DAS, SAN, NAS 存储管理

我们领导写的文章
 
by AudiHuang on Fri Dec 02, 2005 1:45 pm

储存管理的新趋势

由于企业资讯日渐复杂与庞杂,传统的储存策略早已不敷使用,即便一台伺服器配备数个磁碟阵列(RAID)都不一定够用。为了满足企业更为严格的储存要求,储存技术在最近几年间呈现了跳跃式的演进,并且和整体网路发展建立了密不可分的关系。以下列出几种最主要的储存技术。

  • Direct Attached StorageDASDAS为早期且常见的资料存取方式。企业的资讯人员建构了各种不同的伺服器以满足其内部的特殊需求,并将硬碟、磁带机与RAID等储存装置,透过主机介面卡(Host Bus AdapterHBA)与伺服器相连,用户端在存取储存设备时必须连接到此一伺服器。这种资料储存方式可提供较高的存取安全性;但是在存取动作上非常缺乏效率。

  • Network Attached StorageNASNAS透过特殊的档案伺服器将储存系统直接连到区域网路上,其组成结构只有档案伺服器与储存装置,相当单纯。由于此一伺服器是专为进行高效率资料存取而设计的,因此企业内的其他伺服器便无需同时兼负资料存取的任务,而有更大空间执行其他的工作。

  • 储存区域网路(Storage Area NetworkSAN):基本上,SAN架构包含各种不同储存装置,如档案伺服器、磁碟阵列等,并透过光纤通道(Fiber ChannelFC)与伺服器进行连结。目前SAN的传输速率约为100MBSec,最高可达200MBSec。企业如欲建构SAN,必须在伺服主机内部安装光纤介面卡,在主机外则必须装设光纤缆线、光纤介面的光纤通道集线器、交换器,与路由器等装置。此系统的拓朴结构可以是集中式或分散式,分散的距离可达数公里之遥;因此,SAN可将许多储存装置从区域网路独立出来成为另一个网路,以实现伺服器与储存设备间多对多的高速连结。

整合式储存装置为大势所趋

近年来,有不少储存设备厂商致力于将各种不同储存技术,包括FC-SANIP-NAS,以及伺服器附属储存(Server Attached Storage),整合在一起。从资讯储存的单位来看,SAN以区块(Block)操作,而NAS以档案(File)存取,因此整合的关键在于,如何将两者统一起来管理,以便为用户提供一个统合且易于扩充的储存资源。

由于传统的SAN采用光纤通道技术,可容许SCSI命令与资料在伺服器与储存装置间进行高速、远距离传输,因此在20012002年间迅速成为储存设备市场的主流技术。它可以高效率的方式来传输大量的区块资料,并支援点对点连结特有的高效能与可靠度。
但是光纤通道无法与TCPIP标准相容,因此不能够直接与IP传输网路(LANWAN)相连;资讯人员需以截然不同的管理工具、监控工具和安全工具,分别管理SANIP两套不同的网路,大幅限制其应用范围。图二说明目前在IP档案式与FC区块式储存网路尚欠缺有效的整合机制。

图:FC-SAN IP 网路及 NAS 完全隔绝开来并需要单独的管理。


从上述这些观点来看,FC-SAN 如果想要进一步拓展市场,可能会遇到一定程度的阻力。然而,在许多高效能环境中,Fiber Channel仍将是连结储存资源与资料中心的最佳选择。因此,发展出可将智慧型IPGigabit EthernetFC,以及光通讯技术融合在一起的整合型架构,已成了储存设备厂商的当务之急,其目的在于提供区块式与档案式储存网路都能通用的存取与互连方式。

透过网际网路工作特别小组(Internet Engineering Task ForceIETF)之标准组织的强力推动,储存与网路业界积极发展可将两种技术整合在一起的储存架构。他们采用两种互补的协定:

  • SCSI over IPiSCSI)以便从IP网路主机中存取区块储存资料

  • Fiber Channel over IPFCIP)以便将横跨IP网路中的各个FC-SAN装置串连在一起

iSCSIFCIP适用于不同的用途。iSCSI可将SCSI命令与资料区块封装在IP封包中,使得伺服器与储存设备之间的储存命令和资料,能够在通用的IP网路上进行传输。而FCIP则是将Fiber Channel资料封装在IP封包中,如此一来,不论是SCSI或是非SCSI的资料都可在IP网路中传送。企业可将其所有的FC-SAN装置串连在一起,并可在各个储存装置间执行远端备份与资料复制。

在此情况下,专业储存技术开发商便发展了基于IP网路的SAN储存解决方案。此一技术让企业主机可以通过IP网路,直接进入虚拟储存空间,其设计和SAN很像,但却以现行的CAT5缆线来取代连接主机及储存设备的光缆。因此IP-SAN拥有SAN的特性,却没有SAN的成本负担,是目前各厂商极力发展的下一代储存设备。图三显示使用Cisco iSCSIFCIP的通用储存网路架构,以便在互连的FCIP网路中存取档案或区块资料。

图:Cisco整合式IPGigabit EthernetFC,以及通用储存网路可支援NASSAN架构。


此外,储存网路还必须努力跨出园区(Campus)资料中心的范围。未来,所有的储存网路技术(IPFiber ChannelEnterprise System ConnectionESCON/FICON】、SAN,以及NAS),都将可透过都会区光纤网路拓展其连结范围。图四显示如何透过Cisco都会区光纤网路将NASSAN之储存装置对储存装置(Storage-to-Storage)及主机对储存装置(Host-to-Storage)的传输拓展到资料中心以外的范围。

图:使用Cisco都会区光纤解决方案在都会区网路中传送档案式与区块式FCIP储存应用。

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