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2017年8月19日 星期六

丁酉(鸡)年闰六廿八

SAN(Storage Area Network )是一个集中式管理的高速存储网络,由多供应商存储系统、存储管理软件、应用程序服务器网络硬件组成,能够帮助您充分利用您所拥有的商业信息的价值。由于SAN的基础是存储接口,所以是与传统网络不同的一种网络,常常被称为服务器后面的网络。SAN可被用来绕过传统网络的瓶颈,它支持服务器与存储设备之间的直接高速数据传输。它可适用于 UNIX, NT, OS/400, OS/390 等操作系统。SAN存储区域网是独立于服务器网络系统之外的高速光纤存储网络,这种网络采用高速光纤通道作为传输体, 以SCSI-3协议作为存储访问协议.将存储系统网络化,实现真正的高速共享存储。随着Internet和网络技术的飞速发展,现代信息系统的数据呈爆炸式增长,数据的安全性和作业的连续性较之硬件设备本身更加重要,高速数据访问和平滑简单的扩容要求日益迫切。以前的存储技术只是将存储设备作为服务器的一个附属设备,服务器之间的大容量数据交换只能依赖传统的网络,在速度,安全性,跨平台共享,无限扩容等方面都无法适应IT技术发展的要求。SAN技术就是在这种情况下应运而生的。

(图)SAN网络存储
SAN网络存储

SAN网络存储 - SAN概念 [回目录]

SAN的概念是允许存储设备和处理器服务器)之间建立直接的高速网络(与LAN相比)连接,通过这种连接实现只受光纤线路长度限制的集中式存储。

SAN可以被看作是存储总线概念的一个扩展,它使用局域网(LAN)和广域网(WAN)中类似的单元,实现存储设备和服务器之间的互连。这些单元包括:路由器集线器交换机网关。SAN可在服务器间共享,也可以为某一服务器所专有,既可以是本地的存储设备也可以扩展到地理区域上的其他地方。SAN的接口可以是企业系统连接(ESCON)、小型计算机系统接口(SCSI)、串行存储结构(SSA)、高性能并行接口(HIPPI)、光纤通道(FC)或任何新的物理连接方法。

SAN网络存储 - SAN传输 [回目录]

* 服务器到存储设备:这是服务器与存储设备之间的传统的相互作用模式,其优点在于多个服务器可以串行或并行地访问同一个存储设备

* 服务器到服务器:SAN可用于服务器之间的高速大容量数据通信。

* 存储设备到存储设备:通过这种外部数据传输能力,可以在不需要服务器参与的情况下传输数据,从而使服务器周期能更多地用于其他活动如应用程序处理等。这样的例子还包括磁盘设备不需服务器参与就可以将数据备份到磁带设备上,以及跨SAN的远程设备镜像操作。

SAN网络存储 - SAN组成 [回目录]

* SAN服务器

服务器基础结构是所有SAN解决方案的前提,这种基础结构是多种服务器平台的混合体,包括Windows NT、不同风格的UNIX和OS/390。由于服务器整合和电子商务的推动,对SAN的需求将不断增长.

* SAN存储

存储基础结构是信息所依赖的基础,因此它必须支持公司的商业目标和商业模式。在这种情况下,仅仅使用更多和更快的存储设备是不够的,需要建立一种新的基础结构。和今天的基础结构相比,这种新的基础结构应该能够提供更好的网络可用性、数据访问性和系统管理性。

SAN就是为了迎接这一挑战应运而生的,它解放了存储设备,使其不依赖于特定的服务器总线,而且将其直接接入网络。换句话说,存储被外部化,其功能分散在整个组织内部。SAN还支持存储设备的集中化和服务器群集,使其管理更加容易,费用更加低廉。

* SAN互连

实现SAN需要考虑的第一个要素是,通过光纤通道之类的技术实现存储和服务器组件的连通性。以下所列的组件是实现LAN和WAN所使用的典型组件。与LAN一样,SAN通过存储接口的互连形成很多网络配置,并能够跨越很长的距离。

SAN网络存储 - SAN特点 [回目录]

先进光纤通道(Fibre Channel)SCSI 技术是SAN技术的物理基础。 Fibre Channel采用高频(1GHz)串行位(Bit)传送,单环速度可达100-200Mbyte/s(相当于Gigabit),双环共用可达到200- 400Mbyte/s。每个环可挂接126个SCSI设备,不加中继时最远距离可达10Km。而且有很大的继续发展空间。传统的SCSI总线电缆因受制于电子技术和电气物理特性的限制,在速度(20-160MB/s),容量(每条总线8-16个SCSI设备),距离(1.5-25米)等方面都已近极限。

高效:Fibre Channel采用FC-AL仲裁环机制,使用Token(令牌)的方式进行仲裁,其效率远较传统EthernetCSMA/CD为高;另外,SAN的网络协议为SCSI-3,在数据流的包/桢结构上,其效率远较TCP/IP为高。安全:SAN不仅保留了传统的RAID,HA,Cluster等安全措施,而且提供了双环冗余,远程备份等新的安全手段。齐备:基于Fibre Channel的交换及接入设备,如Switch,Hub,Bridge等,以及基于SAN技术的各种管理及应用软件完全成熟并在国内外已有大量实际应用案例 。

SAN网络存储 - SAN优势 [回目录]

1,基于千兆位的存储带宽,更适合大容量数据高速处理的要求

2,完善的存储网络管理机制,对所有存储设备,如磁盘阵列,磁带库等进行灵活管理及在线监测

3,将存储设备与主机的点对点的简单附属关系升华为全局多主机动态共享的模式

4,实现 LANfree, 数据的传输,复制,迁移,备份等在SAN网内高速进行,不需占用 WAN/LAN的网络资源

5,灵活的平滑扩容能力

6,兼容以前的各种SCSI存储设备

SAN网络存储 - 设备类型 [回目录]

