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[導(dǎo)讀]存儲區(qū)域網(wǎng)的概念 SAN(Storage Area Network)存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)是 一個(gè)高速的子網(wǎng),這個(gè)子網(wǎng)中的設(shè)備可以從你的主網(wǎng)卸載流量。通常SAN由磁盤陣列(RAID)連接光纖通道(Fibre Channel)組成。SAN和服務(wù)器和客戶

存儲區(qū)域網(wǎng)的概念
 
    SAN(Storage Area Network)存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)是 一個(gè)高速的子網(wǎng),這個(gè)子網(wǎng)中的設(shè)備可以從你的主網(wǎng)卸載流量。通常SAN由磁盤陣列(RAID)連接光纖通道(Fibre Channel)組成。SAN和服務(wù)器和客戶機(jī)的數(shù)據(jù)通信通過SCSI命令而非TCP/IP,數(shù)據(jù)處理是“塊級”(block level)。SAN也可以定義為是以數(shù)據(jù)存儲為中心,它采用可伸縮的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),通過具有高傳輸速率的光通道的直接連接方式,提供SAN內(nèi)部任意節(jié)點(diǎn)之間的多路可選擇的數(shù)據(jù)交換,并且將數(shù)據(jù)存儲管理集中在相對獨(dú)立的存儲區(qū)域網(wǎng)內(nèi)。SAN最終將實(shí)現(xiàn)在多種操作系統(tǒng)下,最大限度的數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)優(yōu)化管理,以及系統(tǒng)的無縫擴(kuò)充。
 
SAN的組成
 
    在SAN中,有一些專用的硬件和軟件。硬件包括FC卡、FC HUB、FC交換機(jī)、存儲系統(tǒng)等,軟件主要是FC控制卡針對各種操作系統(tǒng)的驅(qū)動程序和存儲管理軟件。下面簡單介紹這些設(shè)備:

FC卡:主要用于主機(jī)與FC設(shè)備之間的連接。
FC HUB:內(nèi)部運(yùn)行仲裁環(huán)拓?fù)?,連接到HUB的節(jié)點(diǎn)共享100MB/S帶寬(或更高)。
FC交換機(jī):內(nèi)部運(yùn)行Fabric拓?fù)?,每端口?dú)占100MB/S帶寬(或更高)。
FC存儲設(shè)備:采用FC連接方式,光纖接口可以有一到多個(gè)。FC存儲設(shè)備通常采用光纖的硬盤,也有Fibre to SCSI(Fibre to ATA)的解決方案,使用SCSI(或ATA)的硬盤,在整個(gè)配置上較便宜。
存儲網(wǎng)絡(luò)管理軟件:存儲管理軟件主要的功能是自動發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼坝成?,?dāng)在存儲網(wǎng)絡(luò)中增加或減少時(shí)自動發(fā)現(xiàn)及組態(tài)。
    要正確理解SAN,我們最好還是從物理架構(gòu)來定義它。從圖我們可以看出,高性能的光纖通道交換機(jī)和光纖通道網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是SAN的關(guān)鍵。我們把以光纖通道交換機(jī)為骨干的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)稱為“SAN Fabric”。而光纖通道協(xié)議是SAN的另一個(gè)本質(zhì)特征。SAN正是利用光纖通道協(xié)議上加載SCSI協(xié)議來達(dá)到可靠的塊級數(shù)據(jù)傳輸。

 

SAN的應(yīng)用場合
 
    由于SAN是為在服務(wù)器和存儲設(shè)備之間傳輸大塊數(shù)據(jù)而進(jìn)行優(yōu)化的,因此對于以下應(yīng)用來說是理想的選擇:

1、關(guān)鍵任務(wù)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用,其中可預(yù)計(jì)的響應(yīng)時(shí)間、可用性和可擴(kuò)展性是基本要素。
2、集中的存儲備份,其中性能、數(shù)據(jù)一致性和可靠性可以確保企業(yè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的安全。
3、高可用性和故障切換環(huán)境可以確保更低的成本、更高的應(yīng)用水平。
4、可擴(kuò)展的存儲虛擬化,可使存儲與直接主機(jī)連接相分離,并確保動態(tài)存儲分區(qū)。
5、改進(jìn)的災(zāi)難容錯(cuò)特性,在主機(jī)服務(wù)器及其連接設(shè)備之間提供光纖通道高性能和擴(kuò)展的距離。
    SAN的主要長處
 
    面對迅速增長的數(shù)據(jù)存儲需求,大型企業(yè)和服務(wù)提供商漸漸開始選擇SAN作為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,因?yàn)镾AN具有出色的可擴(kuò)展性。事實(shí)上,SAN比傳統(tǒng)的存儲架構(gòu)具有更多顯著的優(yōu)勢。例如,傳統(tǒng)的服務(wù)器連接存儲通常難于更新或集中管理。每臺服務(wù)器必須關(guān)閉才能增加和配置新的存儲。相比較而言,SAN不必宕機(jī)和中斷與服務(wù)器的連接即可增加存儲。SAN還可以集中管理數(shù)據(jù),從而降低了總體擁有成本。
 
