如何建造企業(yè)SAN系統(tǒng)

尋求從SAN中獲益的IT經(jīng)理面臨多種選擇：市場上的光纖信道交換產(chǎn)品種類繁多，作為一個用戶，怎樣才能找到建設(shè)存儲環(huán)境的最佳構(gòu)件呢？最佳構(gòu)件即是：由它最終建成的基礎(chǔ)設(shè)施能給予應(yīng)用系統(tǒng)充分支持，并能隨業(yè)務(wù)需要靈活擴(kuò)展。

企業(yè)認(rèn)識到SAN的益處后，會要求把越來越多的服務(wù)器和存儲設(shè)備納入SAN。同時，對數(shù)據(jù)存儲和使用需求的驚人增長，也將導(dǎo)致通過SAN傳遞的數(shù)量大大增加。企業(yè)只有謹(jǐn)慎地選擇SAN基礎(chǔ)設(shè)施，才能確保他們的網(wǎng)絡(luò)日后方便、經(jīng)濟(jì)且靈活地擴(kuò)展，同時保證性能和數(shù)據(jù)的可用性。

SAN應(yīng)用系統(tǒng)評估

為了能設(shè)計出最合適的SAN拓?fù)洳季郑�企業(yè)必須準(zhǔn)確定義SAN將要支持的應(yīng)用環(huán)境。這是最重要、可能也是最困難的一步，因?yàn)槿�面的評估不僅要考慮到應(yīng)用系統(tǒng)目前的性質(zhì)，而且需要對未來作出預(yù)測。

只有基礎(chǔ)設(shè)施能依照應(yīng)用系統(tǒng)的動態(tài)情況定制，網(wǎng)絡(luò)才能發(fā)揮最大的效益。每個企業(yè)的數(shù)據(jù)環(huán)境都有其特性，以不變應(yīng)萬變的方式不適用于存儲網(wǎng)絡(luò)。通過全面評估操作環(huán)境，一個企業(yè)可以找到其挑選交換產(chǎn)品的最佳標(biāo)準(zhǔn)，并依照當(dāng)前和未來需要定制SAN拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

如果想從一開始就設(shè)計出理想的SAN拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，需要分析所支持的應(yīng)用系統(tǒng)在數(shù)據(jù)整合和災(zāi)難恢復(fù)等多個方面如何影響整個數(shù)據(jù)環(huán)境。必須要評估的主要屬性包括：

應(yīng)用要求

數(shù)據(jù)存儲要求

備份和災(zāi)難恢復(fù)戰(zhàn)略

網(wǎng)絡(luò)連接要求

服務(wù)器連接要求

 

應(yīng)用要求

宕機(jī)冗余--必須確定應(yīng)用系統(tǒng)現(xiàn)在和未來的宕機(jī)冗余，這樣就可以根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的可用性要求設(shè)計相關(guān)網(wǎng)絡(luò)。需要充分估計應(yīng)用系統(tǒng)的宕機(jī)成本和對業(yè)務(wù)連續(xù)性的影響，以便清楚了解是否需要高可用性解決方案。

性能--必須從數(shù)據(jù)吞吐量和最大可容許延時方面定義應(yīng)用系統(tǒng)的性能要求。許多應(yīng)用系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)延時十分敏感，促進(jìn)了低延時網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計。

增長--由于應(yīng)用擴(kuò)展導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)增長必須予以充分的估計。需要從幾方面估計增長需要，如用戶數(shù)量、服務(wù)器數(shù)量和每應(yīng)用系統(tǒng)的存儲連接數(shù)量等。每個因素都要考慮到額外的網(wǎng)絡(luò)連接和這些連接的必需性能，并對之進(jìn)行評估。為新用戶(如在線存取供應(yīng)商和用戶)提供應(yīng)用系統(tǒng)接入的計劃也應(yīng)列入考慮。新用戶的增長會影響要存儲的數(shù)據(jù)量、網(wǎng)絡(luò)連接的數(shù)量和傳輸額外數(shù)據(jù)所需的帶寬。

