san存儲區(qū)域網(wǎng)絡技術及解決方案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)SAN存儲區(qū)域網(wǎng)絡技術及解決方案 TOC o 1-5 h z 第一章 數(shù)據(jù)安全的重要性 前面我們了解了磁盤陣列的作用，它可以將因硬盤故障造成系統(tǒng)當機的比例由50%降為幾乎為零，通過將內(nèi)置硬盤替換為外置磁盤陣列可以將系統(tǒng)的安全性提高到97%，如果在此基礎上增加雙機軟件和集群軟件可以將系統(tǒng)的安全性提高到99.9%，如果再增加備份軟件和多機作集群互為冗余可以實現(xiàn)99.999%的高安全性的目標。但由于SCSI技術在設備連接數(shù)目和通訊距離的限制以及較差的在線設備擴展能力，已不能滿

2、足用戶較高層次的需求。而光纖技術在SCSI技術的基礎上，克服了SCSI的缺點，可以滿足大型用戶更高層次的需求。使用光纖技術可以實現(xiàn)如下的功能，更高的速度、超大的容量、更高的安全性、良好的管理性、更高的性價比、連接設備數(shù)目幾乎無限，良好的擴展性，支持在線增加和刪除設備，更遠的通訊距離，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程鏡像實現(xiàn)數(shù)據(jù)異地冗災。第二章 SAN的概念和優(yōu)勢2.1 Fiber Channel 技術簡介Fiber Channel (FC)技術標準是1994年由ANSI標準化組織制定的一種適合于千兆為數(shù)據(jù)傳輸通信的網(wǎng)絡技術，F(xiàn)CAL(Fiber Channel-Arbitrated Loop)拓撲技術已被世

3、界上所有的重要服務器及存儲廠家所采納，并成為下一代大容量、企業(yè)級數(shù)據(jù)存儲的標準。伴隨著網(wǎng)絡存儲，實時傳輸，視頻點播和CAD/CAM等超大數(shù)據(jù)量傳輸應用的出現(xiàn)，F(xiàn)iber Channel 支持點到點，共享環(huán)路級網(wǎng)絡交換，多協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸如：SCSI,TCP/IP等技術實現(xiàn)的理想載體。目前大部分企業(yè)采用服務器存儲方式。服務器存儲方式的顯著特點是局域網(wǎng)用戶通過訪問專用服務器及與專用服務器相連的SCSI存儲設備而實現(xiàn)對信息的存取訪問。工作在這種模式下的數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i主要集中在服務器上。當多個Client訪問存取同一個服務器時，一旦出現(xiàn)超出該服務器處理能力的情況，無論服務器與存儲設備之間是通過SCSI設備

4、連接,還是通過高速的Fibre Channel連接，都將不可避免地導致存取速度的下降，從而影響整個系統(tǒng)性能。為解決服務器存儲方式下帶來的存取瓶頸問題，采用將信息存儲設備與服務器分開，網(wǎng)絡用戶可以通過網(wǎng)絡實現(xiàn)對存儲設備的直接存取訪問，這種通過網(wǎng)絡實現(xiàn)對存儲設備的直接存取，把存儲設備當作標準網(wǎng)絡設備的新的網(wǎng)絡存儲方式就是SAN。2.2 SAN簡介 SAN(Storage Area Network)存儲網(wǎng)絡是利用光纖通道在主機和存儲系統(tǒng)之間形成一個網(wǎng)絡，這個網(wǎng)絡突破了現(xiàn)有存儲的架構及速度，以全雙工每秒200MB的速率，消除了頻寬的瓶頸，而其網(wǎng)絡與總線合而為一的特性，不但和現(xiàn)有網(wǎng)絡兼容并存，而且在數(shù)據(jù)

5、的存儲與傳輸上比SCSI更有拓展性和易于使用，使服務器和存儲系統(tǒng)的性能大幅的提升，SAN所具有的特點：高頻寬模組化的高拓展性高可用性及容錯可管理性易于整合整體成本降低連接設備多光纖通道環(huán)路(FC-AL)的高速及易于連接的特性，為SAN提供了一個連接的標準，F(xiàn)C-AL不止具有高頻寬及高拓展性，支持串行SCSI協(xié)議，這使得主機系統(tǒng)和存儲系統(tǒng)可以以網(wǎng)絡的拓撲結構及仲裁的方式同時連接在FC-AL上。FC-AL目前的傳輸速率在100MB(1Gbaud，全雙工為200MB)，未來將拓展至400M(4 Gbaud), 在10公里的距離之內(nèi)可連接126個裝置，為長遠的頻寬需求提供了一個切實可行的平臺。 2.3

