer heeft geregistreerd met Read Only of Read/Write mode, kan hij te allen tijde daarna weer de mode veranderen. De NetDisk is voor een aantal geavanceerde functies te gebruiken, zoals aggregatie of mirroring (zie hierna) en het is mogelijk om op meerdere systemen de NetDisk software te installeren, met dezelfde NetDisk ID code en Write Key code. Dit biedt gelijktijdige leestoegang vanuit verschillende pc s tot de NetDisk. Maar slechts één systeem heeft binnen het LAN de bevoegdheid om te schrijven naar de NetDisk. Zoals gezegd kunnen de andere systemen wel tegelijkertijd bestanden lezen. Na de detectie van de NetDisk is de verwijderbare schijf als een normale vaste schijf te formatteren en partitioneren (zie Afbeelding 9). Gebruik NetDisk offline Nadat de disk is geformatteerd en gepartitioneerd kan de gebruiker de benodigde bestanden en applicaties installeren voor remote gebruik. De firma XiMeta levert NetDisk in drie modellen, met respectievelijk 80GB, 120GB en 160GB aan opslagruimte. Na de installatie van de bestanden en applicaties wordt de NetDisk afgekoppeld en op het remotesysteem weer aangesloten. Het remote-systeem hoeft niet op een LAN te zijn aangesloten; men kan de NetDisk ook direct de USB 2.0- of Ethernet-poort van de pc of laptop aansluiten. Voor de Ethernet-verbinding moet wel weer de NetDisk-driver worden geïnstalleerd. Hierna staat de gebruiker remote de complete omgeving ter beschikking die hij van te voren heeft gedefinieerd en geïnstalleerd. De vraag is hoe de NetDisk presteert in vergelijking met een normale vaste IDE-schijf. Daartoe testen we de NetDisk drive met Intel s bekende Iometer benchmark. We zien dat de drive bij een random read/write test meer dan 167 I/O s per second haalt bij een cpu-belasting van 5.44%, wat vergelijkbaar is met de prestaties van een lokaal verbonden IDEschijf (zie Afbeelding 10). Wel blijkt dat de belasting C Afbeelding 10» Aansluitingen NetDisk Mini van de cpu, als gevolg van de extra afhandeling door het LPX-netwerkprotocolstack, slechts enkele procenten hoger ligt als bij een normale IDE-schijf. Wat dat betreft lijkt deze toepassing op de steeds vaker toegepaste iscsi-technologie van een networked storage device die vergelijkbare prestaties laat zien. Andere toepassingen NetDisk Naast het offline werken biedt NetDisk nog een aantal andere interessante mogelijkheden tot toepassing, zoals aggregatie van opslag, remote- mirroring en -backup. Aggregatie biedt gebruikers de mogelijkheid om twee of meer NetDisk s als een grote diskdriver te configureren. De totale diskcapaciteit is daarmee op 2 Terabyte te brengen. Na de bundeling van alle NetDisks moet de totale virtuele schijf op de gebruikelijke wijze met Windows geformatteerd en gepartitioneerd worden. De tweede geboden optie is mirroring. Het doel van hardware-gebaseerde disk mirroring is het online bewaren van een up-to-date kopie van een NetDisk. Daarbij wordt continue een backup bijgehouden op de tweede schijf. Het backup-proces gebeurt real time via het IP-netwerk. Daarvoor zijn twee identieke NetDisk s nodig, allebei met een Write Key geconfigureerd. J 33