san存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及解決方案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)SAN存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及解決方案 TOC o 1-5 h z 第一章 數(shù)據(jù)安全的重要性 前面我們了解了磁盤陣列的作用，它可以將因硬盤故障造成系統(tǒng)當(dāng)機(jī)的比例由50%降為幾乎為零，通過將內(nèi)置硬盤替換為外置磁盤陣列可以將系統(tǒng)的安全性提高到97%，如果在此基礎(chǔ)上增加雙機(jī)軟件和集群軟件可以將系統(tǒng)的安全性提高到99.9%，如果再增加備份軟件和多機(jī)作集群互為冗余可以實(shí)現(xiàn)99.999%的高安全性的目標(biāo)。但由于SCSI技術(shù)在設(shè)備連接數(shù)目和通訊距離的限制以及較差的在線設(shè)備擴(kuò)展能力，已不能滿

2、足用戶較高層次的需求。而光纖技術(shù)在SCSI技術(shù)的基礎(chǔ)上，克服了SCSI的缺點(diǎn)，可以滿足大型用戶更高層次的需求。使用光纖技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)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、更高的性價(jià)比、連接設(shè)備數(shù)目幾乎無限，良好的擴(kuò)展性，支持在線增加和刪除設(shè)備，更遠(yuǎn)的通訊距離，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程鏡像實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)異地冗災(zāi)。第二章 SAN的概念和優(yōu)勢2.1 Fiber Channel 技術(shù)簡介Fiber Channel (FC)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是1994年由ANSI標(biāo)準(zhǔn)化組織制定的一種適合于千兆為數(shù)據(jù)傳輸通信的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，F(xiàn)CAL(Fiber Channel-Arbitrated Loop)拓?fù)浼夹g(shù)已被世

3、界上所有的重要服務(wù)器及存儲(chǔ)廠家所采納，并成為下一代大容量、企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)。伴隨著網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)，實(shí)時(shí)傳輸，視頻點(diǎn)播和CAD/CAM等超大數(shù)據(jù)量傳輸應(yīng)用的出現(xiàn)，F(xiàn)iber Channel 支持點(diǎn)到點(diǎn)，共享環(huán)路級(jí)網(wǎng)絡(luò)交換，多協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸如：SCSI,TCP/IP等技術(shù)實(shí)現(xiàn)的理想載體。目前大部分企業(yè)采用服務(wù)器存儲(chǔ)方式。服務(wù)器存儲(chǔ)方式的顯著特點(diǎn)是局域網(wǎng)用戶通過訪問專用服務(wù)器及與專用服務(wù)器相連的SCSI存儲(chǔ)設(shè)備而實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的存取訪問。工作在這種模式下的數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i主要集中在服務(wù)器上。當(dāng)多個(gè)Client訪問存取同一個(gè)服務(wù)器時(shí)，一旦出現(xiàn)超出該服務(wù)器處理能力的情況，無論服務(wù)器與存儲(chǔ)設(shè)備之間是通過SCSI設(shè)備

4、連接,還是通過高速的Fibre Channel連接，都將不可避免地導(dǎo)致存取速度的下降，從而影響整個(gè)系統(tǒng)性能。為解決服務(wù)器存儲(chǔ)方式下帶來的存取瓶頸問題，采用將信息存儲(chǔ)設(shè)備與服務(wù)器分開，網(wǎng)絡(luò)用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的直接存取訪問，這種通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的直接存取，把存儲(chǔ)設(shè)備當(dāng)作標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的新的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)方式就是SAN。2.2 SAN簡介 SAN(Storage Area Network)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)是利用光纖通道在主機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)之間形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)突破了現(xiàn)有存儲(chǔ)的架構(gòu)及速度，以全雙工每秒200MB的速率，消除了頻寬的瓶頸，而其網(wǎng)絡(luò)與總線合而為一的特性，不但和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)兼容并存，而且在數(shù)據(jù)

