1、IPSAN 與NASl|iinil1IIHaiaiamainimiminmiimmananIIIIIinIHnilmi1m1HimiiaHiiiiiiiiaiiinilim1uniiaiiiiiiiiaiiiaiiiIIM1ianiiaiiiimaiFC-SANIP-SAN,NASDAS 勺區(qū)別SAN的概念SAN（StorageAreaNetwork）存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，是一種高速的、專門用于存儲(chǔ)操作的網(wǎng)絡(luò)，通常獨(dú)立于計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)（LAN。SAN 等主機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備連接在一起，能夠?yàn)槠渖系娜我庖慌_(tái)主機(jī)和任意一臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備提供專用的通信通道。SANB 存儲(chǔ)設(shè)備從服務(wù)器中獨(dú)立出來，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器層次上的存儲(chǔ)資

2、源共享。SANB 通道技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入存儲(chǔ)環(huán)境中，提供了一種新型的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)解決方案，能夠同時(shí)滿足吞吐率、可用性、可靠性、可擴(kuò)展性和可管理性等方面的要求。一、FC-SAN通常 SAN 由磁盤 P$列（RAID）連接光 2 道（FibreChannel）組成（為了區(qū)別于 IPSAN 通常SAN&稱為 FC-SAN。SA 明口服務(wù)器和客戶機(jī)的數(shù)據(jù)通信通過 SCSI 命令而非 TCP/IP,數(shù)據(jù)處理是“塊級(jí)”（blocklevel）。SAN&可以定義為是以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為中心，它采用可伸縮的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過具有高傳輸速率的光通道的直接連接方式，提供 SANfi 部任意節(jié)點(diǎn)之間的多路可選擇

3、的數(shù)據(jù)交換，并且將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理集中在相對(duì)獨(dú)立的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)內(nèi)。SAN最終將實(shí)現(xiàn)在多種操作系統(tǒng)下，最大限度的數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)優(yōu)化管理，以及系統(tǒng)的無縫擴(kuò)充。FC-SAN勺組成在 FC-SAN,有一些專用的硬件和軟件。硬件包括 FC 卡、FCHUBFC 交換機(jī)、存儲(chǔ)系統(tǒng)等，軟件主要是 FC 控制卡針對(duì)各種操作系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)程序和存儲(chǔ)管理軟件。FC 卡：主要用于主機(jī)與 FC 設(shè)備之間的連接。FCHUB:內(nèi)部運(yùn)行仲裁環(huán)拓?fù)洌B接到 HUB 勺節(jié)點(diǎn)共享 100MB/S 帶寬（或更高）。FC 交換機(jī)：內(nèi)部運(yùn)行 Fabric 拓?fù)洌慷丝讵?dú)占 100MB/S 帶寬（或更高）。FC 存儲(chǔ)設(shè)備：采用 FC 連接方式，光纖

4、接口可以有一到多個(gè)。FC 存儲(chǔ)設(shè)備通常采用光纖的硬盤，也有 FibretoSCSI（FibretoATA）的解決方案，使用 SCSI（或 ATA 的硬盤，在整個(gè)配置上較便宜。存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)管理軟件：存儲(chǔ)管理軟件主要的功能是自動(dòng)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼坝成洌?dāng)在存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中增加或減少時(shí)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)及組態(tài)。高性能的光纖通道交換機(jī)和光纖通道網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是 FC-SAN 勺關(guān)鍵。把以光纖通道交換機(jī)為骨干的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)稱為“SANFabric”。而光纖通道協(xié)議是 FC-SAN 勺另一個(gè)本質(zhì)特征。FC-SANE 是利用光纖通道協(xié)議上加載 SCSI 協(xié)議來達(dá)到可靠的塊級(jí)數(shù)據(jù)傳輸。FC-SANN 勺應(yīng)用場(chǎng)合由于 FC-SAN1 為在服

