NAS和FC SAN存儲(chǔ)在視頻存儲(chǔ)中總體擁有成本(TCO)分析報(bào)告

1、NASNAS 和和 FCFC SANSAN 存儲(chǔ)在視頻存儲(chǔ)中總體擁有成本存儲(chǔ)在視頻存儲(chǔ)中總體擁有成本(TCO)(TCO)分析報(bào)告分析報(bào)告 我們經(jīng)常講 NAS 的成本遠(yuǎn)低于 FC SAN，那么分析存儲(chǔ)系統(tǒng)相關(guān)投資費(fèi)用，通常以總體擁有成本 (TCO)計(jì)算。 總體擁有成本(TCO) 計(jì)算出擁有一個(gè)解決方案在其可用期內(nèi)全部的或端到端的費(fèi)用。它包括以前 的費(fèi)用和安裝費(fèi)用，以及提供支持、操作和維護(hù)的費(fèi)用，當(dāng)然包括停工造成的商業(yè)費(fèi)用等。TCO 包括 內(nèi)部和外部的費(fèi)用，如直接的工資支出和外部的合同。TCO 提供費(fèi)用與行為間的連接，即提供一種用 于投資的輸入。 所以客觀地分析 FC SAN 與 NAS 存儲(chǔ)系統(tǒng)

2、 TCO，這就要涉及其相關(guān)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器主機(jī)的軟 硬件組成部分。如下表： FC SANNAS費(fèi)用比較說明費(fèi)用比較說明 存儲(chǔ)控制器、RAID 控制器NAS 主控單元（Head Unit，簡(jiǎn) 稱頭端設(shè)備）、RAID 控制器 存儲(chǔ)系 統(tǒng)硬件 光纖或 sATA 硬盤組光纖或 sATA 硬盤組 低容量、中低端存儲(chǔ)系統(tǒng)硬件費(fèi)用接 近；大容量、中高端存儲(chǔ)系統(tǒng)硬件費(fèi) 用 SAN 比 NAS 高 存儲(chǔ)系 統(tǒng)軟件 提供一系列存儲(chǔ)管理工具， 用于 RAID 控制、LUN 或邏 輯卷劃分、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接控制、 性能調(diào)優(yōu)等，存儲(chǔ)空間通過 LUN 或邏輯卷形式提供給前 端服務(wù)器連接。 具有操作系統(tǒng)，通過操作系統(tǒng) 上的文件系

3、統(tǒng)提供存儲(chǔ)管理， 存儲(chǔ)空間通過掛點(diǎn)（Mount Point，用于 UNIX、LINUX、SCO UNIX、NOVELL 等服務(wù)器平臺(tái)） 或共享盤（Shares, 用于 Windows 服務(wù)器平臺(tái)）形式提 供給前端服務(wù)器連接。 存儲(chǔ)系統(tǒng)軟件費(fèi)用 FC SAN 比 NAS 稍 高,同樣 FC SAN 配置較為 NAS 復(fù)雜得 多。 網(wǎng)絡(luò)交 換機(jī)硬 件 光纖交換機(jī)、光纖 HUB千以太網(wǎng)交換機(jī)同等端口數(shù)的交換機(jī)，平均每個(gè)千兆 端口的成本比光纖端口的便宜 1/3 到 1/2。 網(wǎng) 絡(luò)交換 機(jī)軟件 光纖交換機(jī)管理軟件（FC Director, Fabric 管理器） 無費(fèi)用 服務(wù)器 端硬件 HBA 卡及其

4、驅(qū)動(dòng)軟件千以太網(wǎng)卡及其驅(qū)動(dòng)軟件平均每個(gè)千兆端口的成本比光纖端口 的便宜 1/2 以上 FCP、SCSI 協(xié)議TCP/IP 協(xié)議 （NFS、CIFS、HTTP、FTP） MPIO 或失敗切換管理軟件 （Multi Path Driver/FailOver Software） 不需要 卷組管理器（Volumn Manager） 不需要，NAS 存儲(chǔ)系統(tǒng)已經(jīng)提 供 服務(wù)器 端軟件 優(yōu)化文件系統(tǒng)不需要，NAS 存儲(chǔ)系統(tǒng)已經(jīng)提 供 NAS 存儲(chǔ)架構(gòu)的服務(wù)器的操作系統(tǒng)內(nèi) 核已經(jīng)包含對(duì) NFS、CIFS、HTTP、FTP 協(xié)議的支持， 無需客戶端軟件。 NAS 系統(tǒng)在服務(wù)器主機(jī)端無需安裝任 何客戶端軟件，其

