san存储区域网络技术及解决方案

1SAN存储区域网络技术及解决方案第一章数据安全的重要性....................................................................................................................................1第二章SAN的概念和优势..................................................................................................................................22.1FiberChannel技术简介...................................................................................................................22.2SAN简介..........................................................................................................................................22.3光纤通道提供三种不同的连接方式。...........................................................................................3第三章SAN架构示意图......................................................................................................................................6第四章SAN的主要应用......................................................................................................................................6第五章SAN架构产品介绍..................................................................................................................................7第六章PINNACLED-4108光纤系列磁盘阵列产品特点..................................................................................7第七章PINNACLED-4108光纤系列磁盘阵列配置方案..................................................................................97.1单主机、单FC-AL主机通道..........................................................................................................97.2双主机、双FC-AL主机通道..........................................................................................................97.3SAN架构（1）...............................................................................................................................107.4SAN架构（2）...............................................................................................................................11第八章PINNACLE光纤系列磁盘阵列规格表................................................................................................12第一章数据安全的重要性前面我们了解了磁盘阵列的作用，它可以将因硬盘故障造成系统当机的比例由50%降为几乎为零，通过将内置硬盘替换为外置磁盘阵列可以将系统的安全性提高到97%，如果在此基础上增加双机软件和集群软件可以将系统的安全性提高到99.9%，如果再增加备份软件和多机作集群互为冗余可以实现99.999%的高安全性的目标。但由于SCSI技术在设备连接数目和通讯距离的限制以及较差的在线设备扩展能力，已不能满足用户较高层次的需求。而光纤技术在SCSI技术的基础上，克服了SCSI的缺点，可以满足大型2用户更高层次的需求。使用光纤技术可以实现如下的功能，更高的速度、超大的容量、更高的安全性、良好的管理性、更高的性价比、连接设备数目几乎无限，良好的扩展性，支持在线增加和删除设备，更远的通讯距离，可以实现数据的远程镜像实现数据异地冗灾。第二章SAN的概念和优势2.1FiberChannel技术简介FiberChannel(FC)技术标准是1994年由ANSI标准化组织制定的一种适合于千兆为数据传输通信的网络技术，FC—AL(FiberChannel-ArbitratedLoop)拓扑技术已被世界上所有的重要服务器及存储厂家所采纳，并成为下一代大容量、企业级数据存储的标准。