数据中心融合存储网络解决方案.pptx
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1、目录u存储网络发展uSAN存储之FC SANuSAN存储之FCoE SANuSAN存储之IP SANuNAS存储系统u分布式存储u构建融合存储网络uFCoE实战强化第1页/共73页几种存储模型应用系统存储JBODRAID文件系统Direct-Attached Storage(DAS)应用系统存储RAID(JBOD)文件系统Storage Area Networks(SAN)网络主机独享到灵活扩展第2页/共73页几种存储模型应用系统存储RAID(JBOD)文件系统Storage Area Networks(SAN)网络IP与FC网络融合FCoE&IP SAN第3页/共73页几种存储模型应用系统存
2、储RAID(JBOD)文件系统网络Network-Attached Storage(NAS)应用系统存储RAID(JBOD)文件系统Storage Area Networks(SAN)网络集中共享第4页/共73页几种存储模型应用系统存储JBODRAID文件系统Direct-Attached Storage(DAS)应用系统存储JBODvSAN层文件系统分布式存纯存储JBOD网络横向扩展应用系统存储RAID(JBOD)文件系统网络Network-Attached Storage(NAS)第5页/共73页数据中心融合存储融合存储网络DASSANFC SANIP SANFCoENAS分布式存储第6页
3、/共73页目录u存储网络发展uSAN存储之FC SANuSAN存储之FCoE SANuSAN存储之IP SANuNAS存储系统u分布式存储u构建融合存储网络uFCoE实战强化第7页/共73页FC SAN的结构和组成FC存储设备文件服务器应用服务器Windows用户Linux/Unix用户TCP/IP网络数据库服务器FC SAN网络FC光纤交换机第8页/共73页FC SAN在数据中心的部署IRFFabric AIRFIRFHBANICFabricBFC 存储第9页/共73页目录u存储网络发展uSAN存储之FC SANuSAN存储之FCoE SANuSAN存储之IP SANuNAS存储系统u分布式
4、存储u构建融合存储网络uFCoE实战强化第10页/共73页什么是FCoEnFCoE是在把FC帧直接封装在以太网上nFC是lossless传输,所以FCoE需要增强的以太网(DCE/CEE/DCB)nFCoE保留了FC的转发和管理模型,能够和原有的SAN无状态的互通,保护了用户投资增强以太网FC流量IP流量LANSAN ASAN BFCoE Switch Server with CNA 第11页/共73页为什么要发展FCoEnFCoE技术是实现数据中心网络融合的重要技术之一n大幅消减适配器、交换机、布线n无缝的连接到现有的LAN和SANn有效的共享高带宽的链路n整合的网络架构n降低TCOLANS
5、AN ASAN BLANSAN ASAN BFCCEE&FCOEEthernet融合前融合后第12页/共73页为什么要发展FCoE10 Gbps8-10 GbpsExistingFibre ChannelEthernet1,2,4 Gb16Gb8GbNAS,iSCSIFCoCEE1GE10GE40GE n以太网速率提升远远快于FCn以太网端口成本远远低于FCn10G以太网提供了LAN/SAN融合的基础n融合增强以太网技术(CEE),提供了不丢包的以太网传输以及二层多路径转发,保证FC传输不丢包以及FC传输的效率SCSIFC(二三层)FC SANSCSIFC(三层)FCoE以太网第13页/共73
6、页FCoE的部署模式FC/FCoE 交换机支持三种工作模式nFCF模式:默认模式,支持FC/FCoE targets and InitiaorsnNPV 模式:工作在本模式的交换机称为NPV交换机,用于扩展SNA网络或者与已有的SAN网络互通nFIP Snooping模式:工作在本模式的交换机称为Transit交换机,用于限制以太网接口只能接收来自ENode或FCF交换机的通信流量Server/CNA/HBAFC/FCoEswitch单跳刀片服务器单跳多跳6125-XGFIP SnoopingFC/FCoE存储FC/FCoE存储FC/FCoE存储FC/FCoEswitchFC/FCoEswit