5、投資費(fèi)用幾乎為零。 iSCSI 系統(tǒng)在服務(wù)器主機(jī)端需安裝存儲(chǔ) 客戶端管理軟件，其管理成本隨服務(wù) 器數(shù)量增加和軟件版本的升級(jí)而遞增。 SAN 系統(tǒng)在服務(wù)器主機(jī)端需安裝存儲(chǔ) 客戶端管理軟件，其投資費(fèi)用隨服務(wù) 器數(shù)量的增加而遞增。 運(yùn)營(yíng)成 本 采用 FC SAN 的架構(gòu)，從分 散的存儲(chǔ)架構(gòu)以及連接前端 的視頻服務(wù)器，需要構(gòu)建一 個(gè) FC 交換機(jī)和 FC HBA 服 務(wù)器構(gòu)成的巨大的 FC 網(wǎng)絡(luò)。 從管理上看，這個(gè)巨大的異 構(gòu)專用網(wǎng)絡(luò)，將對(duì)系統(tǒng)的維 護(hù)和管理帶來很大的挑戰(zhàn)， 僅 FC 交換機(jī)和 FC HBA 兩 項(xiàng)投資巨大。FC 作為一個(gè)強(qiáng) 調(diào)效率但缺乏管理功能的協(xié) 議，其兼容性、可管理性都 遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于

6、 IP。 NetApp 存儲(chǔ)是業(yè)界公認(rèn)最簡(jiǎn)易 的存儲(chǔ)系統(tǒng),維護(hù)成本比任意一 個(gè)存儲(chǔ)廠家低。NetApp 存儲(chǔ)具 備“零管理、免維護(hù)”的特點(diǎn)。 因此可以大大減少用戶的管理 復(fù)雜度和難度，從而集中精力 投入視頻系統(tǒng)建設(shè)工作當(dāng)中。 采用 NAS 存儲(chǔ)初期投資節(jié)約 40 節(jié)省對(duì)文件系統(tǒng)的額外投資，每一 TB 的擴(kuò)容費(fèi)用較低，時(shí)間越長(zhǎng)，管理費(fèi) 用越低，這是 FC SAN 所無法比擬。 一般來說，NAS 從初期的安裝，以及后期生產(chǎn)系統(tǒng)的支持、操作、維護(hù)，軟件升級(jí)的費(fèi)用，NAS 又優(yōu)于 FC SAN。NAS 存儲(chǔ)系統(tǒng)的 TCO 遠(yuǎn)低于 FC SAN 存儲(chǔ)系統(tǒng)。 NASNAS、FCFC SANSAN 存儲(chǔ)系統(tǒng)

7、在視頻存儲(chǔ)上技術(shù)簡(jiǎn)單比較存儲(chǔ)系統(tǒng)在視頻存儲(chǔ)上技術(shù)簡(jiǎn)單比較 FC SANNAS比較說明比較說明 存儲(chǔ)系 統(tǒng)網(wǎng)絡(luò) 功能 Fibre Channel (SCSI)光纖通 道，基于數(shù)據(jù)塊級(jí)別存取結(jié) 構(gòu)性數(shù)據(jù)(例如數(shù)據(jù)庫)，優(yōu) 點(diǎn)是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接,效率和性 能較優(yōu)。 事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，多廠商兼容 基于各廠商的解決方案 由于 FC SAN 應(yīng)用局限于同 一廠商,對(duì)不同廠商的技術(shù)和 知識(shí)需要重新投資,不能做到 跨平臺(tái)性的特性。 一般基于百兆/千兆以太網(wǎng)，基 于文件級(jí)別存取非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù) (例如視頻文件)，特點(diǎn)在于跨平 臺(tái)，跨操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)真正的 數(shù)據(jù)共享和交換。 標(biāo)準(zhǔn)的，多廠商兼容，快速部 署和廣泛應(yīng)用，保護(hù)現(xiàn)有投資。

8、 公平來講，如果數(shù)據(jù)(例如視頻文件)是 采用文件方式存取，那么最合適的存 儲(chǔ)類型就是 NAS。 FC SAN 針對(duì)數(shù)據(jù)庫業(yè)務(wù)有更高的效率 和性能。 如果數(shù)據(jù)文件強(qiáng)調(diào)共享性，NAS 方案 有無可比擬的優(yōu)勢(shì)。 我們應(yīng)該通常根據(jù)數(shù)據(jù)類型，應(yīng)用程 序的特點(diǎn)選用不同的存儲(chǔ)架構(gòu)。 文件系 統(tǒng)的一 致性 FC SAN 存儲(chǔ)的文件系統(tǒng)存 在于服務(wù)器端的操作系統(tǒng)， 由于操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序的 故障，此時(shí)系統(tǒng) PANIC，而 導(dǎo)致文件系統(tǒng)不一致，需要 做 FSCK 校驗(yàn)，而視頻服務(wù) 器 不得不中斷 2 到 3 個(gè)小時(shí) 的視頻錄播，同時(shí)面臨文件 系統(tǒng)的損壞導(dǎo)致視頻文件數(shù) 據(jù)掉失的風(fēng)險(xiǎn)，這無疑對(duì)視 頻系統(tǒng)是一場(chǎng)災(zāi)難。