6、 光纖通道提供三種不同的連接方式。第一種為點對點(point-to-point)，例如一臺主機與一臺磁盤陣列透過光纖通道連接；技術分析：在此種簡單配置中，主機通過一條外接FC-AL通道連接的磁盤陣列，這時整個系統(tǒng)的性能瓶勁在于FC-AL通道，而FC-AL通道的任何故障均導致系統(tǒng)不可用。應用場所：此種配置適合于對系統(tǒng)可用性及性能要求不高但有一定的數(shù)據(jù)量對速度有較高的要求的應用場所。第二種為光纖通道仲裁環(huán)(FC-AL)，在FC-AL的設備可為主機或存儲設備。FC-AL加上光纖通道Hub能整合成多主機多用存儲設備的存儲網(wǎng)絡并廣為使用，因為在實用性及可擴充性之外，對于整個系統(tǒng)而言，其成本較低。第三種為

7、交換式架構(FC-XS)，交換式架構在主機和存儲設備之間透過智慧型的光纖通道交換器連接，這種連接的方式可形成上千萬個主機和存儲設備的大型存儲網(wǎng)絡，使用交換架構需使用存儲網(wǎng)絡的管理軟件。在FC-AL網(wǎng)絡中，Hub提供所有設備的管理訊息，但無法對環(huán)路之外的設備做報告；而FC-XS則可對所有設備進行遠程管理和偵測，尤其是設備作熱插拔時的自動偵測和自動重組態(tài)(reconfiguration)。在光纖通道存儲網(wǎng)絡中，有專用的硬件和軟件。硬件包括光纖通道卡、硬盤、集線器，交換器及存儲系統(tǒng)如磁盤陣列等；軟件主要為光纖通道控制卡針對各種操作系統(tǒng)的驅(qū)動程序和存儲網(wǎng)絡管理軟件(包括存儲系統(tǒng)管理軟件)。相對于網(wǎng)絡系

8、統(tǒng)而言，存儲網(wǎng)絡系統(tǒng)是相當簡單，直接而易于架構和使用的。第三章 SAN架構示意圖第四章 SAN的主要應用數(shù)據(jù)備份SAN備份是SAN架構的一個主要應用，它將伴隨著SAN技術的發(fā)展產(chǎn)生根本的變化。備份的解決方案會影響系統(tǒng)集成的其他方面，如支持更大的服務器系統(tǒng)的能力和提高備份、恢復速度。SAN將給存儲帶來極大的變化。存儲池SAN架構使用獨立于服務器的存儲設備，允許所有的服務器能輕松訪問其中的存儲設備，從而使系統(tǒng)實現(xiàn)多主機接口和無限的存儲容量?？梢詫崿F(xiàn)異地災難恢復和設備在線擴展，由于SAN獨立于主機系統(tǒng)，可以實現(xiàn)將存儲設備做成一個整體存儲系統(tǒng)進行管理的功能，更利于存儲的精確管理，數(shù)據(jù)共享 SAN技術的

9、實現(xiàn)，可以實現(xiàn)存儲系統(tǒng)超大容量的數(shù)據(jù)共享，但現(xiàn)有技術允許服務器訪問相同存儲子系統(tǒng)中不同的存儲資源，但它不允許服務器共享相同的實際物理硬盤或虛擬磁盤上的相同文件和紀錄。如果想實現(xiàn)必須在應用層上做工作?，F(xiàn)在已有一些軟件可以實現(xiàn)以上功能。I/O容錯和尋址能力SAN的一個主要特征在于，它能提供系統(tǒng)到設備的靈活連接，能提高I/O尋址的抗災能力，并能實現(xiàn)I/O的負載平衡，在系統(tǒng)升級和維護方面都有很強的應用。數(shù)據(jù)移動SAN技術可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)移動，即一個SAN設備直接將數(shù)據(jù)由一個設備子系統(tǒng)移動到的另外一個系統(tǒng)。遠程存儲 SAN不僅可以提供集中存儲資源的方法，還提供了將存儲介質(zhì)放在不同的安全位置的能力。這些位置在

10、物理上分離，從而不會被可能發(fā)生的某處本地災難所影響。從而實現(xiàn)異地災難恢復和備份。第五章 SAN架構產(chǎn)品介紹PINNACLE D4108 光纖系列磁盤陣列產(chǎn)品是太科公司最新推出的，它結合了SCSI和Fiber技術的優(yōu)點，比同類產(chǎn)品具有更高的速度和更高的性能價格比等特點。采用了Fiber Channel 技術，主機接口使用DB9接口，數(shù)據(jù)傳輸率100MB/s，數(shù)據(jù)傳輸距離可達30米，支持SAN架構。具體型號為：D-4S02F,D-4S12F,D-4R04F,D-4R14F第六章 PINNACLE D-4108光纖系列磁盤陣列產(chǎn)品特點控制器特性采用64位RISC芯片Power PC 750 CPU6