7、chFC/FCoEswitch#1#2#3刀片服务器多跳FC/FCoE存储FC/FCoEswitchFC/FCoEswitch#46125-XGFIP Snooping单跳部署(适合小型存储网络部署):n服务器和存储经过单台FCF交换机单跳互连多跳部署(适合大中型存储网络部署):n服务器和存储经过多台FCF交换机多跳互连第14页/共73页FCoE组网方案:单跳模式LANn组网说明:n适合中小型存储网络部署nFCoE流量和Ethernet流量在接入层后由设备物理分离n服务器CNA/HBA网卡双上行接入FCFn服务器的双网卡Ethernet流量在同一个VLAN中,链路做聚合n接入FCF支持FCoE
8、口和FC接口存储FCoEFCL2L3IRFIRFLAN/SANFCFn特点:n服务器到接入交换机的Ethernet和FCoE流量共享同一对物理链路,减少布线n服务器和接入交换机之间的链路做聚合,提供Ethernet链路的可靠性n通过iMC实现SAN网络可视化管理接入层实现LAN/SAN融合,交换机支持FC口EthernetFC FCoE服务器FIP SnoopingCNAHBANPViMC Server第15页/共73页FCoE的组网方案:多跳模式n组网说明n适合大中型存储网络部署nFCoE流量和Ethernet流量在接入层后由链路物理分离nFCoE流量和Ethernet流量在汇聚层后由设备物
9、理分离n服务器CNA网卡双上行接入FCFn接入FCF支持FCoE口和FC接口n特点:n服务器到汇聚交换机的Ethernet和FCoE流量共享交换机,减少交换机数量n服务器和接入交换机之间的链路做聚合,提供Ethernet链路的可靠性n通过iMC实现SAN网络可视化管理接入层/汇聚层实现LAN/SAN融合,交换机支持FC口FCFLANFC存储FCoEL2L3IRFIRFLAN/SANFCFFCF服务器NPVEthernetFC FCoECNAHBAFIP SnoopingiMC ServerMDC 1MDC 1MDC 2Fabric AMDC 2Fabric AMDC 3Fabric BMDC
10、3Fabric B第16页/共73页FCoE组网方案:NPV模式LANn组网说明n适合大中型网络部署,及与已有SAN互通nFCoE流量和Ethernet流量在接入层后由设备物理分离n服务器CNA网卡双上行接入NPVn服务器的双网卡Ethernet流量在同一个VLAN中,链路做聚合n接入FCF支持FCoE口和FC接口存储L2L3IRFIRFFCFNPVn特点:n接入交换机使能NPV,提高接入服务器数量n服务器和接入交换机之间的链路做聚合,提供Ethernet链路的可靠性n可通过iMC实现SAN网络可视化管理NPV接入实现LAN/SAN融合,交换机支持FC口服务器LAN/SANHBAFIP Sno
11、opingEthernetFC FCoECNANPVFCFCiMC Server第17页/共73页FCoE组网方案:可视化网络管理-VFMn组网说明:n使用iMC VFM V7管理组件对FC/FCoE网络管理n特点:n基于对象的SAN Fabric管理层级n层次化的SAN Fabric业务管理逻辑nSAN Fabric快速部署:快速配置服务器和存储的相互访问nVSAN自动发现nSAN Fabric拓扑:包括FCoE交换机、服务器、存储第18页/共73页目录u存储网络发展uSAN存储之FC SANuSAN存储之FCoE SANuSAN存储之IP SANuNAS存储系统u分布式存储u构建融合存储网
12、络uFCoE实战强化第19页/共73页IP SAN的结构和组成文件服务器应用服务器IP存储设备Windows用户Linux/Unix用户TCP/IP网络数据库服务器iSCSI协议IP SANSCSIiSCSIiSCSITCP/IP以太网第20页/共73页IP SAN vs FC SAN比较IP SANFC 使用环境分布式部门级和工作组环境高性能的任务关键性数据中心环境传输距离可提供远距离传输对举例延迟比较敏感操作系统使用标准TCP/IP协议,数据可在以太网上传输受到光纤传输距离的限制,易在异地形成存储孤岛安全性iSCSI提供丰富安全功能使用专门FC网络,但五安全功能拥有成本(TCO)利用标准网
13、络的功能以及以太网的普及性,能得到更简单、成本更低的SAN复杂、成本高昂的网络环境,昂贵的光纤网络、主机HBA卡和光纤磁盘互补性业内许多人士都人为IP SAN和FC SAN会在可预见的未来并存和互补IP SAN存储可以看做数据中心的以太主机服务器,IP可达即可,但接入网络要做到稳定而且足够大的带宽,接入设备缓存足够大,可保证数据传输过程中不丢包第21页/共73页NAS在数据中心的部署:完全混合模式生产核心核心区业务服务器区业务服务器区NAS区服务器区第22页/共73页NAS在数据中心的部署:半混合模式生产核心核心区业务服务器区业务服务器区NAS区服务器区第23页/共73页NAS在数据中心的部署
