Die Zusammenführung Unix / Linux und Windows im NAS Bereich – Das neue Windows SMB (Server-Message-Block) Protokoll


Das neue Windows NAS SMB (Server-Message-Block) Protokoll

Microsoft Windows SMB Protokoll 3

Das SMB Protokoll muss sich zukünftig beim File Sharing beim Vergleich mit der lokalen Festplatte nicht mehr verstecken.

Die Linus/ UNIX Gemeinde ist mit dem Windows SMB Protokoll vereint. Unbemerkt von der breiten Öffentlichkeit ist eine kleine Storage Revolution im Gange.

Microsofts SMB-Protokoll lässt in seiner neuesten Version 3.0 beim heterogenen Speichererlebnis das File Sharing neu erleben. Das Storage Unternehmen EMC, welches eng mit Microsoft zusammen arbeitet, sagt das die Zukunft des Storage im SMB-3.0-Protokoll (Server Message Block) liegt.
Diese Aussage von EMC zeigt die Bedeutung des Netzwerk-Protokolls, dass das Beste aus NAS (Network Attached Storage) und SAN (Storage Attached Network) ohne Kompromisse verbinden soll.

Was ist SMB und wer braucht das?
Das SMB (Server Message Block) Protokoll dient zur Kommunikation von Diensten im Netzwerk. Es erlaubt den Austausch und das Teilen von Datei- und Druck Ressourcen zwischen Maschinen.
Dabei stellen Clients eine Verbindung mit einem Server her, erstellen einen authentifizierten Kontext zu dieser Verbindung und geben verschiedene Anforderungen für den Zugriff auf Dateien, Drucker und Named Pipes für die prozessübergreifende Kommunikation aus.
Vorgestellt wurde SMB bereits im Jahre 1983 von einem IBM Mitarbeiter. Im Laufe der Zeit ist aber Microsoft der Hauptnutzer des SMB Protokolls geworden. Außerdem haben IBM, SCO und das Samba-Team sowie andere Beiträge zu SMB geliefert.
SMB ist die Basis der Netzwerkdienste von Microsofts LAN Manager, der Windows Produktfamilie sowie des LAN Servers von IBM. Aktuelle Windows-Versionen nutzen SMB direkt auf dem TCP-Port 445.
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Zudem wird es von den Softwareprojekten Samba verwendet, um Windows-Systemen den Zugriff auf Ressourcen von Unix basierten Systemen zu ermöglichen und umgekehrt.

Aktuell werden die Versionenso verwendet

  •  Windows 7 + Windows Server 2008 R2 verwendet SMB 2.1 .
  • Windows 8 + Windows Server 2012 verwendet SMB 3.0 .
  • Windows 8.1 + Windows Server 2012 R2 verwendet SMB 3.02.

SMB 3.02 bringt die folgenden Verbesserungen:
Es erlaubt einem Client,

  •     ohne Buffer Schreib- und Lese-Operationen zu starten sowie die  Fern-Aufhebung über I/O mit RDMA.
  •     Der Client kann asymetrische Shares über einen Verbindungsbaum erkennen und damit die Verbindung zum Server optimieren.

SMB 3 ist für Microsofts Virtualisierungslösung Hyper-V der Zugriff auf Enterprise Storage Systeme absolut notwendig und eröffnet eine neue Welt in Windows und Unix.

SMB-Protokoll 3.x wird mit aktuellen Windows Versionen aktualisiert.

Es ist definitiv kein proprietärer Microsoft Standard.

SMB 3.02 arbeite gut mit den Stärken von Linux + Samba auf High-End-Hardware. das neue SMB Protokoll ist besser skalierbar und hat eine höhere adressierbare I/O, und somit sehr wohl für Cluster geeignet.
SMB 3 bietet bessere Verfügbarkeit, weil es ein transparentes Recovery der Clients erlaubt, wenn Netzwerk oder Server ausfallen. Es minimiert die Failover-Zeiten, wenn sich die Anwendungen aufhängen und erlaubt geplante Failovers.
Mit SMB 3.0 können Datenströme über verschiedene Kanäle verteilt werden. Das erhöht die Leistungsfähigkeit und das Arbeiten mit Hypervisoren. SMB ist Bestandteil eines größeren Protokoll-Konglomerats.
Es erlaubt den Clients, die verfügbaren Bandbreiten über verschiedene Adapter zu aggregieren. SMB 3 verbessert damit die Effizienz auf Netzwerken mit hohen Bandbreiten.
Es schaltet Cluster ein, um damit höhere Skalierbarkeit zu erreichen. Der Netzwerkverkehr wird reduziert und Latenzzeiten damit in einer WAN-Umgebung vermieden.

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 Sicherheit bei Netzwerk-Shares

SMB 3 unterstützt Storage Funktionen wie den TRIM-Befehl, der Daten auf Flash-Disks löschen kann. Es kann die Größe von Blocks erkennen. SMB 3 setzt auf Multichannel und bietet die Sicherheitsfunktion per-share-Verschlüsselung für den gesamten oder Teile des Server.
Für die per-share Verschlüsselung wird der AES-CCM RFC5084 Algorithmus genutzt.

Mit der Branch Cache Technologie kann SMB 3 die Optimierung von WAN Verbindungen sicherstellen, wenn Anwender auf Daten auf Servern in Zweigstellen zugreifen. Das generelle Ziel der Weiterentwicklung des SMB-Standards ist es, einen vollen und sicheren Zugriff von Linux aus auf Daten zu ermöglichen, die auf Windows Servern liegen. Es soll so zuverlässig als möglich auf schlechten Netzwerk-Verbindungen sein. Es soll nicht nur die Datei-Daten lesen können, sondern auch alle wichtigen Metadaten.
Heterogene Verbindungslandschaft

Die Datenintegrität wird verbessert durch die Verwendungen von persistenten Handles. In der Zukunft sind SMB Unix Extensions geplant, um die Verbindung von Unix- und Windows-Hardware weiter zu verbessern.
Das SMB-Protokoll ist verbunden mit einer Reihe anderer Protokolle. Es nutzt TCP (Transmission Control Protocol) oder NetBIOS over TCP als Transportmedium, ab SMB 3 ist auch ein Transport über RDMA (remote direct memory access) möglich.
Für die Authentifizierung verlässt sich SMB auf SPNEGO (Simple and Protected GSS-API Negotiation). Für die Server-Settings und das Management der File-Server stützt sich SMB auf das Server Service Remote Protocol (SVRP).
SMB Maschinen nutzen Microsofts Distributed File System (DFS), um Namen aus Namensfeldern, die über Geographien verteilt sind, zu verbinden. Und die Remote Procedure Call Protocol Extensions (RCPE) erweitern das Remote Procedure Call Protocol (RCP) für den Zugriff unter SMB 3.

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