Windows Storage Server 2003

前言:專用的存儲服務器已成爲市場趨勢



企業爲了打造出一個完善的存儲平臺以滿足其未來高速成長的存儲需求,非常需要用一套有效的方式去進行評估與考慮。尤其目前 NAS 的存儲市場幾乎是愈來愈小,對企業而言,單單採購 NAS 的意義並不大,因此企業不應該只是以採購 NAS 硬件爲主,而是要去計劃評估什麼纔是最符合企業本身需求,能夠整合目前企業的存儲環境,採用一套最完整標準的存儲解決方案。

全球存儲市場的調查報告指出,網絡附加存儲(NAS)一年在全球市場銷售不到 90,000 套,僅 Storage Server 在中國市場的商機就有 100,800 套,若再加上中國臺灣 22,000 套的市場規模,將遠大於 NAS 在全球的市場。



其實微軟所看重的市場就是服務器的市場, Windows Powered NAS 更名爲 Windows Storage Server 2003 的目的,也就是爲了更改產品定位,強調注重在存儲上的應用。 Windows Storage Server 2003 的定位就是一個網絡存儲方案的整合平臺,這纔是企業採用存儲設備的真正目的。 Windows Storage Server 2003 是用來整合企業內部存儲環境的現況,首先要整合的就是磁盤陣列(IDE SCSI 、光纖),第二個是要整合不同的服務器(Exchange Server SQL ServerWeb 服務器),第三個則是要整合企業異構網絡環境(UNIX NetWare Macintosh )。






不同連接設備的智能中樞

Windows Storage Server 2003
(如圖1)是與OEM/ODM 知名大廠商共同合作,在Windows Storage Server 2003 的基礎上,一次推出同時能夠滿足企業對於磁盤陣列、服務器及異構網絡環境等不同存儲解決方案需求的五大存儲解決方案。Windows Storage Server 2003 只通過與微軟合作的 OEM 廠商提供軟硬件集成的網絡存儲產品,不銷售單獨軟件的光盤給一般用戶自行獨立安裝。用戶可以參考選擇各家 OEM 廠商針對各種不同應用所研發出來的軟硬件合一的 Windows Storage Server 2003 的存儲方案。


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1 Windows Storage Server 2003 是完善的整合平臺


Windows Storage Server 2003
爲何是一個存儲整合平臺,企業有了它到底會有什麼差別?其實,Windows Storage Server 2003 是個具有強大存儲軟件運算能力,與各種不同存儲硬 件設備連接能力的標準平臺。因爲它能解決目前企業環境中磁盤陣列與服務器搭配所產生出來的有關存儲應用和管理的問題,所以 Windows Storage Server 2003 的目的是要去支持服務器和磁盤陣列,並且能夠解決企業存儲應用和管理問題。通過 Windows Storage Server 的軟件運算能力去選擇將數據放在最適當的存儲裝空間,如 IDESCSI 、光纖的磁盤陣列,不同的磁帶機,或是 Windows Storage Server 2003 本身的大容量硬盤等。




如何選購最佳的存儲方案


若要了解企業存儲問題的癥結,微軟會建議企業先問自己五個問題,也就是提供一個對於企業存儲環境自我診斷的方法,通過這套方法,就能看出企業存儲環境目前已遇到了哪些情況。




首先,第一步就是先問自己企業內部的服務器環境是什麼?企業一般比較重要的服務器只有三種類型,分別是郵件服務器、數據庫服務器和 Web 服務器。對於服務器有哪些版本和品牌數量,要先做一些基本的瞭解。至於爲什麼要先從服務器開始,那是因爲服務器之後搭配的纔是磁盤陣列,而且那些磁盤陣列也一定是搭配服務器在使用,所以也要了解一下企業內部磁盤陣列的使用現況,到底是有多少屬於光纖通道,有多少是屬於 SCSI 以及哪些是屬於IDE



在瞭解服務器現況之後,接下來要看的就是磁盤陣列和服務器之間的搭配關係,看看光纖與 SCSI 的磁盤陣列分別是用在哪些服務器上,而且很重要的是要了解這些存儲設備的空間,到底在哪些磁盤陣列上的剩餘空間是過多或太少。然後要了解企業備份的使用狀況,明白現在使用的是舊的 DLT 磁帶還是新的磁帶庫,另外還要了解備份的方式,有沒有使用其他廠商的備份軟件。最後則是要了解企業的文件服務器,因爲它是企業裏最普遍的存儲設備,請注意它的作業環境的版本,有沒有升級的需求?需不需要集中管理?需不需要跟外面的合作伙伴做文件共享?需不需要針對這些文件做定期的備份?