5、務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備之間傳輸大塊數(shù)據(jù)而進(jìn)行優(yōu)化的，因此對(duì)于以下應(yīng)用來說是理想的選擇：1 .關(guān)鍵任務(wù)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用，其中可預(yù)計(jì)的響應(yīng)時(shí)間、可用性和可擴(kuò)展性是基本要素。2 .集中的存儲(chǔ)備份，其中性能、數(shù)據(jù)一致性和可靠性可以確保企業(yè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的安全。3 .高可用性和故障切換環(huán)境可以確保更低的成本、更高的應(yīng)用水平。4 .可擴(kuò)展的存儲(chǔ)虛擬化，可使存儲(chǔ)與直接主機(jī)連接相分離，并確保動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)分區(qū)。改進(jìn)的災(zāi)難容錯(cuò)特性，在主機(jī)服務(wù)器及其連接設(shè)備之間提供光纖通道高性能和擴(kuò)展的距離。FC-SAN 勺主要好處：面對(duì)迅速增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求，企業(yè)和服務(wù)提供商漸漸開始選擇 FC-SAN 乍為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，因?yàn)?SANM 有出色的可擴(kuò)展性

6、。事實(shí)上，SAN 比傳統(tǒng)的存儲(chǔ)架構(gòu)具有更多顯著的優(yōu)勢(shì)。例如，傳統(tǒng)的服務(wù)器連接存儲(chǔ)通常難于更新或集中管理。每臺(tái)服務(wù)器必須關(guān)閉才能增加和配置新的存儲(chǔ)。相比較而言，F(xiàn)C-SAN必宕機(jī)和中斷與服務(wù)器的連接即可增加存儲(chǔ)。FC-SANE可以集中管理數(shù)據(jù)，從而降低了總體擁有成本。利用光纖通道技術(shù)，F(xiàn)C-SANK 以有效地傳輸數(shù)據(jù)塊。通過支持在存儲(chǔ)和服務(wù)器之間傳輸海量數(shù)據(jù)塊，SAN供了數(shù)據(jù)備份的有效方式。因此，傳統(tǒng)上用于數(shù)據(jù)備份的網(wǎng)絡(luò)帶寬可以節(jié)約下來用于其他應(yīng)用。開放的、業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的光纖通道技術(shù)還使得 FC-SAN常靈活。FC-SAN服了傳統(tǒng)上與 SCSI 相連的線纜限制，極大地拓展了服務(wù)器和存儲(chǔ)之間的距離，從

7、而增加了更多連接的可能性。改進(jìn)的擴(kuò)展性還簡(jiǎn)化了服務(wù)器的部署和升級(jí)，保護(hù)了原有硬件設(shè)備的投資。止匕外，F(xiàn)C-SANM 以更好地控制存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，適合那些基于交易的系統(tǒng)在性能和可用性方面的需求。SANRJ 用高可靠和高性能的光纖通道協(xié)議來滿足這種需要。FC-SAN 的另一個(gè)長(zhǎng)處是傳送數(shù)據(jù)塊到企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用的能力。在數(shù)據(jù)傳送過程中，F(xiàn)C-SANft 通信結(jié)點(diǎn)（尤其是服務(wù)器）上的處理費(fèi)用開銷更少，因?yàn)閿?shù)據(jù)在傳送時(shí)被分成更小的數(shù)據(jù)塊。因此，光纖通道 FC-SAN&傳送大數(shù)據(jù)塊時(shí)非常有效，這使得光纖通道協(xié)議非常適用于存儲(chǔ)密集型環(huán)境。二、IP-SAN簡(jiǎn)單來講，IP-SAN（IP 存儲(chǔ)）的通信通

8、道是使用 IP 通道，而不是光纖通道，把服務(wù)器與存儲(chǔ)設(shè)備連接起來的技術(shù)，除了標(biāo)準(zhǔn)已獲通過的 iSCSI,還有 FCIP、iFCP 等正在制定的標(biāo)準(zhǔn)。而 iSCSI 發(fā)展最快，已經(jīng)成了 IP 存儲(chǔ)一個(gè)有力的代表。像光纖通道一樣，IP 存儲(chǔ)是可交換的，但是與光纖通道不一樣的是，IP 網(wǎng)絡(luò)是成熟的，不存在互操作性問題，而光纖通道 SANK 令人頭痛的就是這個(gè)問題。IP 已經(jīng)被 IT 業(yè)界廣泛認(rèn)可，有非常多的網(wǎng)絡(luò)管理軟件和服務(wù)產(chǎn)品可供使用。IP 存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)：IP 存儲(chǔ)除了標(biāo)準(zhǔn)已獲通過的 iSCSI,還有 iFCP、FCIP 等正在制定的標(biāo)準(zhǔn)。IP 存儲(chǔ)的優(yōu)勢(shì)：利用無所不在的 IP 網(wǎng)絡(luò)，一定程度上保護(hù)