5、的存儲(chǔ)與傳輸上比SCSI更有拓展性和易于使用，使服務(wù)器和存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能大幅的提升，SAN所具有的特點(diǎn)：高頻寬模組化的高拓展性高可用性及容錯(cuò)可管理性易于整合整體成本降低連接設(shè)備多光纖通道環(huán)路(FC-AL)的高速及易于連接的特性，為SAN提供了一個(gè)連接的標(biāo)準(zhǔn)，F(xiàn)C-AL不止具有高頻寬及高拓展性，支持串行SCSI協(xié)議，這使得主機(jī)系統(tǒng)和存儲(chǔ)系統(tǒng)可以以網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及仲裁的方式同時(shí)連接在FC-AL上。FC-AL目前的傳輸速率在100MB(1Gbaud，全雙工為200MB)，未來將拓展至400M(4 Gbaud), 在10公里的距離之內(nèi)可連接126個(gè)裝置，為長遠(yuǎn)的頻寬需求提供了一個(gè)切實(shí)可行的平臺(tái)。 2.3

6、 光纖通道提供三種不同的連接方式。第一種為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(point-to-point)，例如一臺(tái)主機(jī)與一臺(tái)磁盤陣列透過光纖通道連接；技術(shù)分析：在此種簡單配置中，主機(jī)通過一條外接FC-AL通道連接的磁盤陣列，這時(shí)整個(gè)系統(tǒng)的性能瓶勁在于FC-AL通道，而FC-AL通道的任何故障均導(dǎo)致系統(tǒng)不可用。應(yīng)用場所：此種配置適合于對(duì)系統(tǒng)可用性及性能要求不高但有一定的數(shù)據(jù)量對(duì)速度有較高的要求的應(yīng)用場所。第二種為光纖通道仲裁環(huán)(FC-AL)，在FC-AL的設(shè)備可為主機(jī)或存儲(chǔ)設(shè)備。FC-AL加上光纖通道Hub能整合成多主機(jī)多用存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)并廣為使用，因?yàn)樵趯?shí)用性及可擴(kuò)充性之外，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)而言，其成本較低。第三種為

7、交換式架構(gòu)(FC-XS)，交換式架構(gòu)在主機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備之間透過智慧型的光纖通道交換器連接，這種連接的方式可形成上千萬個(gè)主機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備的大型存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，使用交換架構(gòu)需使用存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的管理軟件。在FC-AL網(wǎng)絡(luò)中，Hub提供所有設(shè)備的管理訊息，但無法對(duì)環(huán)路之外的設(shè)備做報(bào)告；而FC-XS則可對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和偵測，尤其是設(shè)備作熱插拔時(shí)的自動(dòng)偵測和自動(dòng)重組態(tài)(reconfiguration)。在光纖通道存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中，有專用的硬件和軟件。硬件包括光纖通道卡、硬盤、集線器，交換器及存儲(chǔ)系統(tǒng)如磁盤陣列等；軟件主要為光纖通道控制卡針對(duì)各種操作系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)程序和存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)管理軟件(包括存儲(chǔ)系統(tǒng)管理軟件)。相對(duì)于網(wǎng)絡(luò)系

8、統(tǒng)而言，存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是相當(dāng)簡單，直接而易于架構(gòu)和使用的。第三章 SAN架構(gòu)示意圖第四章 SAN的主要應(yīng)用數(shù)據(jù)備份SAN備份是SAN架構(gòu)的一個(gè)主要應(yīng)用，它將伴隨著SAN技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生根本的變化。備份的解決方案會(huì)影響系統(tǒng)集成的其他方面，如支持更大的服務(wù)器系統(tǒng)的能力和提高備份、恢復(fù)速度。SAN將給存儲(chǔ)帶來極大的變化。存儲(chǔ)池SAN架構(gòu)使用獨(dú)立于服務(wù)器的存儲(chǔ)設(shè)備，允許所有的服務(wù)器能輕松訪問其中的存儲(chǔ)設(shè)備，從而使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多主機(jī)接口和無限的存儲(chǔ)容量?？梢詫?shí)現(xiàn)異地災(zāi)難恢復(fù)和設(shè)備在線擴(kuò)展，由于SAN獨(dú)立于主機(jī)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)將存儲(chǔ)設(shè)備做成一個(gè)整體存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行管理的功能，更利于存儲(chǔ)的精確管理，數(shù)據(jù)共享 SAN技術(shù)的