9、NetApp 提供永遠(yuǎn)一致性的文件 系統(tǒng)能保證視頻系統(tǒng)海量的存 儲(chǔ)數(shù)據(jù)能在 1 到 2 分鐘的時(shí)間 內(nèi)提供服務(wù)及數(shù)據(jù)不會(huì)因?yàn)槲?件系統(tǒng)不一致而掉失。 NetApp NAS 所提供的永遠(yuǎn)一致性的文 件系統(tǒng)重要性是其它存儲(chǔ)廠家無法提 供的特點(diǎn)。 文件系 統(tǒng)的碎 片問題 FC SAN 采用服務(wù)器本地文 而 NetApp NAS 存儲(chǔ)每周 WAFL 文件系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)自我掃 對(duì)于強(qiáng)調(diào)性能的 IPTV 視頻存儲(chǔ)來講， 件系統(tǒng)，對(duì)于視頻文件的反 復(fù)生成、覆蓋和刪除，在兩、 三個(gè)周期后，將產(chǎn)生大量的 文件系統(tǒng)碎片，視頻服務(wù)器 本地文件系統(tǒng)的性能將會(huì)大 幅度下降，服務(wù)器內(nèi)存中的 文件系統(tǒng) MFT 也會(huì)凌亂不堪，

10、此時(shí)的視頻服務(wù)器工作性能 可能會(huì)大大降低。 描檢查每顆有資料的硬盤所有 區(qū)塊，檢查的周期與時(shí)間長(zhǎng)度 亦可自行調(diào)整，于所定的時(shí)間 內(nèi)未完成時(shí)，也會(huì)在下次檢查 時(shí)繼續(xù)未完成的部分。如此可 以提早剔除將會(huì)故障的扇區(qū)， 提供更安全、穩(wěn)定的硬盤環(huán)境， 更進(jìn)一步降低風(fēng)險(xiǎn)。 文件系統(tǒng)碎片問題必然會(huì)面對(duì)，可能 服務(wù)開始階段，采用 FC SAN 的存儲(chǔ) 性能滿足要求，但是運(yùn)行一段時(shí)間后， 文件系統(tǒng)碎片問題帶來的性能嚴(yán)重下 降問題。 NetApp NAS 所提供高效的硬盤扇區(qū)檢 查系統(tǒng)能保證視視頻系統(tǒng)海量文件系 統(tǒng)的碎片管理及性能，而塊驗(yàn)證系統(tǒng) 保證了海量數(shù)據(jù)在 Block level 的完整 性。 文件系 統(tǒng)的

11、大 小問題 FC SAN 采用服務(wù)器本地文 件系統(tǒng)，考慮到現(xiàn)有的文件 系統(tǒng)最大技持 2TB,如果視頻 文件數(shù)量為海量，需要把 2TB 文件系統(tǒng) Mount 成數(shù)個(gè) Mount Point,增加了管理的復(fù) 雜度。 同時(shí)，當(dāng)數(shù)據(jù)量接近 1TB 的 時(shí)候，文件系統(tǒng)的性能將會(huì) 迅速下降。 Netapp 文件系統(tǒng)在保證性能前 提下最大文件系統(tǒng)可達(dá) 16TB,大 大減少了 mount point,減少了管 理的復(fù)雜度。 根據(jù)廣東 IPTV 現(xiàn)場(chǎng)使用情況,基本上 是一個(gè)存儲(chǔ)控制器例,例如存儲(chǔ)控制器 MC-DSZX-NETAPP-A中,Data 數(shù)據(jù) 卷為 1.4TB,而現(xiàn)已使用了 1.34TB(96.4%)

