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      如何組建中小企業SAN系統(二)
      時間:2012-10-22 09:37  來源:飛客數據恢復   作者:飛客數據恢復工程師
       
      網絡Switch主要用于下列應用系統中:
      部門級連接
      分布式存儲占主導地位的應用
      小型SAN的標準構件
       
      環路Switch:判優環路(FC-AL)Switch的連接成本最低,適用于低帶寬設備,并支持磁帶等傳統判優環路設備。環路Switch自身不能構成完整網絡,它們是用于擴展原有網絡的連接設備。McDATA的ES-1000環路Switch的獨特之處在于它包含一個內置的網絡端口。這樣,它只需一個專用連接設備與網絡Switch相連,就能很方便地被納入較大的SAN。大多數環路Switch支持環路內端口之間的同步全速數據傳輸。但是,如果出現多個連接爭搶一個端口的情況,環路內就會出現競爭。由于這個問題,大多數環路Switch都保持較少的端口數量(8),將帶寬競爭控制在最小程度。
       
      環路Switch主要用于下列應用系統中:
      適用于低帶寬設備的低成本網絡連接
      NT服務器整合
      磁帶整合
      交換網絡和傳統環路的連接
       
      不同類型Switch對比
      不同類型Switch在可用性、性能、可擴展性和成本等方面均有不同。下面就這些方面做一些對比。對比證明沒有一種Switch可以在所有應用中都有最佳表現。每種Switch都有獨特的功能特性。因此,它們分別適用不同的應用。
      可用性----可用性用于衡量Switch正常運行時間,也用于衡量滿足應用系統和基礎網絡需要的能力。由于SAN提供用戶(或應用系統)和信息間的唯一存取路徑,因此每條路徑的可用性至關重要。
      Switch的可用性是以正常運行時間所占百分比來表示的,數值通常在每年99%(宕機時間3.6天)到99.999%(宕機時間少于5分鐘)之間。高可用性網絡由Director和冗余網絡Switch支持――購買哪種Switch可以很容易地通過計算宕機成本和隨之導致的業務損失來衡量。
      Director----單一Director提供的可用性最高,達99.999%。如果有全冗余部件,一次故障不會造成任何連接損失。所有部件均可熱插拔,因此替換起來非常方便、迅速。不同Director端口插板通常采用雙路徑服務器和存儲連接,以便將連接可用性最大化。
      網絡Switch----單一網絡Switch的可用性最高可達99.9%(年平均宕機時間8.8小時),取決于不同廠商的功能設置。有些部件故障是可以在線排除的,例如替換風扇或電源。
      其它部件故障可能導致Switch下線、中斷連接或需要替換。替換一臺Switch至少需要1小時。所有主機和存儲設備均通過雙路徑連接到冗余網絡Switch后,網絡Switch組成的網絡可用性可以高達99.99%(年宕機時間少于53分鐘)。不過要求各主機都安裝路徑恢復軟件。由于配置不同,一臺Switch出現故障,仍然可能造成性能問題,如網絡瓶頸增多和延時。為保持99.99%的可用性,現場需要一臺備用Switch,這樣如果主Switch出現故障,宕機時間可以縮短到最短。
      環路Switch----如果附帶冗余電源和冷卻裝置,單一環路Switch的可用性最高可達99.9%(年平均宕機時間8.8小時)。這些產品主要用于工作組區域連接。如果將所有設備雙路徑連接到冗余環路Switch,環路Switch的可用性可達到99.99%。
       
