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FC SAN与IP SAN的规划建设探讨

Watchstor.com  佚名丨2009-10-06 17:36 标签:存储网络 IP SAN 16Gb 光纤通道 

企业在构建数据中心时,应该站在一定高度,用长远发展的眼光做好未来几年的规划。作为数据中心的核心内容——存储架构的部署与实施应该从整体上把握,以满足不断增长的应用与性能需求。数据中心存储架构的建设应该本着这样的思路:统一规划、分步实施,坚持开放和标准化的原则,保证整个系统的可靠性和可用性。 本文通过对存储建设的核心内容分析,来探讨FC SAN与IP SAN的主要应用。

存储建设五大核心

数据中心的存储建设内容可划分为五部分,即在线存储、业务高可用、数据保护、远程灾备和统一管理。

在线存储 企业关键业务对于数据中心存储系统的吞吐量、响应时间、并发用户数等有较高的要求。当数据中心需要扩建时,如何保证在不影响正常工作的情况下,完成数据中心的扩建与整合,是对企业管理者的严峻考验。为此,企业数据中心需要高性能、高可靠、大容量和高扩展的在线存储解决方案。

由于企业在不同时期采购了不同厂商的产品,导致数据中心同时存在多种异构的存储设备、服务器及操作系统,这使得不同系统的兼容性成为日益突出的问题,一旦处理不当,将给数据的保护和管理维护带来极大困难。存储虚拟化技术的应用,可以更好地实现异构存储平台的整合,将不同厂商、不同架构的存储资源整合为开放、标准的存储资源池,统一调度,从而提高资源利用率。

业务高可用 用户可以从两个维度保障业务高可用:一方面通过融入多主机访问通道、链路聚合和故障切换、控制器负载均衡、SAS链路冗余、写镜像缓存等先进技术,使存储设备更可靠;另一方面,提供多维度可供灵活选择的主机层、网络层或存储层的镜像方案,实现数据冗余和业务连续。

数据保护 数据是企业的核心资产。企业数据中心一旦遭遇自然灾难或系统故障,将给企业带来不同程度的损失。持续数据保护(CDP)解决方案,能够有效防范灾难,可以瞬间生成在线数据的副本,并保证所有快照副本100%可用,并能自动调节快照空间,提供实时验证。CDP解决方案还能够有效解决硬件故障,具有广泛的兼容性,组网灵活,恢复速度快,并且保障了数据的一致性,在实现主机无关性的同时能够提升保护级别。

远程灾备 针对洪水、地震等自然灾难,需要考虑建设异地远程灾备中心。

统一管理 当数据中心的规模扩大到一定程度时,管理的问题会变得十分突出。传统的管理软件是面向功能的被动管理,各种组件相互割裂,不能适应IT建设和发展的需要,无法通过业务有序地调配和使用IT资源。统一数据管理可以实现整个数据中心设备和资源的统一管理,可以对所有的存储、网络、安全设备进行配置、告警和性能管理,进一步优化数据中心的管理。

FC SAN设计六大要素

一个数据中心存储区域网络(SAN)的设计应十分灵活,以适应现有需要及未来3~5年的扩展所需。SAN基础设施可随时适应服务器和存储容量的增长,而且必须考虑到电力资源的有限性。经过合理设计的SAN可提高数据中心的用电效率,最大程度降低电力成本,减少碳的排放量。

扩展设计 例如企业现有50台服务器和4个存储阵列,可能需要两台32端口交换机(若是冗余配置则需要4台交换机)或两台各配备两个32端口线卡的256端口导向器机架。哪种解决方案更好,就要看企业的存储容量和服务器连接的增长计划,以及对系统可用性的需求。有些客户可能只要临时增加交换机就可满足不断增长的端口需求,所以直接继承了原有的复杂的网状SAN拓扑结构。其实,光纤网络整合是必不可少的。它可以简化电缆布线、管理工作,并提供稳定的存储操作。如果没有一个设计良好的SAN管理单元作为坚实基础,高水平数据保护解决方案就会始终处于高风险状态。