在SAN存储网络里所指的主要设备包括光纤通道交换机和光纤通道卡。

(一)光纤通道交换机:(FC SWITCH)

光纤通道交换机在逻辑上是SAN的核心,它连接着主机和存储设备。

光纤通道交换机有着许多不同的功能,包括支持GBIC、冗余风扇、电源、分区、环操作和多管理接口等。每一项功能都可以增加整个交换网络的可操作性,理解这些特点可以帮助用户设计一个功能强大的大规模的SAN。光纤交换机的主要功能如下:自配置端口、环路设备支持、交换机级联、自适应速度检测、可配置的帧缓冲、分区(基于物理端口和基于WWN的分区)、IP over Fiber Channel(IPFC)广播、远程登录、Web管理、简单网络管理协议(SNMP)以及SCSI接口独立设备服务(SES)等。

光纤交换机往往根据其功能和特点被分为不同的类别。通常硬件可能都是基于相同的基本架构或者相同的ASIC芯片,只是软件的功能不同,光纤交换机的价格是根据它所能满足的需求来制定的。高冗余的核心级交换机是个例外,它往往是根据自己的硬件容错平台开发设计的。以下是各种主要类别的交换机的不同特点。

入门级交换机

入门级交换机的应用主要集中于8到16个端口的小型工作组,它适合低价格、很少需要扩展和管理的场合。它们往往被用来代替集线器,可以提供比集线器更高的带宽和提供更可靠的连接。人们一般不会单独购买入门级交换机,而是经常和其他级别交换机一起购买,以组成一个完整的存储解决方案。入门级交换机提供有限级别的端口级联能力。如果用户单独使用这类低端设备时,可能会遇到一些可管理性问题。

工作组级光纤交换机

光纤交换机提供将许多交换机级联成一个大规模的Fabric(光纤通道)的能力。通过连接两台交换机的一个或多个端口,连接到交换机上的所有端口都可以看到网络的唯一的映像,在这个Fabric(光纤通道)上的任何节点都可以和其他节点进行通信。从本质上讲,通过级联交换机,能够建立一个大型的、虚拟的、具有分布式优点的交换机,并且它可以跨越的距离非常大。

工作组光纤通道交换机数量众多并且更加通用。用户可以将工作组交换机用于多种途径,但应用的最多的领域是小型SAN。这类交换机可以通过交换机间的互联线路连接在一起提供更多的端口数量。交换机间的互联线路可以在光纤通道交换机上的任意端口上创建。不过,如果计划使用多家厂商的产品的话,一定要确保设备可互操作。

核心级光纤交换机

核心级交换机(又叫导向器)一般位于大型SAN的中心,使若干边缘交换机相互连接,形成一个具有上百个端口的SAN网络。核心交换机也可以用作单独的交换机或者边缘交换机,但是它增强的功能和内部结构使它在核心存储环境下工作的更好。核心交换机的其他功能还包括:支持光纤以外的协议(像InfiniBand)、支持2Gbps光纤通道、高级光纤服务(例如:安全性、中继线和帧过滤等)。

核心级光纤交换机通常提供很多端口,从64口到128口或更多。它使用非常宽的内部连接,以最大的带宽路由数据帧。使用这些交换机的目的是为了建立覆盖范围更大的网络和提供更大的带宽,它们被设计成为在多端口间以尽可能快的速度用最短的延迟路由帧信号。另外,核心光纤交换机往往采用基于“刀片式”的热插拔电路板:只要在机柜内插入交换机插板就可以添加需要的新功能,也可以作在线检修,还可以做到在线的分阶段按需扩展。许多核心级交换机不支持仲裁环或者其他的直连环路设备,它们只关心核心交换的能力。

二)光纤通道卡

光纤通道是高性能的连接标准,用于服务器、海量存储子网络、外设间通过集线器、交换机和点对点连接进行双向、串行数据通讯。

对于需要有效地在服务器和存储介质之间传输大量资料而言,光纤信道卡提供远程连接和高速带宽。它是适于存储局域网、集群计算机和其它资料密集计算设施的理想技术介质。

光纤通道卡的优势

·在一个arbitrated环路可连接最多126个设备

·通过交换结构最多可连接1600万设备

·低CPU占用

·在服务器不关机就可增加和配置所连设备

·易于扩展以加大存储容量

·利用SCSI至光纤桥可实现对现有SCSI硬盘的高速连接

·可实现光纤和铜缆的连接

·全双工传输速率达2000兆/秒

SAN网络存储 - 认证 [回目录]

认证的官方含义是:由可以充分信任的第三方证实某一经鉴定的产品或服务符合特定标准或规范性文件的活动。SAN产品常见的认证有以下几个:

FCC认证 FCC ( Federal Communications Commission , 美国联邦通信委员会)通过控制无线电广播、电视、电信、卫星和电缆来协调国内和国际的通信。
CSA认证 CSA(Canadian Standards Association)提供对机械、建材、电器、电脑设备、办公设备、环保、医疗防火安全、运动及娱乐等方面的所有类型的产品提供安全认证。
CE认证 CE(CONFORMITE EUROPEENNE) 提供产品是否符合有关欧洲指令规定的主要要求(Essential Requirements)。
TUV认证 TUV提供对无线电及通讯类产品认证的咨询服务。
UL认证 UL(Underwriter Laboratories Inc.)采用科学的测试方法来研究确定各种材料、装置、产品、设备、建筑等对生命、财产有无危害和危害的程度;确定、编写、发行相应的标准和有助于减少及防止造成生命财产受到损失的资料,同时开展实情调研业务。

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标签: SAN网络存储

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更新时间 : 2009-02-17

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