構(gòu)建一個(gè)成功的SAN存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施方案
安全可靠地保存企業(yè)的數(shù)據(jù)是廣大企業(yè)決策者所關(guān)心的重要問(wèn)題。不同的計(jì)算機(jī)平臺(tái)、存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)（SAN）連接起來(lái)時(shí)，必須考慮網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的承受能力、設(shè)備的連接距離、SAN的規(guī)模、管理策略、安全可靠性以及如何滿足目前和將來(lái)的業(yè)務(wù)需要。

　　建立光纖通道存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)SAN，對(duì)于一個(gè)具體的應(yīng)用來(lái)說(shuō)可能有多種配置方案，必須了解存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的特性、能力及它們適合哪些應(yīng)用，才能充分發(fā)揮它們的作用并且降低造價(jià)。一個(gè)仲裁環(huán)集線器對(duì)于10個(gè)以下節(jié)點(diǎn)（服務(wù)器和磁盤陣列）的配置來(lái)說(shuō)是可行的解決方案；可以將多個(gè)仲裁環(huán)集線器級(jí)聯(lián)起來(lái)建立10到35個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)；采用將集線器和交換集線器結(jié)合在一起的方案來(lái)平衡單個(gè)環(huán)的性能和多個(gè)環(huán)之間的可用性關(guān)系；SAN中的設(shè)備比較多時(shí)，或需要較高的存取帶寬時(shí),應(yīng)考慮使用光纖通道交換器。

　　無(wú)論是采用仲裁環(huán)集線器、交換集線器、光纖通道交換器，還是將它們結(jié)合起來(lái)使用，都要考慮性能價(jià)格比等諸多因素。仲裁環(huán)集線器在價(jià)格上有一定的優(yōu)勢(shì)，但在節(jié)點(diǎn)的互連能力上和擴(kuò)充性上不如光纖通道交換器。交換器提供了非常高的帶寬，但是價(jià)格也偏高。沒(méi)有一種產(chǎn)品可以在所有領(lǐng)域占優(yōu)勢(shì)。存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)化將在各種產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進(jìn)行發(fā)展，包括現(xiàn)有的SCSI設(shè)備、光纖通道交換器、交換集線器、集線器和FC-to-SCSI 橋接器等，不同環(huán)境下，不同的解決方案能夠發(fā)揮比較好的作用。

　　根據(jù)應(yīng)用需求規(guī)劃SAN

　　在設(shè)計(jì)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)時(shí),首先應(yīng)該明確存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)所面向的應(yīng)用是什么，如活動(dòng)視頻圖像、印刷圖形處理、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)查詢、數(shù)據(jù)采集、服務(wù)器集群、磁帶備份、災(zāi)難恢復(fù)等, 每種應(yīng)用對(duì)帶寬、設(shè)備多少、部門間如何劃分和數(shù)據(jù)傳輸距離等都有不同的需求。一個(gè)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)也可以同時(shí)適應(yīng)多種應(yīng)用要求，如數(shù)據(jù)采集+磁帶備份+災(zāi)難恢復(fù)等。設(shè)計(jì)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)考慮滿足目前和將來(lái)存儲(chǔ)設(shè)備的需求，應(yīng)該認(rèn)真分析數(shù)據(jù)交換的要求和帶寬的要求，是采用光纖通道交換器、交換集線器、集線器，還是將它們結(jié)合起來(lái)；是選擇短波或長(zhǎng)波激光器光纖，還是選擇銅纜布線，才能滿足存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)量和分布的要求。同時(shí)，還需要考慮網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是否提供了豐富的工具用于建立存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)規(guī)范來(lái)保證SAN的安全和可靠性，以及選用適當(dāng)?shù)墓芾碥浖?