伴随着网络存储，实时传输，视频点播和CAD/CAM等超大数据量传输应用的出现，FiberChannel支持点到点，共享环路级网络交换，多协议数据传输如：SCSI,TCP/IP等技术实现的理想载体。目前大部分企业采用服务器存储方式。服务器存储方式的显著特点是局域网用户通过访问专用服务器及与专用服务器相连的SCSI存储设备而实现对信息的存取访问。工作在这种模式下的数据传输的瓶颈主要集中在服务器上。当多个Client访问存取同一个服务器时，一旦出现超出该服务器处理能力的情况，无论服务器与存储设备之间是通过SCSI设备连接,还是通过高速的FibreChannel连接，都将不可避免地导致存取速度的下降，从而影响整个系统性能。为解决服务器存储方式下带来的存取瓶颈问题，采用将信息存储设备与服务器分开，网络用户可以通过网络实现对存储设备的直接存取访问，这种通过网络实现对存储设备的直接存取，把存储设备当作标准网络设备的新的网络存储方式就是SAN。2.2SAN简介SAN(StorageAreaNetwork)存储网络是利用光纤通道在主机和存储系统之间形成一个网络，这个网络突破了现有存储的架构及速度，以全双工每秒200MB的速率，消除了频宽的瓶颈，而其网络与总线合而为一的特性，不但和现有网络兼容并存，而且在数据的存储与传输上比SCSI更有拓展性3和易于使用，使服务器和存储系统的性能大幅的提升，SAN所具有的特点：高频宽模组化的高拓展性高可用性及容错可管理性易于整合整体成本降低连接设备多光纤通道环路(FC-AL)的高速及易于连接的特性，为SAN提供了一个连接的标准，FC-AL不止具有高频宽及高拓展性，支持串行SCSI协议，这使得主机系统和存储系统可以以网络的拓扑结构及仲裁的方式同时连接在FC-AL上。FC-AL目前的传输速率在100MB(1Gbaud，全双工为200MB)，未来将拓展至400M(4Gbaud),在10公里的距离之内可连接126个装置，为长远的频宽需求提供了一个切实可行的平台。2.3光纤通道提供三种不同的连接方式。第一种为点对点(point-to-point)，例如一台主机与一台磁盘阵列透过光纤通道连接；技术分析：在此种简单配置中，主机通过一条外接FC-AL通道连接的磁盘阵列，这时整个系统的性能瓶劲在于FC-AL通道，而FC-AL通道的任何故障均导致系统不可用。应用场所：此种配置适合于对系统可用性及性能要求不高但有一定的数据量对速度有较高的要4求的应用场所。第二种为光纤通道仲裁环(FC-AL)，在FC-AL的设备可为主机或存储设备。FC-AL加上光纤通道Hub能整合成多主机多用存储设备的存储网络并广为使用，因为在实用性及可扩充性之外，对于整个系统而言，其成本较低。第三种为交换式架构(FC-XS)，交换式架构在主机和存储设备之间透过智慧型的光纤通道交换器连接，这种连接的方式可形成上千万个主机和存储设备的大型存储网络，使用交换架构需使用存储网络的管理软件。在FC-AL网络中，Hub提供所有设备的管理讯息，但无法对环路之外的设备做报告；而FC-XS则可对所有设备进行远程管理和侦测，尤其是设备作热插拔时的自动侦测和自动重组态(reconfiguration)。5在光纤通道存储网络中，有专用的硬件和软件。硬件包括光纤通道卡、硬盘、集线器，交换器及存储系统如磁盘阵列等；软件主要为光纤通道控制卡针对各种操作系统的驱动程序和存储网络管理软件(包括存储系统管理软件)。相对于网络系统而言，存储网络系统是相当简单，直接而易于架构和使用的。6第三章SAN架构示意图第四章SAN的主要应用数据备份SAN备份是SAN架构的一个主要应用，它将伴随着SAN技术的发展产生根本的变化。备份的解决方案会影响系统集成的其他方面，如支持更大的服务器系统的能力和提高备份、恢复速度。SAN将给存储带来极大的变化。存储池SAN架构使用独立于服务器的存储设备，允许所有的服务器能轻松访问其中的存储设备，从而使系统实现多主机接口和无限的存储容量。可以实现异地灾难恢复和设备在线扩展，由于SAN独立于主机系统，可以实现将存储设备做成一个整体存储系统进行管理的功能，更利于存储的精确管理，数据共享SAN技术的实现，可以实现存储系统超大容量的数据共享，但现有技术允许服务器访问相同存储子系统中不同的存储资源，但它不允许服务器共享相同的实际物理硬盘或虚拟磁盘上的相同文件和纪录。如果想实现必须在应用层上做工作。现在已有一些软件可以实现以上功能。I/O容错和寻址能力7SAN的一个主要特征在于，它能提供系统到设备的灵活连接，能提高I/O寻址的抗灾能力，并能实现I/O的负载平衡，在系统升级和维护方面都有很强的应用。数据移动SAN技术可以实现数据移动，即一个SAN设备直接将数据由一个设备子系统移动到的另外一个系统。远程存储SAN不仅可以提供集中存储资源的方法，还提供了将存储介质放在不同的安全位置的能力。这些位置在物理上分离，从而不会被可能发生的某处本地灾难所影响。从而实现异地灾难恢复和备份。第五章SAN架构产品介绍PINNACLED4108光纤系列磁盘阵列产品是太科公司最新推出的，它结合了SCSI和Fiber技术的优点，比同类产品具有更高的速度和更高的性能价格比等特点。采用了FiberChannel技术，主机接口使用DB9接口，数据传输率100MB/s，数据传输距离可达30米，支持SAN架构。具体型号为：D-4S02F,D-4S12F,D-4R04F,D-4R14F第六章PINNACLED-4108光纤系列磁盘阵列产品特点控制器特性采用64位RISC芯片PowerPC750CPU64MB至1GB高速ECC+SDRAM缓存主机通道特性两个DB9copperFC—AL（FiberChannelArbitratedLoop）主机通道数据传输率100MB/s磁盘通道特性两个Ultra2/U