9、了現(xiàn)有投資。IP 存儲(chǔ)超越了地理距離的限制。IP 能延伸到多遠(yuǎn)，存儲(chǔ)就能延伸到多遠(yuǎn)，這幾乎是一個(gè)劃時(shí)代的革命，十分適合于對(duì)現(xiàn)存關(guān)鍵數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程備份。IP 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成熟。IP 存儲(chǔ)減少了配置、維護(hù)、管理的復(fù)雜度。1、iSCSI 標(biāo)準(zhǔn)1 ）iSCSI 的概念iSCSI（互聯(lián)網(wǎng)小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口）是一種在 internet 協(xié)議網(wǎng)絡(luò)上，特別是以太網(wǎng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)塊傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。簡(jiǎn)單地說，iSCSI 可以實(shí)現(xiàn)在 IP 網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行 SCSI 協(xié)議，使其能夠在諸如高速千兆以太網(wǎng)上進(jìn)行路由選擇，實(shí)現(xiàn)了 SCSI 和 TCP/IP 協(xié)議的連接。iSCSI 是基于 IP 協(xié)議的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，該技術(shù)允許用戶通過 TCP/IP

10、 網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)建存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)（SAN。而在 iSCSI 技術(shù)出現(xiàn)之前，構(gòu)建存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)的唯一技術(shù)是利用光纖通道，但是其架構(gòu)需要高昂的建設(shè)成本，遠(yuǎn)非一般企業(yè)所能夠承受。iSCSI 技術(shù)的出現(xiàn)對(duì)于以局域網(wǎng)為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的用戶來說，它只需要不多的投資，就可以方便、快捷地對(duì)信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行交互式傳輸和管理。相對(duì)于以往的網(wǎng)絡(luò)接入存儲(chǔ)，iSCSI 的出現(xiàn)解決了開放性、容量、傳輸速度、兼容性、安全性等問題，其優(yōu)越的性能使其自發(fā)布之日始便受到市場(chǎng)的關(guān)注與青睞。2 ）iSCSI 的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：iSCSI 的基礎(chǔ)是傳統(tǒng)的以太網(wǎng)和 internet,同時(shí)能大大減少總體擁有成本。IP 網(wǎng)絡(luò)的帶寬發(fā)展相當(dāng)迅速， IGbps 以太網(wǎng)早已

11、大量占據(jù)市場(chǎng)， 10Gbps 以太網(wǎng)也已整裝待發(fā)。在技術(shù)實(shí)施方面，iSCSI 以穩(wěn)健、有效的 IP 及以太網(wǎng)架構(gòu)為骨干，使忍受性大大增加。簡(jiǎn)單的管理和布署，不需要投入培訓(xùn)，就可以輕松擁有專業(yè)的 iSCSI 人才。iSCSI 是基于 IP 協(xié)議的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)， 它實(shí)現(xiàn)了 SCSI 和 TCP/IP 協(xié)議的連接， 只需要不多的投資，就可以方便、快捷地對(duì)信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行交互式傳輸及管理。完全解決數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程復(fù)制及災(zāi)難恢復(fù)的難題。安全性方面，iSCSI 已內(nèi)建支持 IPSEC 的機(jī)制，并且在芯片層面執(zhí)行有關(guān)指令，確保安全性。2、FCIP 標(biāo)準(zhǔn)FCIP 是 FiberChanneloverIP 的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。在同一