 

數(shù)據(jù)存儲要求

數(shù)據(jù)位置--了解數(shù)據(jù)量和數(shù)據(jù)的位置很關(guān)鍵。數(shù)據(jù)是放在統(tǒng)一的存儲庫中，還是分布在存儲小區(qū)內(nèi)？存儲據(jù)點(diǎn)之間的電纜距離和和服務(wù)器連接必需要納入考慮。長途連接(大于10公里)會有些特別的連接要求，如支持長途連接的Switch、光纖信號轉(zhuǎn)發(fā)器和橋接等。

數(shù)據(jù)量--需要存取的數(shù)據(jù)量是決定網(wǎng)絡(luò)帶寬和存儲網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)量的關(guān)鍵因素。存儲陣列的規(guī)模和性能特點(diǎn)將決定支持陣列的必要網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)量。此外，每個存儲端口支持(扇出比例)的服務(wù)器數(shù)量由存儲制造商確定，以避免網(wǎng)絡(luò)堵塞和瓶頸。

數(shù)據(jù)和存取共享--另一項(xiàng)必須完成的評估是：數(shù)據(jù)在多長時間內(nèi)、如何被存取和共享？在大多數(shù)SAN應(yīng)用中，數(shù)據(jù)通常是在服務(wù)器和存儲器之間共享，而不是在服務(wù)器之間或存儲器之間共享。增加備份、鏡像和其它應(yīng)用系統(tǒng)，會導(dǎo)致任意網(wǎng)絡(luò)連接增多。

 

備份和災(zāi)難恢復(fù)戰(zhàn)略

集中式、離網(wǎng)、少服務(wù)器備份是促使企業(yè)實(shí)施SAN的主要因素。關(guān)于備份如何生成的評估也是必要的，因?yàn)樗鼘�決定連接范圍和吞吐量大小。集中式備份戰(zhàn)略要求設(shè)計完備的SAN。為了使戰(zhàn)略成功，從備份設(shè)備到每一個存儲設(shè)備之間都應(yīng)該有一條高速、高可用性的數(shù)據(jù)路徑。

 

網(wǎng)絡(luò)連接要求

端口計數(shù)要求--評估支持現(xiàn)有和未來增長所需網(wǎng)絡(luò)連接數(shù)是十分重要的。如果在部署初期沒有考慮增長因素，事后不斷追加網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和重新配置會浪費(fèi)大量資源，并增加宕機(jī)時間。在最初設(shè)計中如果沒有包括完備的擴(kuò)展戰(zhàn)略，在實(shí)際應(yīng)用中不斷擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)會出現(xiàn)傳輸量不平衡的現(xiàn)象，并最終影響整個網(wǎng)絡(luò)的性能和可用性。

網(wǎng)絡(luò)傳輸模式--為統(tǒng)一存儲而實(shí)施的SAN與為少服務(wù)器備份應(yīng)用而實(shí)施的SAN的傳輸模式很不同。服務(wù)器和存儲設(shè)備之間的新連接需要考慮額外的端口計量。如果忽略了這一點(diǎn)，SAN沒有為傳輸量的增長做好準(zhǔn)備，當(dāng)數(shù)據(jù)在全網(wǎng)范圍內(nèi)傳輸時，很有可能產(chǎn)生“瓶頸”。

帶寬要求--當(dāng)初步的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計成熟后，網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)有特定區(qū)域支持高帶寬功能。例如，幾個只需低帶寬的服務(wù)器組成的工作組環(huán)境可以被集合到一個網(wǎng)絡(luò)交換連接中。相比之下，存儲和高端服務(wù)器需要特別配備的(而且可能是多個)網(wǎng)絡(luò)連接，以確保所需帶寬的可用性。

 