把以上這些問題問完之後,再依照這些條件去決定企業需要什麼樣的存儲設備方案。總的來說,一共有五個問題,第一個是服務器、第二個是磁盤陣列、第三個是服務器和磁盤陣列的搭配關係、第四個是備份的使用方法和目前狀況、第五個是文件服務器的情形。在問完了這五個問題之後,就會有初步的答案,並做好準備去解決企業所面臨的問題,接下來要決定的就是該採取哪些適合的方案。





Storage Gateway ——
再造服務器與磁盤陣列存儲新應用


Windows Storage Server 2003
最適合擔任 Storage Gateway 。因爲 WSS2003 能夠管理不同的存儲設備,如磁盤陣列(光纖、 SCSI IDE)、磁帶庫(磁帶、磁帶庫)。並且也能整合異構網絡環境(UNIX Netware AppleTalk)、服務器( SQL Server Exchange Server Web 服務器)完全兼容。企業在什麼時候適合應用 Storage Gateway ?其實在兩個時機上適用, Storage Gateway 主要是用來爲了解決空間不足以及空間過剩的情況。空間過剩通常是發生在光纖 磁盤陣列上,而空間不足都是發生在一般服務器的本地端硬盤,或是早期容量較小的 SCSI 硬盤上。



企業常常感到好像永遠跟不上存儲成長的速度,所以有些企業會花大筆錢去買一個光纖磁盤陣列,但因爲單位成本太高,反而會捨不得將大量數據放在上面,最後變成只是讓它空閒在那裏,也找不到妥善利用的方法。所以微軟提出了 Gateway 解決方案,這時候 Windows Storage Server 2003 就是一個很標準的 Storage Gateway 。爲什麼能做到,原因有三個。第一個原因是 Windows Storage Server 2003 的核心——它是使用 Windows Server 2003 ,換句話說,它就是一個標準的操作系統,在操作系統上對所有存儲硬件的支持都沒有問題,無論是哪種品牌,只要它有 Windows Server 的驅動即可,而各種磁盤陣列也都可以支持。如果要連光纖通道的話,也只要接上一個光纖信道卡即可,因此對於大多數硬件的支持都是兼容的。第二個原因是企業需要連到各種異構平臺, Windows Storage Server 2003 的支持都沒有問題,包括 UNIX NetWare Macintosh 。所以小到一個設計公司使用的是 Macintosh 的網絡,大到一個銀行都使用 UNIX 的網絡, Windows Storage Server 2003 都能夠支持。



2 :整合存儲空間的網關



如果企業的存儲情況是空間過剩的話,圖2 就是利用Gateway 把未使用的空間拉出來放在IP 網絡上就可以做文件級的存儲應用,或許有人會問,爲什麼一定要這麼做?原因是不可能通過現在的光纖通道直接連接在如SQL Server Exchange Server 上,再把它拿來作爲文件共享及備份服務,所以我們纔給它一個信道能連接在IP 網絡上,同時這個Gateway 也必須要有應用的能力,因爲它不只是一條網線而已,而是一個網絡連接平臺。Windows Storage Server 2003最適合當Gateway 的第三個理由是因爲在上面的支持相關的存儲軟件最多,因爲支持Windows Server 2003 的相關軟件,也可以同時支持WSS 2003



通過 Windows Storage Server 2003 把真正的未利用的存儲空間釋放出來作爲在IP 網絡上的更豐富的存儲管理應用,是爲了解決不同服務器的存儲管理問題,這些服務器包括了 Web 服務器、文件服務器、Exchange Server SQL Server ,以及數量衆多的用戶 PC 。所以它的目標很清楚, Gateway 的目的就是要 把服務器跟存儲設備與異構網絡之間串接起來,然後把存儲架構提升,跟不同服務器與 PC 溝通,依照存儲數據的來源與重要性,選擇存放在最適當的存儲設備裏。這就是徹底解決企業存儲管理的最重要的原理。



