区域存储网络SAN构建典型案例分析

日期：2007年6月18日作者：查看:[大字体中字体小字体]

什么业务需要SAN？
SAN是建立在存储协议基础之上的可使服务器与存储设备之间进行“any to any”连接通信的存储网络系统，可以实现多服务器共享一个阵列子系统、共享一个自动库实现数据的共享和集中的管理，进而完成快速、大容量和安全可靠的数据存储，因此，越来越为业务迅猛发展、数据呈爆炸增长趋势的企业所青睐。由于构造一个基于SAN技术的存储环境需要投入不小的资金，而且结构复杂，需要相应的存储专业人士管理与维护，所以除非业务需要，并不是每个企业的存储系统都有必要采用SAN技术。那么，到底有哪些企业、什么业务最适合采用SAN技术呢？又该怎样构建SAN环境呢？
    什么业务需要SAN？
     结合SAN技术特性及其在众多行业的成功应用，在具有以下业务数据特性的企业环境适宜采用SAN技术。
    对数据安全性要求很高的企业，
典型行业: 电信、金融和证券，
典型业务: 计费。
    对数据存储性能要求高的企业，
典型行业: 电视台、交通部门和测绘部门，
典型业务: 音频/视频、石油测绘和地理信息系统等。
    在系统级方面具有很强的容量(动态)可扩展性和灵活性的企业，
典型行业: 各中大型企业，
典型业务: ERP系统、CRM系统和决策支持系统。
    具有超大型海量存储特性的企业，
典型行业: 图书馆、博物馆、税务和石油，
典型业务: 资料中心和历史资料库。
    具有本质上物理集中、逻辑上又彼此独立的数据管理特点的企业，
典型行业: 银行、证券和电信，
典型业务: 银行的业务集中和移动通信的运营支撑系统(BOSS)集中。
    实现对分散数据高速集中备份的企业，
典型行业: 各行各业，
典型业务: 企业各分支机构数据的集中处理。
    数据在线性要求高的企业，
典型行业: 商业网站和金融，
典型业务: 电子商务。
    实现与主机无关的容灾的企业，
典型行业: 大型企业，
典型业务: 数据中心。
     以上是企业典型数据特性的典型业务举例，通常，企业环境、业务形式错综复杂，会同时具备多数据特性。
SAN应用典型案例一：大型企业综合存储系统
要在企业环境中成功实施SAN的应用，基本建设至关重要。现在，我们根据业务的数据特征，展示3个典型的成功案例，通过关键技术的实现，让企业用户了解如何构建SAN存储环境，有哪些可选的解决方案。
    一、典型案例一: 大型企业综合存储系统
    1．业务的主要数据特性
     对数据安全性、存储性能、在线性和文件系统级的灵活性要求高，并需要对分散数据高速集中的备份，又属于超大型海量存储。
    2．用户状况

     某大型企业通讯部门主要从事接收、处理、存档和分发各类全球性卫星数据，以及卫星接收技术和数据处理方法的研究。卫星的观测信息以图形方式显示，通过地面接收转换成数字格式保存，但每条信息的占用的存储空间都很大，每天的数据量在几百MB到2GB之间。由于在线数据存储空间很有限，特别是用户要通过HDDT磁带方式对数据进行存档管理，并需要以人工方式管理磁带，从而使得数据查找效率低下，大量珍贵数据得不到有效利用。
    3．需求分析
     由于需要在线数据存储量大约在1～2TB，并在包括Sun、SGI、IBM的小型机和PC服务器在内的主机环境中还要增加曙光超级计算机，而且多台主机不仅集中存储，还要能够共享数据; 另外，卫星下载资料以文件格式保存，单个文件可达GB级。针对这些需求，进行方案设计时首要考虑的因素是设备的容量和性能，以及系统的在线连接性和数据的共享。在此基础之上，还要扩大在线系统容量，建立自动化的数据备份系统，实现离线存储数据的自动管理。
    4．系统设计
     如前所述，原环境中已存在一些网络设备，在构建SAN时增加一台光纤通道交换机和一台光纤通道磁盘阵列。由于用户的应用需要不同平台的多台主机共享数据，所以还要配以文件共享软件和网络文件系统转换的软件。本方案采用HDS公司的Thunder 9200和IBM公司光纤交换机2109－S08或S16组建存储区域网络，其拓扑结构如图1所示。

由于同一文件要被多台主机编辑、处理与访问，而且文件非常大，无论在SAN还是在LAN上传输都很浪费资源，因此要采取文件共享的方式，让所有主机访问文件的同一个拷贝。在多主机混合平台的情况下，采用IBM Tivoli SANergy软件，配以支持在Windows NT上实现NFS共享的软件NFS Maestro。
     在此方案成功实施运转一个时期后，由于业务发展迅猛，系统的数据量快速增长，用户又提出增加在线存储容量和建立自动数据备份系统的需求。事实上，富有经验的集成商在系统设计初期已考虑到未来的扩展问题，当需要增加在线容量时，用户只需购买一台新的HDS Thunder 9200，将其连接到SAN上，它提供的存储空间立即可分配给SAN上任意主机，还能集中管理数据。当用户需要做自动数据备份时，根据对容量和备份窗口的要求选择IBM SAN解决方案中的自动磁带库(如LTO系列)，将其与备份服务器连接到SAN上，即可进行集中、自动且LANfree的数据备份。扩容后的存储区域网拓扑结构如图2所示。当设备数量增加较多时，可以通过交换机堆叠或级联增加SAN的连接能力。

方案点评
     性能: 高性能的光纤通道交换机和光纤通道协议可以确保设备连接可靠且有效。
可靠性: 磁盘阵列通过写缓存镜像、多RAID等级和全局热备份盘等技术提供不同的保护特性，并通过在线数据校验，保证数据完整性。
扩展性: 使存储与直接主机连接相分离，确保动态存储分区。
功能: 基于SAN结构的文件级共享是本方案的关键。
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