構建一個成功的SAN存儲網(wǎng)絡的實施方案
安全可靠地保存企業(yè)的數(shù)據(jù)是廣大企業(yè)決策者所關心的重要問題。不同的計算機平臺、存儲設備通過存儲網(wǎng)絡（SAN）連接起來時，必須考慮網(wǎng)絡設備的承受能力、設備的連接距離、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的業(yè)務需要。

　　建立光纖通道存儲網(wǎng)絡SAN，對于一個具體的應用來說可能有多種配置方案，必須了解存儲網(wǎng)絡設備的特性、能力及它們適合哪些應用，才能充分發(fā)揮它們的作用并且降低造價。一個仲裁環(huán)集線器對于10個以下節(jié)點（服務器和磁盤陣列）的配置來說是可行的解決方案；可以將多個仲裁環(huán)集線器級聯(lián)起來建立10到35個節(jié)點的網(wǎng)絡；采用將集線器和交換集線器結(jié)合在一起的方案來平衡單個環(huán)的性能和多個環(huán)之間的可用性關系；SAN中的設備比較多時，或需要較高的存取帶寬時,應考慮使用光纖通道交換器。

　　無論是采用仲裁環(huán)集線器、交換集線器、光纖通道交換器，還是將它們結(jié)合起來使用，都要考慮性能價格比等諸多因素。仲裁環(huán)集線器在價格上有一定的優(yōu)勢，但在節(jié)點的互連能力上和擴充性上不如光纖通道交換器。交換器提供了非常高的帶寬，但是價格也偏高。沒有一種產(chǎn)品可以在所有領域占優(yōu)勢。存儲網(wǎng)絡化將在各種產(chǎn)品的基礎上進行發(fā)展，包括現(xiàn)有的SCSI設備、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)應用需求規(guī)劃SAN

　　在設計存儲網(wǎng)絡時,首先應該明確存儲網(wǎng)絡所面向的應用是什么，如活動視頻圖像、印刷圖形處理、關系數(shù)據(jù)庫查詢、數(shù)據(jù)采集、服務器集群、磁帶備份、災難恢復等, 每種應用對帶寬、設備多少、部門間如何劃分和數(shù)據(jù)傳輸距離等都有不同的需求。一個存儲網(wǎng)絡的設計也可以同時適應多種應用要求，如數(shù)據(jù)采集+磁帶備份+災難恢復等。設計存儲網(wǎng)絡應考慮滿足目前和將來存儲設備的需求，應該認真分析數(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；是選擇短波或長波激光器光纖，還是選擇銅纜布線，才能滿足存儲設備的數(shù)量和分布的要求。同時，還需要考慮網(wǎng)絡設備是否提供了豐富的工具用于建立存儲網(wǎng)絡規(guī)范來保證SAN的安全和可靠性，以及選用適當?shù)墓芾碥浖?

　設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，應根據(jù)應用環(huán)境、設備距離、安全可靠性和價格等因素進行選擇。

　　光纖不受電磁干擾（EMI）而且支持長距離傳輸，使得它成為高可靠性互連的明確選擇?？紤]到價格因素，一些光纖通道磁盤陣列、主機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，但可以通過轉(zhuǎn)換設備把銅纜口接到光纖接口上。

　　一個無源銅纜接口不提供信號平衡，最大傳輸距離不應超過15米；一個有源銅纜接口提供信號平衡，最大傳輸距離能長達30米；多模光纖傳輸距離能夠長達500米；單模光纖傳輸距離能夠長達1萬米。在SAN的設計中，有源銅纜或多模光纖一般是最常見的選擇。

　　有一些集線器通過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，并且可以將存儲網(wǎng)絡擴展到整個園區(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題要克服，而且需要采用外部介質(zhì)接口適配器來支持光纖。

　　圖1 使用集線器建立雙環(huán)結(jié)構的SAN

　　在大部分的服務器/存儲設備的配置中，存儲網(wǎng)絡的每一節(jié)點（服務器或存儲設備）被安排在同一個房間內(nèi)或在一個建筑物的不同房間中。雖然仲裁環(huán)的光纖傳輸總長度能長達1萬米，但是介質(zhì)的傳輸延時也應是考慮的因素。雖然采用光纖通道規(guī)范的仲裁環(huán)允許的長波單模光纖傳輸距離長達1萬米，但這不意味著可以設計具有126個節(jié)點、每個節(jié)點之間為1萬米（總長為126萬米）的網(wǎng)絡。在實際應用中，1萬米只能有幾個網(wǎng)口，而大部分節(jié)點應在500米以內(nèi)。

　　設備數(shù)量及SCSI設備

　　光纖通道交換網(wǎng)絡的地址空間允許數(shù)百萬個設備，可以適應很大的企業(yè)網(wǎng)。典型的網(wǎng)絡交換器產(chǎn)品具有6～8個網(wǎng)口，通過交換器的網(wǎng)環(huán)口可以連接仲裁環(huán)集線器或交換集線器，也可以擴展到其他的交換器上，這樣就可以集成許多設備。

　　每個仲裁環(huán)提供127個地址，其中一個地址被保留起來用于連接交換器。理論上，可以級聯(lián)多個集線器來建立一個126個節(jié)點的仲裁環(huán)。實際上，由于每個節(jié)點對環(huán)的性能來說是一個延時因素，126個節(jié)點的配置不能支持正常的服務器/存儲設備的數(shù)據(jù)交換，配置多個環(huán)需要利用交換集線器或交換器將它們連接起來。