Exchange Server Storage ——
提升Exchange服務性能


企業究竟該如何去增進Exchange Server 的運行性能?因爲在Exchange Server 上,原先的問題是它必須執行兩項工作,第一項就是提供用戶郵件信箱服務(郵箱),第二項就是做數據存儲的 IO 和硬盤交換(Swap)的動作。所以 Exchange Server 上的負擔會很重,這也是目前企業採用 Exchange 時普遍關心的問題。現在微軟提供的架構就是將數據庫分離,讓 Exchange Server 只單純地去提供郵箱服務,至於數據庫的 IO 和硬盤交換就交給Windows Storage Server 2003 來處理(如圖3)。




3 :提高 Exchange Server 的運行性能



現在的做法很簡單,只要加上 Windows Storage Server 2003 Feature Pack ,把它安裝在 Exchange Server 2003 上面,就可以直接讓 Exchange 服務器的數據庫通過 IP 網絡直接存放在 Windows Storage Server 2003 上。放在上面有三個好處:第一個就是能提高 Exchange Server 的性能,因爲它不再需要做數據庫的 IO 和硬盤交換,也 減少了 CPU 資源的耗費,所以原本可能一臺提供了 500 個郵箱,現在可以提供到700 800 ,甚至上千個,節省了企業在硬件上的升級投資。



第二個好處是因爲數據庫已經分離,所以在做備份時,就不必擔心會影響 Exchange Server 本身的性能, MIS 人員在備份時也不必擔心會降低服務器的性能,而且微軟還可採用鏡像( Mirror )的方式,或者是用傳統的磁盤驅動器備份起來,可以完整保護它的數據,也提高了 Exchange 服務器的性能。



第三個很重要的好處是,當 Exchange 服務器發生災難而失效時,這種架構的恢復能力是最快的。如果後面有 一臺新的 Exchange Server MIS 人員只要將它的數據庫重新導向連接,就可以繼續提供原有的服務。而且在進行升級時,也能夠以不停機的方式進行升級,去擴展新的 Exchange 服務會更加容易。



總而言之,因爲實行數據分離的架構,將 Exchange Server 的數據存放在 Windows Storage Server 2003 上,所以可以在任何時間進行備份,並且不會影響到 Exchange Server 的運行性能,同時還能夠在系統出現問題時,快速地恢復系統。

SQL Server Storage ——確保SQL Server永不停機的基石



至於在 SQL Server 上數據庫的分離就不建議採用文件級的方式,因爲微軟不提供相關的工具(如 Feature Pack ),所以建議採用 iSCSI block 的方式進行,但是要在 IP 網絡上應用 iSCSI ,需要在 SQL Server 上安裝 Microsoft iSCSI Initiator Driver (免費下載),只要安裝在任何 Windows 2000 Server 以上的版本,就可以讓 SQL Server 的數據庫直接從本地端的磁盤分離,而通過 IP 網絡將數據存放在另一端的 iSCSI Target Target 也可以被應用在 Windows Storage Server 2003 上面,而且現在也有其他廠商(如 FalconStor )推出了完整的 iSCSI Target 軟件,微軟不提供 iSCSI Target 的原因是它不只是一個單純的驅動,而是本身已經是完整的 iSCSI 存儲方案的應用。



當數據庫分離時,放在 Windows Storage Server 2003 Gateway 上面,要進行的第一件工作就是做 iSCSI block 的快照( Snap Shot )和鏡像,或是直接用其他廠商的工具軟件讓它鏡像到另一個磁盤陣列或是備份到磁盤陣列上,通過 iSCSI 的組合,它同樣也能和 SAN 做整合,所以這是 IP 網絡的 iSCSI 和光纖通道的 SAN 組合。利用這樣的架構就可以支持所有不同品牌的數據庫,包括 Oracle Sybase 以及 DB2 ,也可以擴大支持在 Windows 平臺上的郵件服務器,不管是 Lotus 還是 Exchange 5.5 /2000 ,只要它是運 行在Windows 平臺上,Windows 2000 Server 以上的版本所支持的數據庫軟件及郵件服務器都沒問題。



通過免費提供的 iSCSI Initiator Driver ,即可將SQL Server 的數據庫存放在Windows Storage Server 2003 上,這樣的架構除了可提高 SQL Server 的數據存儲性能之外(如圖4),備份時對 SQL Server 的速度影響最小,災難恢復時間最短。並且當有新的應用要上線測試時,也不必先將數據備份出來,再安裝在另一臺機器上,只要先將數據鏡像出來,在測試機器上安裝 iSCSI Initiator Driver ,即可省略過去需要先備份再 恢復數據的冗長過程。