12、的存儲(chǔ)空間. 換句話講,一個(gè)文件系統(tǒng)要超過 2TB 的 要求是現(xiàn)實(shí) IPTV 項(xiàng)目的要求,而 NetApp 存儲(chǔ)在保證性能最優(yōu)的情況下, 最大的文件系統(tǒng)為 16TB 是必要及最優(yōu) 的,所以在技術(shù)方面確實(shí)要留意一下. IPTV 視頻文 件冗余 問題 FC SAN 是獨(dú)享的文件系統(tǒng), 在 IPTV 項(xiàng)目中，如果有熱 片播放，這需要有多份冗余 的數(shù)據(jù) FC SAN 中。這會(huì)增 加了存儲(chǔ)容量及成本，同時(shí) 帶來程序管理的復(fù)雜性。 NAS 共享文件系統(tǒng)，提供多個(gè) 服務(wù)器存取數(shù)據(jù),，在 IPTV 項(xiàng) 目中，如果 NAS 控制器性能越 好，同時(shí)支持的視頻服務(wù)器越 多，這進(jìn)一步解決了 FCSAN 多份數(shù)據(jù)冗除的

13、問題。 擴(kuò)展性 FC SAN 的存儲(chǔ)架構(gòu)，如果 視頻系統(tǒng)由于業(yè)務(wù)上的要求， 升級(jí)新的磁盤設(shè)備，對(duì)于某 個(gè)本地文件系統(tǒng)需要擴(kuò)大或 減少(相信擴(kuò)大的需求相對(duì)要 多)， 這有可能需要數(shù)據(jù)備份， 數(shù)據(jù)遷移等等一系統(tǒng)的工作。 NetApp WAFL 不但可動(dòng)態(tài)擴(kuò)充 磁盤數(shù)止的容量、動(dòng)態(tài)擴(kuò)充或 減少文件系統(tǒng)容量，更可在不 擴(kuò)充容量的前提下，動(dòng)態(tài)線上 提高檔案數(shù)量的上限，完全不 需要停機(jī)，不需要等待時(shí)間， 也不影響系統(tǒng)運(yùn)作效率。 NetApp 存儲(chǔ)無縫升級(jí)，可以從低端存 儲(chǔ)在無需數(shù)據(jù)備份的情況下迅速升級(jí) 到高端存儲(chǔ)。 *物理空間按需擴(kuò)容，擴(kuò)容粒度為單盤 *數(shù)據(jù)卷邏輯空間可以按需擴(kuò)容，擴(kuò)容 粒度大小可調(diào)。 熱

14、備盤 機(jī)制 熱備盤數(shù)量有限，位置固定， 發(fā)生磁盤故障時(shí)，需要兩次 性能下降，并且增加了管理 復(fù)雜 度。 熱備盤數(shù)量不限、位置不定， 發(fā)生磁盤故障時(shí)，只有一次性 能下降。 NetApp 存儲(chǔ)以智能型的 Global Spare 來解決 ,當(dāng)更換的硬盤置 入硬盤柜中，它就自動(dòng)再度成 為熱備硬盤。所有的過程皆自 動(dòng)化，從此不用再管理擾人又 費(fèi)時(shí)的熱備硬盤了。 靈活的熱備盤機(jī)制可以大大的縮短了 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)重構(gòu)時(shí)構(gòu)，同時(shí)達(dá)到對(duì)生 產(chǎn)環(huán)境影響最小的目的。這對(duì) IPTV 項(xiàng) 目性能要求更重要。 數(shù)據(jù)保 護(hù)性 全拷貝”或“半拷貝”模式的本 地時(shí)間點(diǎn)功能，嚴(yán)重性能影 響，并且有緩沖區(qū)的缺陷。 *“全拷貝”模式空

15、間耗費(fèi)嚴(yán)重， 災(zāi)難恢復(fù)時(shí)數(shù)據(jù)損失過多； “半拷貝”模式無法提供瞬間 快速恢復(fù)全盤數(shù)據(jù)的功能。 * 同一 RAID 組只能允許一 塊盤發(fā)生故障。 * “零拷貝”模式的本地時(shí)間點(diǎn)拷 貝功能，無性能影響和緩沖區(qū) 限制。 *能夠瞬間快速恢復(fù)全盤數(shù)據(jù)， 有效防范數(shù)據(jù)邏輯災(zāi)難，如意 外刪除、黑客攻擊、病毒感染 等，同時(shí)提高軟件升級(jí)、數(shù) 據(jù)測(cè)試等工作的效率 *獨(dú)特的 RAID DP 技術(shù)能夠防 數(shù)據(jù)保護(hù)是做存儲(chǔ)的關(guān)鍵，NetApp 存 儲(chǔ)具有更優(yōu)的數(shù)據(jù)保護(hù)。 *針對(duì)硬盤物理損壞，RaidDP 保證任 意兩個(gè)硬盤損壞而數(shù)據(jù)不掉失。 *針對(duì)數(shù)據(jù)邏輯損壞，如誤刪除，快照 技術(shù)對(duì)系統(tǒng)性能幾乎沒有任何影響 *永遠(yuǎn)一致