      確定業務所需最低可用性是正確選擇產品的重要基礎。在有些環境中,可用性是最重要的目標,因此選用高可用性Director物有所值。其它環境對可用性的要求沒有這么高。對于工作組和部門級辦公應用來說,一定時間的宕機是可以容忍的,所以網絡Switch和環路Switch已能夠滿足需要。
      性能----無論是只安裝一臺Switch,還是要建立完整網絡,這個問題都不能回避。Switch的性能特性取決于Switch的結構。結構性能實際上取決于整體網絡設計和網絡內的傳輸模式。
      Director和網絡Switch----單一Director或Switch的性能取決于其結構。大多數Director和網絡Switch(如McDATA的產品)都提供高性能、所有端口上任意設備的連接----不論Switch上別處的傳輸情況如何,都能保證每個端口的完美性能表現。但是,市場上也有一些產品提供高端口數量,但不提供高性能的任意連接。這類產品實際上是一些小Switch的集合,它們相互連接起來,象一個大Switch的樣子。
      環路Switch----Switch上的各個端口分享帶寬,而所有端口都通過一個通用連接反向連入整體網絡。這種Switch提供低成本、低帶寬的連接。對于不需要高性能的應用,或者沒有I/O功能,因而不能高速運行的主機,這是一個不錯的選擇。
      當多個Switch連接起來構成一個大網絡后,性能評估變得更加復雜,因為Switch間的鏈接(ISL)很容易成為網絡瓶頸,即堵塞。當一個鏈接上用戶過多,就會導致性能下降和延時(從源點往目的地發送信息所需時間)加長。由于許多需要存取數據的應用系統對延時非常敏感,堵塞就成為一個需要解決的重要問題。
      必須采取措施確保所有設備在所有潛在數據傳輸路徑上反向通訊時不受帶寬限制,甚至在部件發生故障時也不會受到影響。必須審慎確定ISL數量,確保它們不會成為瓶頸。還需進一步考慮,某一部件發生故障后,正常運行的連接勢必承擔更多的傳輸量,在這種情況下,SAN會受到什么影響。
      為了充分發揮網絡作用,盡量減少ISL數量非常重要。減少ISL的最好辦法是在SAN中采用端口數量多的Director和Switch,由于所有端口都可進行任意設備無障礙通信,因此可以減少Switch的數目。在設計階段,企業必須將預計的SAN規模(用戶端口數)與Switch規模相匹配。
      例如,一個預計有64個用戶端口的SAN可以采用16/24/32或64端口的Switch作為構件。但是如果采用16端口Switch建設SAN,其性能和未來的擴展能力都不理想。可用性最高、性能最好的解決方案是單一64端口Director。
      擴展性----擴展性指的是SAN能以對業務損害最小的方式增大規模。Director和網絡Switch都支持網絡連接,并可通過增加Switch擴展網絡。在原有SAN設計中就考慮進增長因素,并將需增加的Switch數量控制在最少是提高可擴展性的關鍵。這之所以成其問題是因為當Switch一臺臺被加進網絡時,新Switch上的端口以及原有Switch上的端口必須重新分配到Switch的多個鏈路上。如果加進網絡的是端口數量少的Switch,就意味著要不斷添加新的Switch,勢必降低網絡中可用端口的數量。
      Director----由于采用的是底盤式設計,因此Director比較獨特。企業可以購買只帶有部分端口插板的Director,然后隨業務增長逐漸加大容量,同時不影響正常運作。此外,由于Director的端口較多,不需要頻繁增加新的Switch。
      網絡Switch----在網絡Switch中,所有端口都被固定在一塊母板上,所以不能分開購買,盡管企業一開始可能用不了那么多端口。與Director一樣,端口數越多,為系統擴展而增加Switch的頻率就越低。
      環路Switch----在單一環路Switch中,增加端口會降低其它所有端口的性能,因為環路Switch中所有端口共享帶寬。盡管光纖信道環路最多可容納126個環路連接,能保證正常性能的實際連接數要小得多。通常,每個端口只負責一個節點。因此要擴展系統就需增加新的環路Switch。每臺新的環路Switch都需要額外占用一個Director或網絡Switch端口。
      成本----所有網絡基礎設施的采購,成本都是最重要的考慮因素。不同Switch具有不同功能和不同成本。必須在網絡層就進行初步成本估算,因為SAN的整體擁有成本(TCO)是最重要的衡量尺度,相比之下,特定Switch的費用是微不足道的。SAN的管理成本也必須考慮到。由端口少的Switch組成的大型網絡的管理成本要高于由多端口Director和Switch組成的小型網絡的管理成本。
      不同型號Switch的區別就在于每端口的價格。其實,只要運行環境合適,每種Switch都能提供低成本連接。例如,比起網絡型Switch結構,Director在大型高可用性網絡中的運行成本更低廉。相反,在較小的部門環境,16端口或32端口的網絡Switch就已足夠。
      Director----由于Director支持99.999%可用性,所以其端口成本較其他Switch高。另外,Director的端口比網絡和環路Switch多,其總成本也高于其他Switch。
      網絡Switch----網絡Switch的成本根據產品性能設置和端口數量不同而有很大的區別。擁有冗余電源和冷卻性能的網絡Switch,每端口價格比沒有這些性能的Switch要高得多。
      環路Switch----此類Switch連接成本最低,是網絡Switch的一半。如上所述,每端口成本降低,其連接性能更低。
      不同性能和規模的SAN,交換總成本差別很大。由于每多出一個ISL就需要兩個端口,所以ISL使用得越多,用于節點連接的端口就越少。網絡擴展的同時,可用端口比例也降低,這種情況常常發生在Switch端口較少的網絡里,因為ISL占去了較大比例的端口容量。