【管理精品】構(gòu)建一個成功的SAN存儲網(wǎng)絡(luò)的實施方案

1、精品構(gòu)建一個成功的SAN存儲網(wǎng)絡(luò)的實施方案 -平安可靠地保存企業(yè)的數(shù)據(jù)是廣闊企業(yè)決策者所關(guān)心的重要問題。不同的計算機(jī)平臺、存儲設(shè)備通過存儲網(wǎng)絡(luò)SAN連接起來時，必須考慮網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的承受能力、設(shè)備的連接距離、SAN的規(guī)模、管理策略、平安可靠性以及如何滿足目前和將來的業(yè)務(wù)需要。 建立光纖通道存儲網(wǎng)絡(luò)SAN，對于一個具體的應(yīng)用來說可能有多種配置方案，必須了解存儲網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的特性、能力及它們適合哪些應(yīng)用，才能充分發(fā)揮它們的作用并且降低造價。一個仲裁環(huán)集線器對于10個以下節(jié)點效勞器和磁盤陣列的配置來說是可行的解決方案；可以將多個仲裁環(huán)集線器級聯(lián)起來建立10到35個節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)；采用將集線器和交換集線器結(jié)合在一

2、起的方案來平衡單個環(huán)的性能和多個環(huán)之間的可用性關(guān)系；SAN中的設(shè)備比擬多時，或需要較高的存取帶寬時,應(yīng)考慮使用光纖通道交換器。 無論是采用仲裁環(huán)集線器、交換集線器、光纖通道交換器，還是將它們結(jié)合起來使用，都要考慮性能價格比等諸多因素。仲裁環(huán)集線器在價格上有一定的優(yōu)勢，但在節(jié)點的互連能力上和擴(kuò)充性上不如光纖通道交換器。交換器提供了非常高的帶寬，但是價格也偏高。沒有一種產(chǎn)品可以在所有領(lǐng)域占優(yōu)勢。存儲網(wǎng)絡(luò)化將在各種產(chǎn)品的根底上進(jìn)行開展，包括現(xiàn)有的SCSI設(shè)備、光纖通道交換器、交換集線器、集線器和FC-to-SCSI 橋接器等，不同環(huán)境下，不同的解決方案能夠發(fā)揮比擬好的作用。 根據(jù)應(yīng)用需求規(guī)劃SAN

3、在設(shè)計存儲網(wǎng)絡(luò)時,首先應(yīng)該明確存儲網(wǎng)絡(luò)所面向的應(yīng)用是什么，如活動視頻圖像、印刷圖形處理、關(guān)系數(shù)據(jù)庫查詢、數(shù)據(jù)采集、效勞器集群、磁帶備份、災(zāi)難恢復(fù)等, 每種應(yīng)用對帶寬、設(shè)備多少、部門間如何劃分和數(shù)據(jù)傳輸距離等都有不同的需求。一個存儲網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計也可以同時適應(yīng)多種應(yīng)用要求，如數(shù)據(jù)采集+磁帶備份+災(zāi)難恢復(fù)等。設(shè)計存儲網(wǎng)絡(luò)應(yīng)考慮滿足目前和將來存儲設(shè)備的需求，應(yīng)該認(rèn)真分析數(shù)據(jù)交換的要求和帶寬的要求，是采用光纖通道交換器、交換集線器、集線器，還是將它們結(jié)合起來；是選擇短波或長波激光器光纖，還是選擇銅纜布線，才能滿足存儲設(shè)備的數(shù)量和分布的要求。同時，還需要考慮網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是否提供了豐富的工具用于建立存儲網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)來

4、保證SAN的平安和可靠性，以及選用適當(dāng)?shù)墓芾碥浖?設(shè)備距離決定電纜類型 光纖通道不但支持銅纜而且支持光纜，應(yīng)根據(jù)應(yīng)用環(huán)境、設(shè)備距離、平安可靠性和價格等因素進(jìn)行選擇。 光纖不受電磁干擾EMI而且支持長距離傳輸，使得它成為高可靠性互連的明確選擇?？紤]到價格因素，一些光纖通道磁盤陣列、主機(jī)總線適配器甚至仲裁環(huán)集線器產(chǎn)品上只提供銅纜接口，但可以通過轉(zhuǎn)換設(shè)備把銅纜口接到光纖接口上。 一個無源銅纜接口不提供信號平衡，最大傳輸距離不應(yīng)超過15米；一個有源銅纜接口提供信號平衡，最大傳輸距離能長達(dá)30米；多模光纖傳輸距離能夠長達(dá)500米；單模光纖傳輸距離能夠長達(dá)1萬米。在SAN的設(shè)計中，有源銅纜或多模光纖一般