　　典型的仲裁環(huán)包含3～15個節(jié)點（服務器/存儲設備）。為保證高帶寬和網(wǎng)絡可用性，一定不能超過50～60個節(jié)點。如果需要另外一些節(jié)點在同一個邏輯地址空間，交換集線器可以在環(huán)區(qū)之間提供透明的操作，而不影響每個環(huán)區(qū)的帶寬要求。

　　設備數(shù)量應該包括磁盤陣列的內(nèi)部配置。如果一個磁盤陣列使用仲裁環(huán)作為連接內(nèi)部磁盤的結(jié)構，并且內(nèi)部環(huán)被連接到了外部仲裁環(huán)網(wǎng)口上，那么在一個機箱內(nèi)的每一個磁盤應該計為一個節(jié)點。

　　從SCSI到光纖通道的一種很好的過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，并且能夠進行串行SCSI-3和以前版本的SCSI協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。一個提供光纖通道的服務器可以透明地存取存儲設備和磁帶設備，而不管下面具體的接口。

　　預期達到的目標和最大流量

　　計算機網(wǎng)絡在迅速發(fā)展，在選擇交換器和集線器時，應該考慮網(wǎng)絡的發(fā)展，更好地利用原始投資。一開始，存儲網(wǎng)絡可能僅僅需要一個7個網(wǎng)口的仲裁環(huán)集線器，連接了3個服務器和3～4個存儲陣列。但根據(jù)預測帶寬和網(wǎng)口要求，一個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仲裁環(huán)的帶寬就可以適應更多的設備的要求。

　　通過計算平均數(shù)據(jù)幀的大小、服務器和存儲陣列的緩沖區(qū)的能力、活動節(jié)點數(shù)等來計算數(shù)據(jù)流量的大小，可以給出一個合理的數(shù)據(jù)量分布。就像在LAN網(wǎng)絡中，你可以不斷地調(diào)整光纖通道的帶寬來適應用戶應用需求的變化。由于交換集線器和交換器可以提供每個口100Mbps的吞吐量，所以可以很好地應用到視頻應用。另一方面，通過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)庫的應用。

　　網(wǎng)絡安全性和冗余/備份

　　在共享存儲設備中，SAN的安全性是非常重要的。光纖通道提供一個進行不同部門或工作組的存儲設備分區(qū)的解決方案。在SAN上可以建立一個虛擬專用網(wǎng)，一個網(wǎng)絡交換器提供了一個將多個仲裁環(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器和存儲陣列，但它們也會偶爾需要交換彼此的數(shù)據(jù)。每個部門可以分別安裝仲裁環(huán)，其中一個口連接到一個網(wǎng)絡交換器上。

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

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

　　冗余/備份是從另一個角度來考慮網(wǎng)絡的安全性。傳統(tǒng)概念上的冗余集中于備份（或負載共享）電源和多風扇，但是這些地方很少引起網(wǎng)絡癱瘓，更常見的現(xiàn)象是一個連接節(jié)點的誤操作或是電纜的斷裂使整個網(wǎng)區(qū)癱瘓。

　　通過在存儲網(wǎng)絡中使用雙仲裁環(huán)的方法，可以獲得更高的可用性。如果一個關鍵的主機總線適配器失效，使一個環(huán)癱瘓，冗余的環(huán)可以在設備之間提供另一條路徑。用光纖通道交換器可以實現(xiàn)這種雙環(huán)配置。

　　SAN管理及災難恢復

　　SAN管理包括多個層次和概念：從SAN設備來講，包括主機總線適配器、集線器、交換器、橋接器等設備的管理；從存儲設備來講，有磁盤陣列和磁帶庫的管理；從主機服務器來講，有共享設備管理、雙機備份管理和集群應用管理。

　　目前，在所有的企業(yè)級LAN/WAN設備上幾乎都提供了SNMP管理。許多光纖通道存儲網(wǎng)絡產(chǎn)品也提供了完整的和可靠的SNMP管理。

　　在存儲網(wǎng)絡設計中，對每個部件提供可管理性必然增加了造價，但有效地減少了總的系統(tǒng)造價。簡化網(wǎng)絡設備配置，在網(wǎng)絡設備中集成診斷和快速恢復特性，減少支持（維護）需求都可以降低成本?？晒芾硇运峁┑淖畲蟮慕档驮靸r的方面是極大地提高了系統(tǒng)的運行時間。當網(wǎng)絡癱瘓時，企業(yè)將在經(jīng)濟上受到損失。在營業(yè)時間宕機1～2小時所造成的損失可能是用于提高可管理性的造價的許多倍。

　　SNMP對于企業(yè)網(wǎng)的設計是非常必要的，必須認真地研究光纖通道集線器或交換器對SNMP支持的程度。理想的SNMP可管理集線器提供復雜的診斷來排除仲裁環(huán)故障，通過硬/軟件結(jié)合的方法來實現(xiàn)自動故障偵測、故障隔離和恢復，極大地提高了仲裁環(huán)的可用性。

　　災難恢復是大型企業(yè)網(wǎng)所必須考慮的因素, 由于重要的數(shù)據(jù)都在網(wǎng)絡存儲設備上，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)管理員應周期性地備份服務器上的數(shù)據(jù)，一旦系統(tǒng)故障，可以很快地進行恢復。
構建一個成功的SAN存儲網(wǎng)絡的實施方案