9、實(shí)現(xiàn)，可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)系統(tǒng)超大容量的數(shù)據(jù)共享，但現(xiàn)有技術(shù)允許服務(wù)器訪問相同存儲(chǔ)子系統(tǒng)中不同的存儲(chǔ)資源，但它不允許服務(wù)器共享相同的實(shí)際物理硬盤或虛擬磁盤上的相同文件和紀(jì)錄。如果想實(shí)現(xiàn)必須在應(yīng)用層上做工作?，F(xiàn)在已有一些軟件可以實(shí)現(xiàn)以上功能。I/O容錯(cuò)和尋址能力SAN的一個(gè)主要特征在于，它能提供系統(tǒng)到設(shè)備的靈活連接，能提高I/O尋址的抗災(zāi)能力，并能實(shí)現(xiàn)I/O的負(fù)載平衡，在系統(tǒng)升級(jí)和維護(hù)方面都有很強(qiáng)的應(yīng)用。數(shù)據(jù)移動(dòng)SAN技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)移動(dòng)，即一個(gè)SAN設(shè)備直接將數(shù)據(jù)由一個(gè)設(shè)備子系統(tǒng)移動(dòng)到的另外一個(gè)系統(tǒng)。遠(yuǎn)程存儲(chǔ) SAN不僅可以提供集中存儲(chǔ)資源的方法，還提供了將存儲(chǔ)介質(zhì)放在不同的安全位置的能力。這些位置在

10、物理上分離，從而不會(huì)被可能發(fā)生的某處本地災(zāi)難所影響。從而實(shí)現(xiàn)異地災(zāi)難恢復(fù)和備份。第五章 SAN架構(gòu)產(chǎn)品介紹PINNACLE D4108 光纖系列磁盤陣列產(chǎn)品是太科公司最新推出的，它結(jié)合了SCSI和Fiber技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，比同類產(chǎn)品具有更高的速度和更高的性能價(jià)格比等特點(diǎn)。采用了Fiber Channel 技術(shù)，主機(jī)接口使用DB9接口，數(shù)據(jù)傳輸率100MB/s，數(shù)據(jù)傳輸距離可達(dá)30米，支持SAN架構(gòu)。具體型號(hào)為：D-4S02F,D-4S12F,D-4R04F,D-4R14F第六章 PINNACLE D-4108光纖系列磁盤陣列產(chǎn)品特點(diǎn)控制器特性采用64位RISC芯片Power PC 750 CPU6

11、4MB至1GB高速ECC+SDRAM緩存主機(jī)通道特性兩個(gè)DB9 copper FCAL（Fiber Channel Arbitrated Loop）主機(jī)通道數(shù)據(jù)傳輸率100MB/s磁盤通道特性兩個(gè)Ultra2/Ultra160 SCSI LVD通道數(shù)據(jù)傳輸率80MB/s ，160MB/s每通道可連接15個(gè)設(shè)備支持SMART技術(shù)RAID技術(shù)特點(diǎn)支持RAID級(jí)有： 0，1，0+1，3，5，10，30，50，JBOD等模式支持在線RAID擴(kuò)容、擴(kuò)展、數(shù)據(jù)遷移功能支持熱備磁盤，資料自動(dòng)重建功能支持專有備用和全局備用機(jī)箱設(shè)計(jì)良好的散熱系統(tǒng)獨(dú)特的散熱風(fēng)道硬盤減震設(shè)計(jì)冗余電源、風(fēng)扇2+1冗余電源(3*300

12、W) （支持熱插拔）雙散熱風(fēng)扇（支持熱插拔）大功率散熱風(fēng)扇監(jiān)控功能面板監(jiān)控實(shí)用程序RS232串口仿真終端支持遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件故障偵測和報(bào)警功能支持SAF-TE and S.E.S，在線自動(dòng)偵測I2C偵測機(jī)制支持LCD面板報(bào)警功能LED顯示燈報(bào)警功能蜂鳴器報(bào)警功能各種終端（RS-232，SCSI GUI RAID終端，GUI RAID遠(yuǎn)程終端）故障功能第七章 PINNACLE D-4108光纖系列磁盤陣列配置方案7.1 單主機(jī)、單FC-AL主機(jī)通道在此種簡單配置中，主機(jī)通過一條外接FC-AL通道連接的磁盤陣列，這時(shí)整個(gè)系統(tǒng)的性能瓶勁在于FC-AL通道，而FC-AL通道的任何故障均導(dǎo)致系統(tǒng)不可用。此種