　設(shè)備距離決定電纜類型

　　光纖通道不但支持銅纜而且支持光纜，應(yīng)根據(jù)應(yīng)用環(huán)境、設(shè)備距離、安全可靠性和價(jià)格等因素進(jìn)行選擇。

　　光纖不受電磁干擾（EMI）而且支持長(zhǎng)距離傳輸，使得它成為高可靠性互連的明確選擇。考慮到價(jià)格因素，一些光纖通道磁盤陣列、主機(jī)總線適配器甚至仲裁環(huán)集線器產(chǎn)品上只提供銅纜接口，但可以通過(guò)轉(zhuǎn)換設(shè)備把銅纜口接到光纖接口上。

　　一個(gè)無(wú)源銅纜接口不提供信號(hào)平衡，最大傳輸距離不應(yīng)超過(guò)15米；一個(gè)有源銅纜接口提供信號(hào)平衡，最大傳輸距離能長(zhǎng)達(dá)30米；多模光纖傳輸距離能夠長(zhǎng)達(dá)500米；單模光纖傳輸距離能夠長(zhǎng)達(dá)1萬(wàn)米。在SAN的設(shè)計(jì)中，有源銅纜或多模光纖一般是最常見(jiàn)的選擇。

　　有一些集線器通過(guò)GBIC提供混合使用銅纜和光纖的方法。由于光纖不受外部電磁干擾，可以分布在樓內(nèi)或樓間，并且可以將存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到整個(gè)園區(qū)。只有銅纜接口的集線器和交換器產(chǎn)品不僅有電磁干擾問(wèn)題要克服，而且需要采用外部介質(zhì)接口適配器來(lái)支持光纖。

　　圖1 使用集線器建立雙環(huán)結(jié)構(gòu)的SAN

　　在大部分的服務(wù)器/存儲(chǔ)設(shè)備的配置中，存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的每一節(jié)點(diǎn)（服務(wù)器或存儲(chǔ)設(shè)備）被安排在同一個(gè)房間內(nèi)或在一個(gè)建筑物的不同房間中。雖然仲裁環(huán)的光纖傳輸總長(zhǎng)度能長(zhǎng)達(dá)1萬(wàn)米，但是介質(zhì)的傳輸延時(shí)也應(yīng)是考慮的因素。雖然采用光纖通道規(guī)范的仲裁環(huán)允許的長(zhǎng)波單模光纖傳輸距離長(zhǎng)達(dá)1萬(wàn)米，但這不意味著可以設(shè)計(jì)具有126個(gè)節(jié)點(diǎn)、每個(gè)節(jié)點(diǎn)之間為1萬(wàn)米（總長(zhǎng)為126萬(wàn)米）的網(wǎng)絡(luò)。在實(shí)際應(yīng)用中，1萬(wàn)米只能有幾個(gè)網(wǎng)口，而大部分節(jié)點(diǎn)應(yīng)在500米以內(nèi)。

　　設(shè)備數(shù)量及SCSI設(shè)備

　　光纖通道交換網(wǎng)絡(luò)的地址空間允許數(shù)百萬(wàn)個(gè)設(shè)備，可以適應(yīng)很大的企業(yè)網(wǎng)。典型的網(wǎng)絡(luò)交換器產(chǎn)品具有6～8個(gè)網(wǎng)口，通過(guò)交換器的網(wǎng)環(huán)口可以連接仲裁環(huán)集線器或交換集線器，也可以擴(kuò)展到其他的交換器上，這樣就可以集成許多設(shè)備。

　　每個(gè)仲裁環(huán)提供127個(gè)地址，其中一個(gè)地址被保留起來(lái)用于連接交換器。理論上，可以級(jí)聯(lián)多個(gè)集線器來(lái)建立一個(gè)126個(gè)節(jié)點(diǎn)的仲裁環(huán)。實(shí)際上，由于每個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)環(huán)的性能來(lái)說(shuō)是一個(gè)延時(shí)因素，126個(gè)節(jié)點(diǎn)的配置不能支持正常的服務(wù)器/存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)交換，配置多個(gè)環(huán)需要利用交換集線器或交換器將它們連接起來(lái)。