5、是最常見的選擇。 有一些集線器通過GBIC提供混合使用銅纜和光纖的方法。由于光纖不受外部電磁干擾，可以分布在樓內(nèi)或樓間，并且可以將存儲網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到整個園區(qū)。只有銅纜接口的集線器和交換器產(chǎn)品不僅有電磁干擾問題要克服，而且需要采用外部介質(zhì)接口適配器來支持光纖。 圖1 使用集線器建立雙環(huán)結(jié)構(gòu)的SAN 在大局部的效勞器/存儲設(shè)備的配置中，存儲網(wǎng)絡(luò)的每一節(jié)點效勞器或存儲設(shè)備被安排在同一個房間內(nèi)或在一個建筑物的不同房間中。雖然仲裁環(huán)的光纖傳輸總長度能長達(dá)1萬米，但是介質(zhì)的傳輸延時也應(yīng)是考慮的因素。雖然采用光纖通道標(biāo)準(zhǔn)的仲裁環(huán)允許的長波單模光纖傳輸距離長達(dá)1萬米，但這不意味著可以設(shè)計具有126個節(jié)點、每個節(jié)點

6、之間為1萬米總長為126萬米的網(wǎng)絡(luò)。在實際應(yīng)用中，1萬米只能有幾個網(wǎng)口，而大局部節(jié)點應(yīng)在500米以內(nèi)。 設(shè)備數(shù)量及SCSI設(shè)備 光纖通道交換網(wǎng)絡(luò)的地址空間允許數(shù)百萬個設(shè)備，可以適應(yīng)很大的企業(yè)網(wǎng)。典型的網(wǎng)絡(luò)交換器產(chǎn)品具有68個網(wǎng)口，通過交換器的網(wǎng)環(huán)口可以連接仲裁環(huán)集線器或交換集線器，也可以擴(kuò)展到其他的交換器上，這樣就可以集成許多設(shè)備。 每個仲裁環(huán)提供127個地址，其中一個地址被保存起來用于連接交換器。理論上，可以級聯(lián)多個集線器來建立一個126個節(jié)點的仲裁環(huán)。實際上，由于每個節(jié)點對環(huán)的性能來說是一個延時因素，126個節(jié)點的配置不能支持正常的效勞器/存儲設(shè)備的數(shù)據(jù)交換，配置多個環(huán)需要利用交換集線器或

7、交換器將它們連接起來。 典型的仲裁環(huán)包含315個節(jié)點效勞器/存儲設(shè)備。為保證高帶寬和網(wǎng)絡(luò)可用性，一定不能超過5060個節(jié)點。如果需要另外一些節(jié)點在同一個邏輯地址空間，交換集線器可以在環(huán)區(qū)之間提供透明的操作，而不影響每個環(huán)區(qū)的帶寬要求。 設(shè)備數(shù)量應(yīng)該包括磁盤陣列的內(nèi)部配置。如果一個磁盤陣列使用仲裁環(huán)作為連接內(nèi)部磁盤的結(jié)構(gòu)，并且內(nèi)部環(huán)被連接到了外部仲裁環(huán)網(wǎng)口上，那么在一個機(jī)箱內(nèi)的每一個磁盤應(yīng)該計為一個節(jié)點。 從SCSI到光纖通道的一種很好的過渡是采用光纖通道到SCSI的橋接器FC-SCSI Bridge，這樣，SAN就能支持SCSI硬盤和磁帶子系統(tǒng)。FC-SCSI Bridge提供了一種有效可行的

8、將并行SCSI集成到SAN中的方法。在FC-SCSI Bridge上提供光纖通道接口和并行SCSI接口，并且能夠進(jìn)行串行SCSI-3和以前版本的SCSI協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。一個提供光纖通道的效勞器可以透明地存取存儲設(shè)備和磁帶設(shè)備，而不管下面具體的接口。 預(yù)期到達(dá)的目標(biāo)和最大流量 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在迅速開展，在選擇交換器和集線器時，應(yīng)該考慮網(wǎng)絡(luò)的開展，更好地利用原始投資。一開始，存儲網(wǎng)絡(luò)可能僅僅需要一個7個網(wǎng)口的仲裁環(huán)集線器，連接了3個效勞器和34個存儲陣列。但根據(jù)預(yù)測帶寬和網(wǎng)口要求，一個交換集線器可能是更適宜的選擇，采用交換集線器不必分割單個仲裁環(huán)的帶寬就可以適應(yīng)更多的設(shè)備的要求。 通過計算平均數(shù)據(jù)幀的

9、大小、效勞器和存儲陣列的緩沖區(qū)的能力、活動節(jié)點數(shù)等來計算數(shù)據(jù)流量的大小，可以給出一個合理的數(shù)據(jù)量分布。就像在LAN網(wǎng)絡(luò)中，你可以不斷地調(diào)整光纖通道的帶寬來適應(yīng)用戶應(yīng)用需求的變化。由于交換集線器和交換器可以提供每個口100Mbps的吞吐量，所以可以很好地應(yīng)用到視頻應(yīng)用。另一方面，通過在中型或大型仲裁環(huán)配置中使用專用交換口可以支持典型的SQL數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用。 網(wǎng)絡(luò)平安性和冗余/備份 在共享存儲設(shè)備中，SAN的平安性是非常重要的。光纖通道提供一個進(jìn)行不同部門或工作組的存儲設(shè)備分區(qū)的解決方案。在SAN上可以建立一個虛擬專用網(wǎng)，一個網(wǎng)絡(luò)交換器提供了一個將多個仲裁環(huán)集成在一起的主干網(wǎng)。某企業(yè)的制造部門和工程