11、4MB至1GB高速ECC+SDRAM緩存主機通道特性兩個DB9 copper FCAL（Fiber Channel Arbitrated Loop）主機通道數(shù)據(jù)傳輸率100MB/s磁盤通道特性兩個Ultra2/Ultra160 SCSI LVD通道數(shù)據(jù)傳輸率80MB/s ，160MB/s每通道可連接15個設備支持SMART技術RAID技術特點支持RAID級有： 0，1，0+1，3，5，10，30，50，JBOD等模式支持在線RAID擴容、擴展、數(shù)據(jù)遷移功能支持熱備磁盤，資料自動重建功能支持專有備用和全局備用機箱設計良好的散熱系統(tǒng)獨特的散熱風道硬盤減震設計冗余電源、風扇2+1冗余電源(3*300

12、W) （支持熱插拔）雙散熱風扇（支持熱插拔）大功率散熱風扇監(jiān)控功能面板監(jiān)控實用程序RS232串口仿真終端支持遠程監(jiān)控軟件故障偵測和報警功能支持SAF-TE and S.E.S，在線自動偵測I2C偵測機制支持LCD面板報警功能LED顯示燈報警功能蜂鳴器報警功能各種終端（RS-232，SCSI GUI RAID終端，GUI RAID遠程終端）故障功能第七章 PINNACLE D-4108光纖系列磁盤陣列配置方案7.1 單主機、單FC-AL主機通道在此種簡單配置中，主機通過一條外接FC-AL通道連接的磁盤陣列，這時整個系統(tǒng)的性能瓶勁在于FC-AL通道，而FC-AL通道的任何故障均導致系統(tǒng)不可用。此種

13、配置適合于對系統(tǒng)可用性及性能要求不高但有一定的資料量對速度有較高的要求的應用場所。7.2 雙主機、雙FC-AL主機通道在此種雙主機配置中，兩臺主機通過外接FC-AL通道接到磁盤陣列上，實現(xiàn)兩臺主機的資料共享。同時在高可用軟件的支持下，兩臺主機可以作為集群系統(tǒng)，構成高可用性的解決方案，當一臺主機故障時，另一臺主機會接替主機的應用及資料以繼續(xù)提供服務。此種配置適合于對系統(tǒng)要求有很高的可靠性要求、對速度有較高要求的場所。7.3 SAN架構（1）在此種SAN架構配置中，多臺主機通過外接FC-AL通道接到光纖Switch/Hub,再接到磁盤陣列、磁帶庫、光盤庫、磁帶機上，實現(xiàn)多臺主機的資料共享。同時在高

14、可用軟件的支持下，多臺主機可以作為集群系統(tǒng)，構成高可用性的解決方案，當一臺主機故障時，其它的主機會接替主機的應用及資料以繼續(xù)提供服務。此種配置適合于對系統(tǒng)要求有很高的可靠性、存儲量很大、對速度有較高的要求的場所。7.4 SAN架構（2）在此種SAN架構配置中，較前一種增加了一個光纖Switch，避免了因光纖Switch故障引起的系統(tǒng)故障，由于使用了Switch較HUB有更高的速度和安全性，增加了系統(tǒng)的安全性，此種配置適合于對系統(tǒng)要求有很高的可靠性、存儲量很大、對速度有較高的要求的場所。第八章 PINNACLE 光纖系列磁盤陣列規(guī)格表D-4S02F / D-4S12FD-4R04F / D-4R

15、14FCPU64bit Power PC750CPU主頻233MHZRAID支持基于硬件的RAID0，1，0+1，3，5，10，30，50，NRAID，JBODSCSI 接口Ultra2 Wide LVD通道到Fibre / Ultra160 Wide LVD通道到/Fibre主機通道100MB/s 雙Fiber Channel 通道磁盤通道2個Ultra2 Wide LVD通道 / 2個Ultra160 Wide LVD通道數(shù)據(jù)傳輸速率100MB/s高速緩存64MB1GB單個數(shù)組柜最大支持硬盤數(shù)量8個支持最大硬盤數(shù)（加擴展柜）30個單個數(shù)組柜（標配）最大存儲容量(72GB/Disk)576GB最大存儲容量(72GB/Disk，加擴展柜)2.160TB/3.24TB高速緩存標準ECC SDRAM控制器熱插拔支持支持控制器通道擴展不支持不支持控制器冗余支持支持支持控制器數(shù)量一個兩個互為冗余控制器工作模式不支持雙工支持雙工性能優(yōu)化方式（隨機/順序）支持故障監(jiān)視、報警(控制器、硬盤、風扇、電源、溫度)有支持S.M.A.R.T功能支持緩存回寫支持緩存回寫冗余配置冗余電源、冗余風扇FAX/自動尋呼/監(jiān)控報警有密碼保護有SCSI ID可設定有故障硬盤隔離電路有故障硬盤自動重建有SNMP協(xié)議支持(RAID Watc