4 :提高 SQL Server 數據存儲性能




Backup Gateway ——
選擇最適合的備份存儲設備


Windows Storage Server 2003
內置備份工具,能夠支持 Exchange Server SQL Server Web 服務器、文件服務器及其它如 VERITAS CALegato 等備份軟件。此外, Windows Storage Server 2003 內含的 RoboCopy 工具,可直接支持客戶端的數據備份。而從 Gateway 的備份方式來看,當數據備份到 Windows Storage Server 2003 ,其實也等於備份到後面的磁盤陣列上,因爲先備份到這邊可以當作是cache ,然後可再備份到如磁帶的其它存儲媒體。



另外一個容易被企業忽略的部分,就是針對客戶端用戶的數據備份,微軟提供了一個工具叫做 Robocopy ,它可以安裝在用戶的 PC 上,然後針對用戶指定的文件夾做增量的備份,由於只針對數據有變化的部分,所以這對一般的用戶就夠了。因爲對一般用戶來說,最感困擾的就是不知哪些數據有過變動,因此在備份時通常都是全部複製,會浪費許多時間,而現在只要交給這個工具就可以了(如圖5)。


5 :具備高速備份與恢復功能




Document Storage ——
升級文件服務器的文件存儲方案


將數據存儲在 Windows Storage Server 2003 上,可爲企業帶來強大的文件快照備份、文件共享及文件安全控管的效益。目前的企業大都已有現存的備份方案,其實存儲方案的目的就是爲了解決空間不夠,以及提供能夠 讓數據最快恢復的方法。 Document Storage 就是讓企業能夠擁有文件的高可用性( High Availability HA ),也就是具備文件容錯的存儲方案。如果文件服務器是非常重要且需要 HA 的功能,企業只要構建兩臺 Windows Storage Server 2003 當作文件服務器,然後通過內置的 DFS 技術,就能讓用戶在存取文件時,達到當一臺路徑失效,另一臺就能自動接手的功能 (如圖6)。



Windows Storage Server 2003
還可以讓用戶自己做自己的文件保護,因爲它具備共享文件夾卷影副本(SCSF)的功能,用戶只要通過資源管理器即可自行操作,不再需要 MIS 人員的操作設置。這樣做的好處是文件能夠自動被快照備份、文件誤刪不會遺失,而文件服務器本身也一樣可以做快照備份。針對文件 Web 共享的接口, Windows Storage Server 2003 讓用戶通過 http ftp 就可以進行文件共享,就算是要共享給外面的合作伙伴,只要通過文件設置的方式,也能讓外面的用戶利用賬號和密碼,直接使用資源管理器就能存取數據,這樣一來就能將所有文件都集中控管在服務器上,在安全性方面也支持了 https ,可以通過 SSL 加密的方式讓文件存取,更加的安全。至於在文件安全控管方面,微軟已有了更強的技術,可以針對單一文件去設置誰能存取的權限,而在文件夾的權限上也能做設置,讓用戶能存入文件,但是不能打開及瀏覽這個文件夾,這種方式就像東西放入保險櫃後,也就不能看也不能開了,這對於企業內部一些安全性的控管是很重要的。



此外, Windows Storage Server 2003 還新增了 Storage Manager 2.0 (選購軟件)的存儲管理軟件,它主要有三項功能,分別是文件過濾( File Screening )、目錄配額管理( Directory Quota )及存儲空間使用報告( Storage Reports )。讓 MIS 人員可利用文件過濾功能,設置服務器監視和禁止存放的文件類型,如不應該存放的圖像及影音文件等,而目錄配額管理功能則是能夠管理並控制服務器上所能使用所有共享的文件夾的空間,存儲空間使用報告則能夠分析磁盤的應用情形,讓系統管理人員能夠了解哪些文件是最常使用的,以及硬盤空間使用情形等信息。



6 :功能強大的文件服務器


結論



企業存儲方案世界的真理是,只有存儲設備與服務器(或 PC )連接方式的差異,而存儲軟件扮演將數據選擇存儲在不同連接設備的智能中樞角色。至於存儲設備的意義,則是企業存儲數據的集中空間,是以 IDE SCSI 與光纖硬盤所組成的不同的磁盤陣列爲主,DAS NAS SAN 的分類並無實質意義。一個已具備強大軟件運算能力、存儲硬件連接能力的標準平臺—— Windows Storage Serve 2003 則扮演選擇智慧這一重要角色,也是徹底解決企業存儲管理問題的關鍵。

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