SAN存储区域网络在企业中的应用

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欢迎访问e展厅 展厅 5 网络/安全/存储产品展厅 无线上网卡, 光纤设备, 网络布线产品, 计算机干扰器, 网关, ... 随着信息化、电子化进程的发展，信息数据越来越成为企事业单位日常运作核心决策发展的依据，数据存储与管理的安全性已成为信息系统中一件重要的事情。开放系统的直连式存储(Direct-Attached Storage。简称DAS)已经有四十多年的使用历史。随着用户数据的不断增加，尤其是数百GB以上时。其在备份，恢复，扩展，灾备等方面的问题变得日益困扰系统管理员。 DAS主要存在的问题和不足如下，直连式存储依赖服务器主机操作系统进行数据的IO和存储维护管理，数据备份和恢复要求占用服务器主机资源(包括CPU，系统IO等)，数据流需要回流主机再到服务器连接着的其他设备，数据备份通常占用服务器主机资源25％左右，因此许多用户的日常数据备份常常在深夜或在业务系统不繁忙时进行，以免影响正常业务系统的运行。直连式存储的数据量越大，备份和恢复的时间就越长。对服务器硬件的依赖性影响就越大。采用直连式存储服务器主机的扩展，从一台服务器扩展为多台服务器组成的群集(Cluster)或存储阵列容量的扩展，都会造成业务系统的停机，从而给企业带来经济损失。对于相关行业7*24小时服务的关键业务系统，这是不可接受的。 SAN的出现解决了以上众多问题，它采用可伸缩的网络拓扑结构。通：过具有高传输速率的直接连接方式。提供SAN内部任意节点之间的多路可选择的数据交换。并且将数据存储管理集中在相对独立的存储区域网内，&钋i最终将实现在多种操作系统下，最大限度的数据共享和数据优化管理，以及系统的无缝扩充，FC SAN与IP SAN是SAN的两种主要应用形式。 FC SAN是采用以光通道直接连接方式，主要由磁盘阵列(RAID)和连接光纤通道(Fiber Channel)组成。FC SAN开发于1988年。最早是用来提高硬盘协议的传输带宽，侧重于数据的快速，高效、可靠传输。到上世纪90年代末，FC SAN开始得到大规模的广泛应用。在FC SAN中。有一些专用的硬件和软件t硬件包括FC卡，FC交换机，存储系统等，软件主要是FC控制卡针对各种操作系统的驱动程序和存储管理软件。FC卡，主要用于主机与FC设备之间的连接-FC交换机，内部运行仲裁环拓扑。每端口独占1Gbps带宽或更高；FC存储设备，采用FC连接方式，光纤界面可以有一个或多个，FC存储设备通常采用光纤界面的硬盘，但也有Fiber toSAS(Fiber to SATA)的解决方案，使用SAS(或SATA)的硬盘，使得整个配置上较便宜。其中，高性能的光纤通道交换机和光纤通道网络协议是SAN的关键，SAN从本质上讲正是利用光纤通道协议上加载SCSI协议来达到可靠的块级数据传输。 IP SAN是可以使用ISCSI技术供硬设备可以在IP协议层上运行的SCSI指令集，这种指令集合可以实现在IP网络上运行SCSI协议，使其能够在诸如高速千兆以太网上进行路由选择。ISCSI技术是一种新储存技术，该技术是将现有SCSI界面与以太网络(Ethernet)技术结合，使服务器可与使用P网络的储存装置互相交换资料，ISCSI可以用我们已经熟悉和每天都在使用的以太网来构建IP存储局域网，通过这种方法，ISCSI克服了直接连接存储的局限性，使我们可以跨不同服务器共享存储资源，并可以在不停机状态下扩充存储容量。 ISCSI的工作过程是这样的，当ISCSI主机应用程序发出数据读写请求后，操作系统会生成一个相应的SCSI命令，该SCSI命令在ISCSI initiator层被封装成ISCSI消息包并通过TCP／IP传送到设备侧，设备侧的ISCSItarget层会解开ISCSI消息包。得到SCSI命令的内容，然后传送给SCSI设备执行，设备执行SCSI命令后的回应，在经过设备侧ISCSI target层时被封装成ISCSI回应PDU，通过TCP／IP网络传送给主机的ISCSI initiator层，ISCSI initiator会从ISCSI回应PDU里解析出SCSI回应并传送给操作系统，操作系统再回应给应用程序。构成IP SAN存储网络的设备有，存储阵列(RAID)，以太网络交换机，以太网络线缆，界面卡等。 近几年来，IP SAN存储技术得到了快速的发展，ISCSI的最大好处是能提供快速的网络环境，虽然目前其性能和带宽跟FC SAN还有一些差距，但能节省企业约30-40％的成本，随着万兆以太网的应用，其性能与带宽有赶超FC SAN的趋势。ISCSI技术优点和成本优势的主要体现包括以下几个方面： 硬件成本低：构建ISCSI存储网络，除了存储设备外，交换机、线缆，界面卡都是标准的以太网配件，价格相对来说比较低廉。同时，ISCSI还可以在现有的网络上直接安装，并不需要更改企业的网络体系，这样可以最大程度地节约投入。 操作简单，维护方便：对ISCSI存储网络的管理，实际上就是对以太网设备的管理，只需花费少量的资金去培训ISCSI存储网络管理员，当ISCSI存储网络出现故障时，问题定位及解决也会因为以太网的普及而变得容易。 扩充性强：对于已经构建的ISCSI存储网络来说，增加ISCSI存储设备和服务器都将变得简单且无需改变网络的体系结构。 带宽和性能：ISCSI存储网络的访问带宽依赖以太网带宽。随着千兆以太网的普及和万兆以太网的应用，ISCSI存储网络会达到甚至超过FC(FiberChannel，光纤通道)存储网络的带宽和性能。 突破距离限制：ISCSI存储网络使用的是以太网。因而在服务器和存储设备的空间布局上的限制就会少了很多，甚至可以跨越地区和国家。 利用光纤或IP通道技术。SAN可以有效地在存储和服务器之间传输海量数据块。SAN克服了传统上与SCSI相连的线缆限制，极大地拓展了服务器和存储之间的距离，从而增加了更多连接的可能性。改进的扩展性还简化了服务器的部署和升级，保护了原有硬设备的投资。 由于SAN是为在服务器和存储设备之间传输大块数据而进行优化的，因此在关键任务数据库，集中的存储备份可扩展的存储虚拟化等方面应用广泛。其中，ISCSI(IP SAN)存储的收入在未来的几年里将超过光纤通道的收入，ISCSI将有可能统一数据中心网络存储。 (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (3/10/2012)