13、配置適合于對(duì)系統(tǒng)可用性及性能要求不高但有一定的資料量對(duì)速度有較高的要求的應(yīng)用場所。7.2 雙主機(jī)、雙FC-AL主機(jī)通道在此種雙主機(jī)配置中，兩臺(tái)主機(jī)通過外接FC-AL通道接到磁盤陣列上，實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)主機(jī)的資料共享。同時(shí)在高可用軟件的支持下，兩臺(tái)主機(jī)可以作為集群系統(tǒng)，構(gòu)成高可用性的解決方案，當(dāng)一臺(tái)主機(jī)故障時(shí)，另一臺(tái)主機(jī)會(huì)接替主機(jī)的應(yīng)用及資料以繼續(xù)提供服務(wù)。此種配置適合于對(duì)系統(tǒng)要求有很高的可靠性要求、對(duì)速度有較高要求的場所。7.3 SAN架構(gòu)（1）在此種SAN架構(gòu)配置中，多臺(tái)主機(jī)通過外接FC-AL通道接到光纖Switch/Hub,再接到磁盤陣列、磁帶庫、光盤庫、磁帶機(jī)上，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)主機(jī)的資料共享。同時(shí)在高

14、可用軟件的支持下，多臺(tái)主機(jī)可以作為集群系統(tǒng)，構(gòu)成高可用性的解決方案，當(dāng)一臺(tái)主機(jī)故障時(shí)，其它的主機(jī)會(huì)接替主機(jī)的應(yīng)用及資料以繼續(xù)提供服務(wù)。此種配置適合于對(duì)系統(tǒng)要求有很高的可靠性、存儲(chǔ)量很大、對(duì)速度有較高的要求的場所。7.4 SAN架構(gòu)（2）在此種SAN架構(gòu)配置中，較前一種增加了一個(gè)光纖Switch，避免了因光纖Switch故障引起的系統(tǒng)故障，由于使用了Switch較HUB有更高的速度和安全性，增加了系統(tǒng)的安全性，此種配置適合于對(duì)系統(tǒng)要求有很高的可靠性、存儲(chǔ)量很大、對(duì)速度有較高的要求的場所。第八章 PINNACLE 光纖系列磁盤陣列規(guī)格表D-4S02F / D-4S12FD-4R04F / D-4R

15、14FCPU64bit Power PC750CPU主頻233MHZRAID支持基于硬件的RAID0，1，0+1，3，5，10，30，50，NRAID，JBODSCSI 接口Ultra2 Wide LVD通道到Fibre / Ultra160 Wide LVD通道到/Fibre主機(jī)通道100MB/s 雙Fiber Channel 通道磁盤通道2個(gè)Ultra2 Wide LVD通道 / 2個(gè)Ultra160 Wide LVD通道數(shù)據(jù)傳輸速率100MB/s高速緩存64MB1GB單個(gè)數(shù)組柜最大支持硬盤數(shù)量8個(gè)支持最大硬盤數(shù)（加擴(kuò)展柜）30個(gè)單個(gè)數(shù)組柜（標(biāo)配）最大存儲(chǔ)容量(72GB/Disk)576GB最大存儲(chǔ)容量(72GB/Disk，加擴(kuò)展柜)2.160TB/3.24TB高速緩存標(biāo)準(zhǔn)ECC SDRAM控制器熱插拔支持支持控制器通道擴(kuò)展不支持不支持控制器冗余支持支持支持控制器數(shù)量一個(gè)兩個(gè)互為冗余控制器工作模式不支持雙工支持雙工性能優(yōu)化方式（隨機(jī)/順序）支持故障監(jiān)視、報(bào)警(控制器、硬盤、風(fēng)扇、電源、溫度)有支持S.M.A.R.T功能支持緩存回寫支持緩存回寫冗余配置冗余電源、冗余風(fēng)扇FAX/自動(dòng)尋呼/監(jiān)控報(bào)警有密碼保護(hù)有SCSI ID可設(shè)定有故障硬盤隔離電路有故障硬盤自動(dòng)重建有SNMP協(xié)議支持(RAID Watc