　　典型的仲裁環(huán)包含3～15個(gè)節(jié)點(diǎn)（服務(wù)器/存儲(chǔ)設(shè)備）。為保證高帶寬和網(wǎng)絡(luò)可用性，一定不能超過(guò)50～60個(gè)節(jié)點(diǎn)。如果需要另外一些節(jié)點(diǎn)在同一個(gè)邏輯地址空間，交換集線器可以在環(huán)區(qū)之間提供透明的操作，而不影響每個(gè)環(huán)區(qū)的帶寬要求。

　　設(shè)備數(shù)量應(yīng)該包括磁盤陣列的內(nèi)部配置。如果一個(gè)磁盤陣列使用仲裁環(huán)作為連接內(nèi)部磁盤的結(jié)構(gòu)，并且內(nèi)部環(huán)被連接到了外部仲裁環(huán)網(wǎng)口上，那么在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)的每一個(gè)磁盤應(yīng)該計(jì)為一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

　　從SCSI到光纖通道的一種很好的過(guò)渡是采用光纖通道到SCSI的橋接器（FC-SCSI Bridge），這樣，SAN就能支持SCSI硬盤和磁帶子系統(tǒng)。FC-SCSI Bridge提供了一種有效可行的將并行SCSI集成到SAN中的方法。在FC-SCSI Bridge上提供光纖通道接口和并行SCSI接口，并且能夠進(jìn)行串行SCSI-3和以前版本的SCSI協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。一個(gè)提供光纖通道的服務(wù)器可以透明地存取存儲(chǔ)設(shè)備和磁帶設(shè)備，而不管下面具體的接口。

　　預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)和最大流量

　　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在迅速發(fā)展，在選擇交換器和集線器時(shí)，應(yīng)該考慮網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，更好地利用原始投資。一開(kāi)始，存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)可能僅僅需要一個(gè)7個(gè)網(wǎng)口的仲裁環(huán)集線器，連接了3個(gè)服務(wù)器和3～4個(gè)存儲(chǔ)陣列。但根據(jù)預(yù)測(cè)帶寬和網(wǎng)口要求，一個(gè)交換集線器可能是更合適的選擇，采用交換集線器不必分割單個(gè)仲裁環(huán)的帶寬就可以適應(yīng)更多的設(shè)備的要求。

　　通過(guò)計(jì)算平均數(shù)據(jù)幀的大小、服務(wù)器和存儲(chǔ)陣列的緩沖區(qū)的能力、活動(dòng)節(jié)點(diǎn)數(shù)等來(lái)計(jì)算數(shù)據(jù)流量的大小，可以給出一個(gè)合理的數(shù)據(jù)量分布。就像在LAN網(wǎng)絡(luò)中，你可以不斷地調(diào)整光纖通道的帶寬來(lái)適應(yīng)用戶應(yīng)用需求的變化。由于交換集線器和交換器可以提供每個(gè)口100Mbps的吞吐量，所以可以很好地應(yīng)用到視頻應(yīng)用。另一方面，通過(guò)在中型或大型仲裁環(huán)配置中使用專用交換口可以支持典型的SQL數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用。

　　網(wǎng)絡(luò)安全性和冗余/備份

　　在共享存儲(chǔ)設(shè)備中，SAN的安全性是非常重要的。光纖通道提供一個(gè)進(jìn)行不同部門或工作組的存儲(chǔ)設(shè)備分區(qū)的解決方案。在SAN上可以建立一個(gè)虛擬專用網(wǎng)，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換器提供了一個(gè)將多個(gè)仲裁環(huán)集成在一起的主干網(wǎng)。某企業(yè)的制造部門和工程部門可能有不同的服務(wù)器和存儲(chǔ)陣列，但它們也會(huì)偶爾需要交換彼此的數(shù)據(jù)。每個(gè)部門可以分別安裝仲裁環(huán)，其中一個(gè)口連接到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)交換器上。

