SAN網路存儲

SAN網路存儲

SAN(Storage Area Network )是一個集中式管理的高速存儲網路,由多供應商存儲系統、存儲管理軟體、應用程式伺服器和網路硬體組成,能夠幫助您充分利用您所擁有的商業信息的價值。由於SAN的基礎是存儲接口,所以是與傳統網路不同的一種網路,常常被稱為伺服器後面的網路。SAN可被用來繞過傳統網路的瓶頸,它支持伺服器與存儲設備之間的直接高速數據傳輸。它可適用於 UNIX, NT, OS/400, OS/390等作業系統。SAN存儲區域網是獨立於伺服器網路系統之外的高速光纖存儲網路,這種網路採用高速光纖通道作為傳輸體, 以SCSI-3協定作為存儲訪問協定.將存儲系統網路化,實現真正的高速共享存儲。隨著Internet和網路技術的飛速發展,現代信息系統的數據呈爆炸式增長,數據的安全性和作業的連續性較之硬體設備本身更加重要,高速數據訪問和平滑簡單的擴容要求日益迫切。以前的存儲技術只是將存儲設備作為伺服器的一個附屬設備,伺服器之間的大容量數據交換隻能依賴傳統的網路,在速度,安全性,跨平台共享,無限擴容等方面都無法適應IT技術發展的要求。SAN技術就是在這種情況下應運而生的。

基本信息

SAN概念

SAN網路存儲SAN網路存儲

SAN的概念是允許存儲設備和處理器伺服器)之間建立直接的高速網路(與LAN相比)連線,通過這種連線實現只受光纖線路長度限制的集中式存儲。

SAN可以被看作是存儲匯流排概念的一個擴展,它使用區域網路(LAN)和廣域網(WAN)中類似的單元,實現存儲設備和伺服器之間的互連。這些單元包括:路由器集線器交換機網關。SAN可在伺服器間共享,也可以為某一伺服器所專有,既可以是本地的存儲設備也可以擴展到地理區域上的其他地方。SAN的接口可以是企業系統連線(ESCON)、小型計算機系統接口(SCSI)、串列存儲結構(SSA)、高性能並行接口HIPPI)、光纖通道(FC)或任何新的物理連線方法。

SAN傳輸

* 伺服器到存儲設備:這是伺服器與存儲設備之間的傳統的相互作用模式,其優點在於多個伺服器可以串列或並行地訪問同一個存儲設備

* 伺服器到伺服器:SAN可用於伺服器之間的高速大容量數據通信。

* 存儲設備到存儲設備:通過這種外部數據傳輸能力,可以在不需要伺服器參與的情況下傳輸數據,從而使伺服器周期能更多地用於其他活動如應用程式處理等。這樣的例子還包括磁碟設備不需伺服器參與就可以將數據備份到磁帶設備上,以及跨SAN的遠程設備鏡像操作。

SAN組成

* SAN伺服器

伺服器基礎結構是所有SAN解決方案的前提,這種基礎結構是多種伺服器平台的混合體,包括Windows NT、不同風格的UNIX和OS/390。由於伺服器整合和電子商務的推動,對SAN的需求將不斷增長.

* SAN存儲

存儲基礎結構是信息所依賴的基礎,因此它必須支持公司的商業目標和商業模式。在這種情況下,僅僅使用更多和更快的存儲設備是不夠的,需要建立一種新的基礎結構。和今天的基礎結構相比,這種新的基礎結構應該能夠提供更好的網路可用性、數據訪問性和系統管理性。

SAN就是為了迎接這一挑戰應運而生的,它解放了存儲設備,使其不依賴於特定的伺服器匯流排,而且將其直接接入網路。換句話說,存儲被外部化,其功能分散在整個組織內部。SAN還支持存儲設備的集中化和伺服器群集,使其管理更加容易,費用更加低廉。