12、個(gè) SAN 范圍內(nèi)，TCP/IP 數(shù)據(jù)包再封裝 FC 命令和數(shù)據(jù)，從而在 IP 網(wǎng)絡(luò)上傳輸 FC 命令和數(shù)據(jù)。FCIP 是一種基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）的存儲(chǔ)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，它利用 IP 網(wǎng)絡(luò)通過數(shù)據(jù)通道在SANS 備之間實(shí)現(xiàn)光纖通道協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸，把真正的全球數(shù)據(jù)鏡像與光纖通道 SAN 的靈活性、IP 網(wǎng)絡(luò)的低成本相結(jié)合，降低遠(yuǎn)程操作的成本，從而把成本節(jié)省和數(shù)據(jù)保護(hù)都提升到了一個(gè)新的高度。FCIP 被提議為通過現(xiàn)有的 IP 網(wǎng)絡(luò)連接光纖通道 SAN“孤島”的一種標(biāo)準(zhǔn)方法。FCIP 還可用來克服光纖通道目前存在的距離限制因素，能夠跨越大于光纖通道支持的距離連接 SAN島。FCIP 具有實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)和檢測(cè)的優(yōu)

13、點(diǎn)：即如果 IP 網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤率高的話，它就重試。FCIP 解決方案為用戶有效管理業(yè)務(wù)連續(xù)系統(tǒng)提供了各種更為靈活的方式，能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程復(fù)制，可以在光纖通道控制器的基礎(chǔ)上為用戶提供具有容災(zāi)能力、無單點(diǎn)故障的 SANB 決方案，使用戶能夠在現(xiàn)有的 IT 基礎(chǔ)設(shè)施上運(yùn)用 IP 聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，把區(qū)域性 SAN 乍為更廣闊的全國(guó)甚至全球性基礎(chǔ)設(shè)施中的一個(gè)數(shù)據(jù)恢復(fù)站點(diǎn)。由于 FCIP 數(shù)據(jù)恢復(fù)應(yīng)用能夠運(yùn)行在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)之上，因此，用戶在規(guī)劃業(yè)務(wù)連續(xù)性時(shí)，不需要為光纖通道中的數(shù)據(jù)量分配專用光纜。現(xiàn)在，通過利用 FCIP 解決方案，企業(yè)用戶可以把 SAN 勺范圍擴(kuò)展到數(shù)據(jù)中心之外，利用各種低成本、性能優(yōu)

14、異的遠(yuǎn)程存儲(chǔ)應(yīng)用，優(yōu)化其基礎(chǔ)架構(gòu)的投資。就像 iSCSI 協(xié)議將 SCSI 指令壓縮為 IP 包一樣， FCIP 協(xié)議將光纖通道指令壓縮為 IP 包， FCIP協(xié)議允許獨(dú)立的 SAN境通過 IP 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)在一起。每個(gè) SANK 用標(biāo)準(zhǔn) FC 尋址，在 FCIP 的端點(diǎn)之間建立 IP 隧道（或網(wǎng)關(guān)），一旦隧道建立，擴(kuò)展的 FC 設(shè)備將被視為標(biāo)準(zhǔn)的 FC 設(shè)備，并予以 FC 尋址。3、iFCP 標(biāo)準(zhǔn)iFCP（InternetFibreChannelProtocol）是基于 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行光纖信道通信的標(biāo)準(zhǔn)，iFCP 具備網(wǎng)關(guān)功能，它能將光纖信道 RAID 陣列、交換機(jī)以及服務(wù)器連接到 IP

15、 存儲(chǔ)網(wǎng)，而不需要額外的基礎(chǔ)架構(gòu)投資。iFCP 的工作原理是：將 FC 數(shù)據(jù)以 IP 包形式封裝，并將 IP 地址映射到分離 FC 設(shè)備。由于在 IP 網(wǎng)中每類 FC 設(shè)備都有其獨(dú)特標(biāo)識(shí)， 因而能夠與位于 IP 網(wǎng)其它節(jié)點(diǎn)的設(shè)備單獨(dú)進(jìn)行存儲(chǔ)數(shù)據(jù)收發(fā)。FC 信號(hào)在 iFCP 網(wǎng)關(guān)處終止，信號(hào)轉(zhuǎn)換后存儲(chǔ)通信在 IP 網(wǎng)中進(jìn)行，這樣 iFCP 就打破了傳統(tǒng) FC 網(wǎng)的距離（約為 10 公里）限制。4、iSCSI、FCIP、iFCP 標(biāo)準(zhǔn)的比較iSCSI:用于在基于 IP 的存儲(chǔ)設(shè)備之間建立連接及管理連接，在現(xiàn)有的 IP 網(wǎng)絡(luò)上封裝SCSI 數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。FCIP:用于連接地理上分散的FCSAN僅僅適