功能设计 SAN管理单元的特点表现为其预设功能,而该功能又能带动形成特定的SAN拓扑结构。例如一个高可用性SAN要求拥有冗余的交换元件和路径配置,要求有管理工具来监控并执行持续操作。与此相反,针对第2层应用设计的SAN就不可能调整为完全冗余,只可能在形成更优化的拓扑结构方面得到适当支持。此外,特别为磁带备份设计的SAN与生产SAN相比,两者的需求也大不相同。磁带的特点表现为大数据块、带宽密集型事务,而生产磁盘访问的特点通常表现为小数据块、I/O密集型事务。由于磁带操作会长时间占用带宽,且对光纤网络事件反应敏感,客户可以实施两个不同的SAN,或利用虚拟光纤网络将生产磁盘访问从磁盘备份操作中分离出来。如果您需要一个单独的磁带备份SAN,那么推荐您使用扁平SAN拓扑结构。

SAN设计普遍是以扁平SAN拓扑结构(Flat SAN Topology)作为起点。此种方式简化了SAN连接,容许高可用性的冗余路径配置。这是一种以存储为中心的设计方式,存储连接集中于光纤网络中,服务器(利用合理的分区技术)能够连接到任何存储LUN。这种设计还拥有冗余的A和B路径设置,即便单个HBA、链路、交换端口、交换元件或存储端口连接失败,存储事务仍能照常进行。由于每个交换元件都拥有通往各个存储阵列的独立路径,因此不需要ISL来重新路由交换机间的流量。

优化服务器连接 一个优化的SAN拓扑结构还会受到主管应用的服务器的影响。尤其是刀片服务器和刀片SAN交换机会不同程度地影响域ID的消耗,限制SAN内可安装的交换机总数。N_Port ID虚拟化(NPIV)标准已解决了这个难题。使用NPIV的网关可将逻辑主机加入到SAN 中,而不必增加另一个交换元件进行域ID分配,也没有交换机间的互操作性等问题,更不会增加交换机管理工作。例如博科接入网关(AG)就可充分利用NPIV将刀片服务器带入SAN,而不需要花费更多时间来监控域ID的使用,也不存在潜在的互操作性问题。

可管理性设计 日常监控SAN健康情况是识别并前瞻性解决潜在问题的关键。例如博科的高级性能监控软件就可提供流量负载的持续状况,可迅速地显示新的服务器或存储资产引入时光纤网络的变化情况。同样,博科SAN Health分析工具会自动评估光纤网络组件,获取历史性能数据,产生整个SAN环境的详细报告,从而方便SAN设计随时进行细粒度调整,确保更佳的操作性和资产利用率。

节能设计 节能是SAN设计的另一个关键因素。例如,与同等配置的其他导向器相比,博科48000导向器的耗电量仅为三分之一。在数据中心里,随着SAN基础设施的增长以及电费的提高,选择节能导向器的好处会很快显现出来。

安全性设计 安全性是SAN设计确保存储传输稳定性及保护数据资产安全的一个关键因素。博科FabricOS提供了全面的安全防护和策略管理保护,避免客户数据的不授权访问以及光纤网络的不慎中断和数据损坏。

IP SAN不再是配角

从2003年ISCSI步入人们视线的那天起,它与FC SAN的竞争关系就形成了。FC SAN与ISCSI关键的区别在于双网和单网,这一点也决定了两者今后的走向。从应用的角度看,阻碍存储爆炸性增长的主要原因之一就是FC SAN需要建立一个单独的专业存储网络。对于用户来说,构建两个网络(计算网络和存储网络),设备的价格、维护费用都很高,只有像银行、电信这样的高端用户才有需要。而当大多数用户的存储需求上来后,特别是广大中小企业的计算网络大多是IP网络,如果存储也是基于IP网络的,就会大大降低存储应用的门槛。从这个意义上讲,ISCSI将拥有更加美好的未来。

想当初,ISCSI产品最吸引用户眼球的是,能以更低的价格享受到网络存储的好处。低价格似乎成了ISCSI产品的杀手锏。价格虽是ISCSI产品的一个优势,但并不是最主要的优势。企业要购买存储,是因为这些产品能满足他们对某些性能和功能的需要。如果ISCSI产品不能满足这些性能和功能的要求,价格再便宜也不会受到用户的青睐。正是因为ISCSI产品在技术和应用上已经能够满足用户的需求,同时又具有价格上的优势,才使ISCSI具有更强的竞争力。万兆以太网的商用化以及SAS硬盘的推出,将极大地推动ISCSI产品的应用。在企业数据中心存储网络中,IP SAN终将摆脱配角的地位。

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