* SAN互連

實現SAN需要考慮的第一個要素是,通過光纖通道之類的技術實現存儲和伺服器組件的連通性。以下所列的組件是實現LAN和WAN所使用的典型組件。與LAN一樣,SAN通過存儲接口的互連形成很多網路配置,並能夠跨越很長的距離。

SAN特點

先進光纖通道(Fibre Channel)SCSI 技術是SAN技術的物理基礎。 Fibre Channel採用高頻(1GHz)串列位(Bit)傳送,單環速度可達100-200Mbyte/s(相當於Gigabit),雙環共用可達到200- 400Mbyte/s。每個環可掛接126個SCSI設備,不加中繼時最遠距離可達10Km。而且有很大的繼續發展空間。傳統的SCSI匯流排電纜因受制於電子技術和電氣物理特性的限制,在速度(20-160MB/s),容量(每條匯流排8-16個SCSI設備),距離(1.5-25米)等方面都已近極限。

高效:Fibre Channel採用FC-AL仲裁環機制,使用Token(令牌)的方式進行仲裁,其效率遠較傳統EthernetCSMA/CD為高;另外,SAN的網路協定為SCSI-3,在數據流的包/楨結構上,其效率遠較TCP/IP為高。安全:SAN不僅保留了傳統的RAID,HA,Cluster等安全措施,而且提供了雙環冗餘,遠程備份等新的安全手段。齊備:基於Fibre Channel的交換及接入設備,如Switch,Hub,Bridge等,以及基於SAN技術的各種管理及套用軟體完全成熟並在國內外已有大量實際套用案例 。

SAN優勢

1,基於千兆位的存儲頻寬,更適合大容量數據高速處理的要求

2,完善的存儲網路管理機制,對所有存儲設備,如磁碟陣列,磁帶庫等進行靈活管理及線上監測

3,將存儲設備與主機的點對點的簡單附屬關係升華為全局多主機動態共享的模式

4,實現 LANfree, 數據的傳輸,複製,遷移,備份等在SAN網內高速進行,不需占用 WAN/LAN的網路資源

5,靈活的平滑擴容能力

6,兼容以前的各種SCSI存儲設備

設備類型

在SAN存儲網路里所指的主要設備包括光纖通道交換機光纖通道卡

(一)光纖通道交換機:(FC SWITCH)

光纖通道交換機在邏輯上是SAN的核心,它連線著主機和存儲設備。

光纖通道交換機有著許多不同的功能,包括支持GBIC、冗餘風扇、電源、分區、環操作和多管理接口等。每一項功能都可以增加整個交換網路的可操作性,理解這些特點可以幫助用戶設計一個功能強大的大規模的SAN。光纖交換機的主要功能如下:自配置連線埠、環路設備支持、交換機級聯、自適應速度檢測、可配置的幀緩衝、分區(基於物理連線埠和基於WWN的分區)、IP over Fiber Channel(IPFC)廣播、遠程登錄、Web管理、簡單網路管理協定(SNMP)以及SCSI接口獨立設備服務(SES)等。

光纖交換機往往根據其功能和特點被分為不同的類別。通常硬體可能都是基於相同的基本架構或者相同的ASIC晶片,只是軟體的功能不同,光纖交換機的價格是根據它所能滿足的需求來制定的。高冗餘的核心級交換機是個例外,它往往是根據自己的硬體容錯平台開發設計的。以下是各種主要類別的交換機的不同特點。

入門級交換機

入門級交換機的套用主要集中於8到16個連線埠的小型工作組,它適合低價格、很少需要擴展和管理的場合。它們往往被用來代替集線器,可以提供比集線器更高的頻寬和提供更可靠的連線。人們一般不會單獨購買入門級交換機,而是經常和其他級別交換機一起購買,以組成一個完整的存儲解決方案。入門級交換機提供有限級別的連線埠級聯能力。如果用戶單獨使用這類低端設備時,可能會遇到一些可管理性問題。