16、用于需要互連時(shí)使用IP的兩個(gè)或多個(gè)FC交換的應(yīng)用。iFCP:使用 IP 基礎(chǔ)設(shè)施來實(shí)現(xiàn) FC 設(shè)備間或 FCSAN 間的互連。 該協(xié)議致力于所有的 FC 交換架構(gòu)而不僅限于解決距離上的問題。三、NASNAS(NetworkAttachedStorage)網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)。在 NASff 儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中，存儲(chǔ)系統(tǒng)不再通過 I/O 總線附屬于某個(gè)服務(wù)器或客戶機(jī)，而直接通過網(wǎng)絡(luò)接口與網(wǎng)絡(luò)直接相連，由用戶通過網(wǎng)絡(luò)訪問。NAS 實(shí)際上是一個(gè)帶有瘦服務(wù)器的存儲(chǔ)設(shè)備，其作用類似于一個(gè)專用的文件服務(wù)器。這種專用存儲(chǔ)服務(wù)器去掉了通用服務(wù)器原有的不適用的大多數(shù)計(jì)算功能，而僅僅提供文件系統(tǒng)功能。與傳統(tǒng)以服務(wù)器為中心的存儲(chǔ)系統(tǒng)

17、相比，數(shù)據(jù)不再通過服務(wù)器內(nèi)存轉(zhuǎn)發(fā)，直接在客戶機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備間傳送，服務(wù)器僅起控制管理的作用。NAS 的主要特點(diǎn)：NAS(用了傳統(tǒng)以太網(wǎng)協(xié)議，當(dāng)進(jìn)行文件共享時(shí)，則利用了 NFS?DCIFS 以溝通 NT 和Unix 系統(tǒng)。由于 NFS?口 CIFS 都是基于操作系統(tǒng)的文件共享協(xié)議，所以 NAS 的性能特點(diǎn)是進(jìn)行小文件級(jí)的共享存取。NAS 設(shè)備是直接連接到以太網(wǎng)的存儲(chǔ)器,并以標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)如 NFSSMB/CIFSoverTCP/IP 接口向客戶端提供文件服務(wù)。 NASS 備向客戶端提供文件級(jí)的服務(wù)。 但內(nèi)部依然是以數(shù)據(jù)塊的層面與它的存儲(chǔ)設(shè)備通訊。文件系統(tǒng)是在這個(gè) NAS 存儲(chǔ)器里。NAS 的主要

18、長(zhǎng)處：NASB 用于那些需要通過網(wǎng)絡(luò)將文件數(shù)據(jù)傳送到多臺(tái)客戶機(jī)上的用戶。NA 毀備在數(shù)據(jù)必須長(zhǎng)距離傳送的環(huán)境中可以很好地發(fā)揮作用。NAS 設(shè)備非常易于部署。可以使 NAS 主機(jī)、客戶機(jī)和其他設(shè)備廣泛分布在整個(gè)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中。NAS 可以提供可靠的文件級(jí)數(shù)據(jù)整合，因?yàn)槲募i定是由設(shè)備自身來處理的。NASS 用于高效的文件共享任務(wù)中，例如 UNIX 中的 NFS 和 WindowsNT 中的 CIFS,其中基于網(wǎng)絡(luò)的文件級(jí)鎖定提供了高級(jí)并發(fā)訪問保護(hù)的功能。四、DASDAS(DirectAttachedStorage)直接附加存儲(chǔ)，直接附加存儲(chǔ)是指將存儲(chǔ)設(shè)備通過總線(SCSkPCI、IDE 等)接口直接連接到一臺(tái)服務(wù)器上使用。 DASW 置成本低， 配置簡(jiǎn)單， 因此對(duì)于小型企業(yè)很有吸引力。DAS#在問題：1 .服務(wù)器本身容易成為系統(tǒng)瓶頸；2 .服務(wù)器發(fā)生故障，