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SAN存储管理软件的研究—灾难恢复及其强适应性的实现

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本文介绍了SAN的理论，阐述了SAN管理软件的框架和组成部分；在此基础上，着重讨论了SAN管理软件中的存储策略，即如何有效地进行数据备份，从而保证数据的安全性、完整性和一致性。对现有的存储策略进行优化和改进，设计并实现了优化了的存储策略，主要包括灾难恢复策略---Pair工作组(Pair Work Group,PWG)和强适应性策略---SAN＿VSS。

一、引言

信息量的不断增大，使得相应的访问不能被本地形式所局限，而对信息进行存储的系统，要求也在不断的增加，不论是进行存储所需的容量、便捷的操作，还是数据存储中的可靠性、与之响应的速度问题以及当出现灾难时的恢复能力等作为一个组成完整的SAN[存储管理软件由以下几个部分构成：SAN服务器、SAN存储设备、SAN互连设备、SAN应用程序及SAN管理。本文所研究的内容主要是涉及SAN组成中的某一部分即SAN应用程序，也就是对服务器端进行管理的SAN管理软件。此软件所具有的功能是提高一种机制用于存储且实现SAN的管理，并由此给予SAN中的数据一定的保护以及当出现灾难的时候实现恢复。

二、SAN概述

（一）SAN体系结构

SAN的体系结构可以从软/硬件的角度进行分析，硬件上其体系结构只包含有一些网络的互连设备，即网桥、集线器和交换机等，架构如图1-1所示。

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图1-1 体系结构的硬件分析架构图

上图中的HBA即主机总线适配器，其功能就是将服务器和SAN进行连接。这当中两个存储设备的性质要么是属于基于SAN的光线通道进行直接性的连接的存储设备，要么就是属于基于SCSI光线通道的网桥实现连接的小型计算机接口的组件。

从具体的架构图中可以看出，如果所观察的角度是依据业务Server，那么SAN即透明，这是因为业务Server所能看到的只可能是存储设备，和SAN中的存储设备建立连接只需利用其自身已经安装完成的操作系统而无需对任何复杂的管理软件进行借助。但是管理Server在监控以及管理SAN中的资源时要有端口的特定协议作为支持，由此实现SAN中资源的便捷管理就需要借助于相应的管理软件。

（二）SAN存储管理软件

SAN存储管理软件作为一种系统的软件主要是运行于管理Server。其管理的对象包含整个SAN以及其中的存储设备，管理的范围则是数据备份和SAN的性能等。

支持SAN体现其相应的优势的基础是SAN存储管理软件，特别是现如今在管理和部署上SAN已经不再简单化，复杂程度正在不断的加深，SAN运行的正确性离不开存储管理软件的保障也就是说存在于其中的依赖关系越来越突出。但是，通常意义上所说的网络存储设备和存储资源是不尽相同的，也就说明目前网络上所运行的一些管理功能的软件及相应的管理协议由于其自身所具有的一些简单化的特点使得无法满足于SAN的适用。由此急需解决的问题就是提供SAN安全运行支持的一些列的存储管理软件。

二、策略方案的优化及实现

（一）优化及完善的必要性

基于保证数据在备份过程中的完整性以及相应的顺序性，并且使得SAN存储管理软件具有更强的适用性，提出了相关的存储策略方案，即灾难恢复和强适应性。

（二）灾难恢复的存储策略方案

Pair Work Group 简称PWG，即Pair工作组。数据的备份在这一机制中是在远端进行的，保证备份过程中的一致性、完整性及顺序性。

对数据库中的数据进行备份时既要保证其完整性，也要在顺序性及一致性上实现要求的保证。于是，作为控制的策略方案SAN存储管理的软件必须要给予提供，保证这些要求的满足。也正是基于此，PWG的存储策略方案进行了相应的设计。

PWG这一概念的提出是依据其逻辑的特性，PWG和Volume的对应关系是按照一对多的关系建立的，也就是PWG的一个对应Volume的复数个，而其中的Volume都是主卷（MV）。在磁盘的阵列当中，PWG处于的位置如图2-1所示。

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图2-1 PWG位置图

上图中的磁盘阵列1中如果PWG1中所包含的数据MV在更新的过程中遵循1—2—4—3的顺序，那么在磁盘阵列2中的Volume首先要完成的是自身量的改变能够实现MV集中器的反应，也就是Volume每个量的改变及更新过程中的相应的顺序MV集中器都必须予以牢记。这之后，通过MV集中器和分散器完成MV到RV的PWG1中的数据的备份，进而保证了数据备份的顺序性。而且关键的是，即使备份的过程中出现Pair工作组中的某一对的故障，则全部工作者组的备份工作都会停止。这种原子中断的特征正是这一策略方案所具有的，在RV端的使得数据在备份过程的完整性的保证。

（三）强适应性的存储策略方案

SAN存储管理软件的应用发展不是孤立性的，技术的发展会促使相应的解决方案不断更新，从而使得其适应性变得更加的广泛。强适应性的存储策略方案的提出正是为了适应Windows2003中的某一特性—卷镜像拷贝服务。

鉴于卷镜像拷贝服务这一软件的构成，卷镜像拷贝服务在应用程序上提供了相应的接口给予了Requestor、Writer及Provider。很多应用的程序都可以借助于存储软件所具有的存储的功能依据卷镜像拷贝服务，从而在业务上实现其连续性，并且保证备份及恢复的相应的速度能力高要求。卷镜像拷贝服务的软件的构成如图2-2所示。

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图2-2 卷镜像拷贝服务的软件构成图

三、结束语

本文将SAN的理论及相应的管理软件的架构进行而来整体性的介绍，为了保证数据在备份过程中的完整、一致和顺序性，提出了相应的解决方案并进行了实现的分析。而且随着技术的不断的更新，以及由此而带来的用户的高要求，使得对SAN存储管理软件的研究可以进行更深层次的优化完善。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (8/2/2013)


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