工作組級光纖交換機

光纖交換機提供將許多交換機級聯成一個大規模的Fabric(光纖通道)的能力。通過連線兩台交換機的一個或多個連線埠,連線到交換機上的所有連線埠都可以看到網路的唯一的映像,在這個Fabric(光纖通道)上的任何節點都可以和其他節點進行通信。從本質上講,通過級聯交換機,能夠建立一個大型的、虛擬的、具有分散式優點的交換機,並且它可以跨越的距離非常大。

工作組光纖通道交換機數量眾多並且更加通用。用戶可以將工作組交換機用於多種途徑,但套用的最多的領域是小型SAN。這類交換機可以通過交換機間的互聯線路連線在一起提供更多的連線埠數量。交換機間的互聯線路可以在光纖通道交換機上的任意連線埠上創建。不過,如果計畫使用多家廠商的產品的話,一定要確保設備可互操作。

核心級光纖交換機

核心級交換機(又叫導向器)一般位於大型SAN的中心,使若干邊緣交換機相互連線,形成一個具有上百個連線埠的SAN網路。核心交換機也可以用作單獨的交換機或者邊緣交換機,但是它增強的功能和內部結構使它在核心存儲環境下工作的更好。核心交換機的其他功能還包括:支持光纖以外的協定(像InfiniBand)、支持2Gbps光纖通道、高級光纖服務(例如:安全性、中繼線和幀過濾等)。

核心級光纖交換機通常提供很多連線埠,從64口到128口或更多。它使用非常寬的內部連線,以最大的頻寬路由數據幀。使用這些交換機的目的是為了建立覆蓋範圍更大的網路和提供更大的頻寬,它們被設計成為在多連線埠間以儘可能快的速度用最短的延遲路由幀信號。另外,核心光纖交換機往往採用基於“刀片式”的熱插拔電路板:只要在機櫃內插入交換機插板就可以添加需要的新功能,也可以作線上檢修,還可以做到線上的分階段按需擴展。許多核心級交換機不支持仲裁環或者其他的直連環路設備,它們只關心核心交換的能力。

二)光纖通道卡

光纖通道是高性能的連線標準,用於伺服器、海量存儲子網路、外設間通過集線器、交換機和點對點連線進行雙向、串列數據通訊。

對於需要有效地在伺服器和存儲介質之間傳輸大量資料而言,光纖信道卡提供遠程連線和高速頻寬。它是適於存儲區域網路、集群計算機和其它資料密集計算設施的理想技術介質。

光纖通道卡的優勢

·在一個arbitrated環路可連線最多126個設備

·通過交換結構最多可連線1600萬設備

·低CPU占用

·在伺服器不關機就可增加和配置所連設備

·易於擴展以加大存儲容量

·利用SCSI至光纖橋可實現對現有SCSI硬碟的高速連線

·可實現光纖和銅纜的連線

·全雙工傳輸速率達2000兆/秒

認證

認證的官方含義是:由可以充分信任的第三方證實某一經鑑定的產品或服務符合特定標準或規範性檔案的活動。SAN產品常見的認證有以下幾個:

FCC認證 FCC ( Federal Communications Commission , 美國聯邦通信委員會)通過控制無線電廣播、電視、電信、衛星和電纜來協調國內和國際的通信。
CSA認證 CSA(Canadian Standards Association)提供對機械、建材、電器、電腦設備、辦公設備、環保、醫療防火安全、運動及娛樂等方面的所有類型的產品提供安全認證。
CE認證 CE(CONFORMITE EUROPEENNE) 提供產品是否符合有關歐洲指令規定的主要要求(Essential Requirements)。
TUV認證 TUV提供對無線電及通訊類產品認證的諮詢服務。
UL認證 UL(Underwriter Laboratories Inc.)採用科學的測試方法來研究確定各種材料、裝置、產品、設備、建築等對生命、財產有無危害和危害的程度;確定、編寫、發行相應的標準和有助於減少及防止造成生命財產受到損失的資料,同時開展實情調研業務。

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