　　仲裁環(huán)的編址提供公用和專用方案，它允許在同一個(gè)環(huán)上的設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)交換器上或與網(wǎng)絡(luò)交換器隔離開(kāi)。

　　另外，可以在功能上對(duì)所連接的節(jié)點(diǎn)分區(qū)。實(shí)現(xiàn)分區(qū)是在網(wǎng)口的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，它允許單個(gè)口同其他隔離的節(jié)點(diǎn)相互交換數(shù)據(jù)，其效果就是在分區(qū)的節(jié)點(diǎn)上建立了虛擬專用網(wǎng)絡(luò)?？梢詫⒍鄠€(gè)物理環(huán)定義為一個(gè)邏輯環(huán)，這樣可以用網(wǎng)絡(luò)交換器提供一個(gè)交換集線器的功能。

　　冗余/備份是從另一個(gè)角度來(lái)考慮網(wǎng)絡(luò)的安全性。傳統(tǒng)概念上的冗余集中于備份（或負(fù)載共享）電源和多風(fēng)扇，但是這些地方很少引起網(wǎng)絡(luò)癱瘓，更常見(jiàn)的現(xiàn)象是一個(gè)連接節(jié)點(diǎn)的誤操作或是電纜的斷裂使整個(gè)網(wǎng)區(qū)癱瘓。

　　通過(guò)在存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中使用雙仲裁環(huán)的方法，可以獲得更高的可用性。如果一個(gè)關(guān)鍵的主機(jī)總線適配器失效，使一個(gè)環(huán)癱瘓，冗余的環(huán)可以在設(shè)備之間提供另一條路徑。用光纖通道交換器可以實(shí)現(xiàn)這種雙環(huán)配置。

　　SAN管理及災(zāi)難恢復(fù)

　　SAN管理包括多個(gè)層次和概念：從SAN設(shè)備來(lái)講，包括主機(jī)總線適配器、集線器、交換器、橋接器等設(shè)備的管理；從存儲(chǔ)設(shè)備來(lái)講，有磁盤陣列和磁帶庫(kù)的管理；從主機(jī)服務(wù)器來(lái)講，有共享設(shè)備管理、雙機(jī)備份管理和集群應(yīng)用管理。

　　目前，在所有的企業(yè)級(jí)LAN/WAN設(shè)備上幾乎都提供了SNMP管理。許多光纖通道存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品也提供了完整的和可靠的SNMP管理。

　　在存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中，對(duì)每個(gè)部件提供可管理性必然增加了造價(jià)，但有效地減少了總的系統(tǒng)造價(jià)。簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中集成診斷和快速恢復(fù)特性，減少支持（維護(hù)）需求都可以降低成本?？晒芾硇运峁┑淖畲蟮慕档驮靸r(jià)的方面是極大地提高了系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)癱瘓時(shí)，企業(yè)將在經(jīng)濟(jì)上受到損失。在營(yíng)業(yè)時(shí)間宕機(jī)1～2小時(shí)所造成的損失可能是用于提高可管理性的造價(jià)的許多倍。

　　SNMP對(duì)于企業(yè)網(wǎng)的設(shè)計(jì)是非常必要的，必須認(rèn)真地研究光纖通道集線器或交換器對(duì)SNMP支持的程度。理想的SNMP可管理集線器提供復(fù)雜的診斷來(lái)排除仲裁環(huán)故障，通過(guò)硬/軟件結(jié)合的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)故障偵測(cè)、故障隔離和恢復(fù)，極大地提高了仲裁環(huán)的可用性。

　　災(zāi)難恢復(fù)是大型企業(yè)網(wǎng)所必須考慮的因素, 由于重要的數(shù)據(jù)都在網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備上，一旦數(shù)據(jù)丟失將給企業(yè)造成巨大損失。一般情況下，系統(tǒng)管理員應(yīng)周期性地備份服務(wù)器上的數(shù)據(jù)，一旦系統(tǒng)故障，可以很快地進(jìn)行恢復(fù)。
構(gòu)建一個(gè)成功的SAN存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施方案