10、部門可能有不同的效勞器和存儲陣列，但它們也會偶爾需要交換彼此的數(shù)據(jù)。每個部門可以分別安裝仲裁環(huán)，其中一個口連接到一個網(wǎng)絡(luò)交換器上。 仲裁環(huán)的編址提供公用和專用方案，它允許在同一個環(huán)上的設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)交換器上或與網(wǎng)絡(luò)交換器隔離開。 另外，可以在功能上對所連接的節(jié)點分區(qū)。實現(xiàn)分區(qū)是在網(wǎng)口的根底上進(jìn)行的，它允許單個口同其他隔離的節(jié)點相互交換數(shù)據(jù)，其效果就是在分區(qū)的節(jié)點上建立了虛擬專用網(wǎng)絡(luò)。可以將多個物理環(huán)定義為一個邏輯環(huán)，這樣可以用網(wǎng)絡(luò)交換器提供一個交換集線器的功能。 冗余/備份是從另一個角度來考慮網(wǎng)絡(luò)的平安性。傳統(tǒng)概念上的冗余集中于備份或負(fù)載共享電源和多風(fēng)扇，但是這些地方很少引起網(wǎng)絡(luò)癱瘓，更常見的

11、現(xiàn)象是一個連接節(jié)點的誤操作或是電纜的斷裂使整個網(wǎng)區(qū)癱瘓。 通過在存儲網(wǎng)絡(luò)中使用雙仲裁環(huán)的方法，可以獲得更高的可用性。如果一個關(guān)鍵的主機(jī)總線適配器失效，使一個環(huán)癱瘓，冗余的環(huán)可以在設(shè)備之間提供另一條路徑。用光纖通道交換器可以實現(xiàn)這種雙環(huán)配置。 SAN管理及災(zāi)難恢復(fù) SAN管理包括多個層次和概念：從SAN設(shè)備來講，包括主機(jī)總線適配器、集線器、交換器、橋接器等設(shè)備的管理；從存儲設(shè)備來講，有磁盤陣列和磁帶庫的管理；從主機(jī)效勞器來講，有共享設(shè)備管理、雙機(jī)備份管理和集群應(yīng)用管理。 目前，在所有的企業(yè)級LAN/WAN設(shè)備上幾乎都提供了SNMP管理。許多光纖通道存儲網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品也提供了完整的和可靠的SNMP管理。

12、 在存儲網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中，對每個部件提供可管理性必然增加了造價，但有效地減少了總的系統(tǒng)造價。簡化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中集成診斷和快速恢復(fù)特性，減少支持維護(hù)需求都可以降低本錢?？晒芾硇运峁┑淖畲蟮慕档驮靸r的方面是極大地提高了系統(tǒng)的運(yùn)行時間。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)癱瘓時，企業(yè)將在經(jīng)濟(jì)上受到損失。在營業(yè)時間宕機(jī)12小時所造成的損失可能是用于提高可管理性的造價的許多倍。 SNMP對于企業(yè)網(wǎng)的設(shè)計是非常必要的，必須認(rèn)真地研究光纖通道集線器或交換器對SNMP支持的程度。理想的SNMP可管理集線器提供復(fù)雜的診斷來排除仲裁環(huán)故障，通過硬/軟件結(jié)合的方法來實現(xiàn)自動故障偵測、故障隔離和恢復(fù)，極大地提高了仲裁環(huán)的可用性。 災(zāi)難恢復(fù)

13、是大型企業(yè)網(wǎng)所必須考慮的因素, 由于重要的數(shù)據(jù)都在網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備上，一旦數(shù)據(jù)喪失將給企業(yè)造成巨大損失。一般情況下，系統(tǒng)管理員應(yīng)周期性地備份效勞器上的數(shù)據(jù)，一旦系統(tǒng)故障，可以很快地進(jìn)行恢復(fù)。 支持1萬米傳輸距離和1Gbps帶寬的光纖通道提供了災(zāi)難恢復(fù)的高級解決方案?？梢酝ㄟ^交換器、交換集線器或仲裁環(huán)集線器連接到一個遠(yuǎn)地存儲設(shè)備，進(jìn)行整個存儲配置的備份或鏡像。由于不采用LAN進(jìn)行數(shù)據(jù)備份和災(zāi)難恢復(fù)傳輸，所以稱為LAN Free Backup。光纖通道不僅傳輸速率高(100Mbps,而且數(shù)據(jù)傳輸使用本地SCSI協(xié)議，不存在TCP/IP或LAN協(xié)議轉(zhuǎn)換的開銷。 性能價格比 要根據(jù)業(yè)務(wù)需要來決定是否采用一項新的技術(shù)或?qū)ΜF(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)行升級。要計算投資的回報(ROI，提高性能價格比。光纖通道作為一種存儲網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由于它僅是對存儲技術(shù)的更新，而且允許連接更快的效勞器和大量的數(shù)據(jù)存取，每秒的交換率越高ROI就越高。 在光纖通道產(chǎn)品中，設(shè)備配置、每個口的造價、可管理性、可靠性、廠商支持