服務(wù)器連接要求

每個服務(wù)器的SAN連接要求需要從帶寬、性能和可用性等方面確定，目的是了解每一種連接在正常和高峰傳輸環(huán)境中的不同要求，這樣，不論網(wǎng)絡(luò)活動有多繁忙，網(wǎng)絡(luò)連接都能夠支持運(yùn)行需要。此外，服務(wù)器如何擺放(單獨(dú)還是成組)將決定每個站點(diǎn)的交換端口數(shù)量需要。

在網(wǎng)絡(luò)的主要屬性被確定之后，就要評估和選擇建造SAN的構(gòu)件了。只需要較小型SAN的應(yīng)用系統(tǒng)，通常用一種Switch構(gòu)成即可，這樣實(shí)施較為簡便。要連接的存儲器和服務(wù)器較少(少于50)時，一到數(shù)個Switch足以支持環(huán)境需要。

如果是支持大型企業(yè)應(yīng)用，就需要多類型Switch。每種Switch在基礎(chǔ)設(shè)施中承擔(dān)不同的任務(wù)。有些Switch承擔(dān)到存儲庫的主要連接，因此需要非常高的可用性。其它Switch用于支持服務(wù)器集群的整合，只需要高性能和較少端口數(shù)量。

另外，我們設(shè)計存儲網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時，還需要考慮如下幾個因素：

 

Switch類型

廣義來說，有三種光纖信道Switch：Director、網(wǎng)絡(luò)Switch和判優(yōu)環(huán)路Switch(或稱環(huán)路Switch)。企業(yè)不能想當(dāng)然，以為所有廠商的產(chǎn)品都相同。某個廠商的Director完全有可能是另一廠商的網(wǎng)絡(luò)Switch。

Director----Director是一個多端口、高帶寬網(wǎng)絡(luò)Switch，用于提供最高的可用性。Director中某個部件的失靈不會影響正常應(yīng)用，對SAN性能和可用性都無影響。Director有全冗余、熱插拔部件(電源、冷卻、處理器和交換部件)，能將宕機(jī)時間最小化。此外，Director支持在線錯誤探查、隔離、修理和恢復(fù)。

Director提供99.999%的可用性，或每年少于5分鐘的宕機(jī)時間。Director的高端口數(shù)和無堵塞結(jié)構(gòu)使它能提供高性能帶寬，允許所有端口同時交流，并能保持性能不變，沒有額外延時。

 

Director主要用于下列應(yīng)用系統(tǒng)中：

不允許宕機(jī)的關(guān)鍵任務(wù)系統(tǒng)

企業(yè)SAN骨干網(wǎng)，是自身的關(guān)鍵任務(wù)資源，提供永遠(yuǎn)暢通的數(shù)據(jù)傳輸路徑

應(yīng)用密集型系統(tǒng)，必須保證任意端口間的高帶寬通信

一個Director結(jié)構(gòu)包括內(nèi)置冗余，即使部件失靈，也能確保數(shù)據(jù)流的連續(xù)性。

 

網(wǎng)絡(luò)Switch：網(wǎng)絡(luò)Switch用于在Switch所有端口間高速傳輸數(shù)據(jù)，不受任何干擾和阻礙。與Director類似，網(wǎng)絡(luò)Switch定義一條通過其它Switch的數(shù)據(jù)傳輸路徑，“編織”Switch構(gòu)成的網(wǎng)路，這些網(wǎng)路對連接設(shè)備來說是透明的。這種Switch是一大類，各個廠商的產(chǎn)品及其屬性(冗余、端口數(shù)目等)有很大不同。McDATA提供的16和32端口網(wǎng)絡(luò)Switch包含冗余電源和冷卻功能。單個網(wǎng)絡(luò)Switch提供99.9%的可用性----年平均宕機(jī)時間8.8小時。網(wǎng)絡(luò)Switch通常擔(dān)任小型SAN中的骨干“承重墻”，在較大的企業(yè)SAN中，它可作為整合點(diǎn)。