16、的文件系統(tǒng)，提供更優(yōu)的數(shù) 據(jù)保護(hù)。 范同一 RAID 組任意兩塊盤發(fā) 生故障。 N N E E T T A A P P P P 存存 儲(chǔ)儲(chǔ) 安安 裝裝 配配 置置 指指 導(dǎo)導(dǎo) 書書 (-Netapp VFILER 的安裝和配置使用方法-) Netapp VFILER 的安裝和配置使用方法 一:首先要安裝 Multistore 的 license fas270alicense add * 二:使用命令方式配置 vfiler 1: fas270a vfiler create vfiler1 -i 9 /vol/vol0/test Mon Sep 19 11:58:37 CST vf

17、iler1iscsi.adapter.online:notice: ISCSI: iswta, Ada pter brought online. Mon Sep 19 11:58:37 CST vfiler1iscsi.service.startup:info: iSCSI service star tup exportfs: Could not open for reading /etc/exports The etc configuration directory for vfiler vfiler1 is /vol/vol0/test/etc. Setting up vfiler vfi

18、ler1 Mon Sep 19 11:58:37 CST vfiler1rc:notice: Vfiler vfiler1 initialized. Configure vfiler IP address * y: Interface to assign this address to e0: Interface to assign this address to e0: * Netmask to use: : The administration host is given root access to the filers /etc files

19、 for system administration. To allow /etc root access to all NFS clients enter RETURN below. Please enter the name or IP address of the administration host: Do you want to run DNS resolver? n: Do you want to run NIS client? n: ifconfig: 6: no such interface Changing password for user root on

20、 vfiler vfiler1 New password: Retype new password: User added. Mon Sep 19 12:02:05 CST vfiler1rc:info: User added Do you want to setup CIFS? y: Enable CIFS access to the filer by a Windows(tm) PC Your filer is currently only visible to PCs on the same net. Do you wish to make the system visible via

21、WINS? no: etype new password: User added. Mon Sep 19 12:02:05 CST vfiler1rc:info: User added Do you want to setup CIFS? y: Enable CIFS access to the filer by a Windows(tm) PC Your filer is currently only visible to PCs on the same net. Do you wish to make the system visible via WINS? no: CIFS requir

22、es local /etc/passwd and /etc/group files for multiprotocol. Default passwd file will be created containing root, pcuser, and nobody. Enter the password for root : Retype the password: This filer is currently licensed for both CIFS and NFS. The filer will be configured as a Multiprotocol filer. It c

23、an be changed to a NTFS-only filer by reissuing the CIFS setup command. The default name of this filer will be VFILER1. Do you want to modify this name? no: CIFS supports three types of user authentication: 1. Windows Domain authentication. 2. Windows Workgroup authentication using the filers user a

24、ccounts. 3. /etc/passwd and/or NIS/LDAP based authentication. What type of authentication will this filer use? 1: Mon Sep 19 12:02:54 CST N BNS02:info: All CIFS name registrations complete for local server CIFS supports three types of user authentication: 1. Windows Domain authentication. 2. Windows

25、 Workgroup authentication using the filers user accounts. 3. /etc/passwd and/or NIS/LDAP based authentication. What type of authentication will this filer use? 1: Mon Sep 19 12:02:54 CST N BNS02:info: All CIFS name registrations complete for local server The filer will use Windows Domain authenticat

26、ion. Enter the Windows Domain for the filer :2 It is highly recommended that you create the local administrator account (VFILER1administrator) for this filer. This account enables access to the filer from Windows when domain controllers are not accessible. Create the VFILER1administrator account? ye

27、s: Set the password for VFILER1administrator: Retype the password: Mon Sep 19 12:04:42 CST vfiler1rc:info: User added DNS is not enabled for this filer, and so CIFS cannot determine if 2 is a Windows 2000 domain. If you continue with setup, this filer will attempt to join 2 as an NT4 server. Do you

28、wish to continue and join 2 in NT4 mode? yes: CIFS - Connecting filer to the NT4 domain. Mon Sep 19 12:04:45 CST vfiler1rc:info: Starting DC address discovery for 2. Mon Sep 19 12:04:45 CST vfiler1rc:info: Found no DC addresses using generic D NS query. Mon Sep 19 12:04:45 CST vfiler1rc:info: Starting WINS queries. Mon Sep 19 12:04:48 CST vfiler1rc:info: Found no BDC addresses through WINS. Mon Sep 19 12:04:51 CST vfiler1r