    利用光纖通道技術(shù),SAN可以有效地傳輸數(shù)據(jù)塊。通過支持在存儲和服務(wù)器之間傳輸海量數(shù)據(jù)塊,SAN提供了數(shù)據(jù)備份的有效方式。因此,傳統(tǒng)上用于數(shù)據(jù)備份的網(wǎng)絡(luò)帶寬可以節(jié)約下來用于其他應(yīng)用。
 
    開放的、業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的光纖通道技術(shù)還使得SAN非常靈活。SAN克服了傳統(tǒng)上與SCSI相連的線纜限制,極大地拓展了服務(wù)器和存儲之間的距離,從而增加了更多連接的可能性。改進(jìn)的擴(kuò)展性還簡化了服務(wù)器的部署和升級,保護(hù)了原有硬件設(shè)備的投資。

    此外,SAN可以更好地控制存儲網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,適合那些基于交易的系統(tǒng)在性能和可用性方面的需求。SAN利用高可靠和高性能的光纖通道協(xié)議來滿足這種需要。
 
    SAN的另一個(gè)長處是傳送數(shù)據(jù)塊到企業(yè)級數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用的能力。在數(shù)據(jù)傳送過程中,SAN在通信結(jié)點(diǎn)(尤其是服務(wù)器)上的處理費(fèi)用開銷更少,因?yàn)閿?shù)據(jù)在傳送時(shí)被分成更小的數(shù)據(jù)塊。因此,光纖通道SAN在傳送大數(shù)據(jù)塊時(shí)非常有效,這使得光纖通道協(xié)議非常適用于存儲密集型環(huán)境。
 
選擇SAN的理由

1、增加容量。若所有的設(shè)備都與SAN相連,那么為一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器增加存儲容量就變得非常簡單。根據(jù)SAN 配置和服務(wù)器操作系統(tǒng)的不同,能做到服務(wù)器不用停機(jī)或重新啟動就可以增加或移走存儲設(shè)備。
2、服務(wù)器群集。由于異構(gòu)服務(wù)器的群集可以把數(shù)據(jù)當(dāng)作是一個(gè)單一的系統(tǒng)映像來觀看,所以SAN結(jié)構(gòu)實(shí)際上是以一種全共享的方式提供給可擴(kuò)展的群集。雖然現(xiàn)在使用多路徑的SCSI使這種想法成為可能,但可擴(kuò)展性仍然是存在的一個(gè)問題,因?yàn)镾CSI的距離受到限制。一般的SCSI允許傳送距離為25米,同時(shí)SCSI連接器的性能也限制了連接到服務(wù)器或子系統(tǒng)上的設(shè)備數(shù)量。
3、數(shù)據(jù)移動解決方案。數(shù)據(jù)移動解決方案可以將數(shù)據(jù)在類似或不同的存儲設(shè)備間來回移動。目前,數(shù)據(jù)的移動或復(fù)制靠服務(wù)器或多個(gè)服務(wù)器來完成,服務(wù)器從源設(shè)備中讀取數(shù)據(jù),然后通過LAN或WAN傳送給其它的服務(wù)器,最后數(shù)據(jù)寫入目標(biāo)設(shè)備
4、備份和恢復(fù)解決方案。目前,對多個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)器的數(shù)據(jù)保護(hù)采用以下兩種備份和恢復(fù)方法:本地備份和恢復(fù)、網(wǎng)絡(luò)備份和恢復(fù)。SAN將上述兩種方法的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合到一起,它的做法是:對備份和恢復(fù)進(jìn)行集中式管理,將一到多臺磁帶設(shè)備分配給每個(gè)服務(wù)器,使用FC協(xié)議將數(shù)據(jù)直接從磁盤設(shè)備傳遞給磁帶設(shè)備。

SAN存在的問題
 
    近兩年來,SAN逐漸地被人們所了解、認(rèn)識、使用,SAN取代了基于服務(wù)器的存儲模式,形成了以數(shù)據(jù)為中心的存儲模式,SAN具有很好的性能、管理更為集中、具有很好的擴(kuò)展能力。然而,時(shí)至今日,互操作性仍是實(shí)施過程中存在的主要問題。

    SAN本身缺乏標(biāo)準(zhǔn),尤其是在管理上更是如此。雖然光纖通道技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的確存在,但各家廠商卻有不同的解釋,于是,互操作性問題就像沙塵暴一樣迎面撲來,讓人猝不及防。由于光纖通道技術(shù)的一些原因,SAN發(fā)展相對較為緩慢。這些原因包括:光纖通道設(shè)備的互操作性差;采用光纖通道技術(shù)的系統(tǒng)造價(jià)非常昂貴;管理基于光纖通道技術(shù)的SAN非常昂貴等。
 
    一些SAN廠商通過SNIA等組織來制定標(biāo)準(zhǔn)。還有一些廠商則著手大力投資興建互操作性實(shí)驗(yàn)室,在推出SAN之前進(jìn)行測試。另一種途徑便是外包SAN。盡管SAN廠商在解決互操作性問題上取得了進(jìn)步,不過,專家仍建議用戶采用外包方式,不要自己建設(shè)SAN

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