14、:完全独立模式生产核心核心区服务器区NAS区第24页/共73页目录u存储网络发展uSAN存储之FC SANuSAN存储之FCoE SANuSAN存储之IP SANuNAS存储系统u分布式存储u构建融合存储网络uFCoE实战强化第25页/共73页NAS的结构和组成文件服务器应用服务器NAS存储设备NFS协议CIFS协议Windows用户Linux/Unix用户TCP/IP网络SCSIRAM文件/系统实时操作系统第26页/共73页IP SAN在数据中心的部署NAS 和IP SAN的相同点:基于TCP/IP网络,IP可达即可NAS和IP SAN的不同点:NAS基于File I/O请求存储,NAS系统
15、将File I/O转换为Block I/O;IP SAN基于Block I/O请求存储第27页/共73页目录u存储网络发展uSAN存储之FC SANuSAN存储之FCoE SANuSAN存储之IP SANuNAS存储系统u分布式存储u构建融合存储网络第28页/共73页服务器虚拟化传统存储架构计算服务器SAN交换机阵列共享存储虚拟机虚拟机虚拟机共享存储价格高昂,管理复杂服务器磁盘驱动器没有得到充分应用主要问题第29页/共73页分布式存储的产生存储领域FC SA依然独占鳌头,但FC SAN建设成本昂贵,管理、维护复杂。互联网公司已经用DAS来作为主存储;存储巨头们也逐步迁移到“工业标准服务器软件”
16、来实现存储。软件定义存储、存储虚拟化已经成为一种新的趋势应对未来的存储需求,存储产品必须同时具备越来越多的能力:n对硬件环境的高度兼容(异构)n数据的安全性n自动化管理大规模n良好的性能优化(容量、吞吐、IO)n极好的扩展性H3Cloud 分布式存储解决方案分布式块存储的实现解决了这些问题第30页/共73页分布式存储:计算+存储融合服务器内部存储虚拟共享存储计算存储一体化,节点化实现共享存储功能典型的互联网分布式架构部署简单,按需平滑扩展资源利用率高,节省成本对存储的管理更简单(无需管理专用共享存储设备)技术方案:方案价值:第31页/共73页分布式存储部署方案192.168.x.x物理服务器磁
17、盘分布式存储模块虚拟化平台OSAPPPNiICiSCSI业务流127.x.x.x虚拟机vSwitchCVK存储网络数据复制正常读写数据复制正常读写虚拟IP SAN主机集群192.168.x.x物理服务器磁盘分布式存储模块虚拟化平台OSAPPPNiICiSCSI业务流127.x.x.x虚拟机vSwitchCVK192.168.x.x物理服务器磁盘分布式存储模块虚拟化平台OSAPPPNiICiSCSI业务流127.x.x.x虚拟机vSwitchCVKvSwitchvSwitchvSwitch虚拟计算管理分布式存储管理虚拟计算管理存储管理业务网络虚拟计算管理分布式存储管理管理服务器分布式存储业务系统
18、与CVK集成分布式存储管理系统与CVM集成内置于CVK内置于CVM对多个存储结点进行集中管理通过内部存储网络实现并行的读写操作第32页/共73页竞争分析比较方面 VMware vSANCAS零存储CAS零存储优势市场准备度预计2014年正式发布,目前还在公测阶段已经商用成熟度更高市场定位SMB/SME普适性适用于更多应用场景支持节点数382256支持2节点,可扩展性更强最多副本数量25为用户提供更多选择副本分布分布在不同磁盘可设置按磁盘、节点、按机架、按数据中心分布容错更灵活条带化范围112块磁盘在集群中全部磁盘上做条带化性能更高、更稳定硬件配置每个参与节点必须配置一块SSD盘是否配置SSD由
19、用户决定用户可根据需要进行灵活配置,第33页/共73页目录u存储网络发展uSAN存储之FC SANuSAN存储之FCoE SANuSAN存储之IP SANuNAS存储系统u分布式存储u构建融合存储网络uFCoE实战强化第34页/共73页构建融合存储网络小数据量 DAS基于数据库应用大并发读写(低延迟)FC SANFCoE基于数据库小并发读写、延迟不敏感应用 IP SAN基于文件级共享 NAS基于数据库小并发读写、延迟不敏感应用 分布式存储数据中心融合存储网络第35页/共73页目录u存储网络发展uSAN存储之FC SANuSAN存储之FCoE SANuSAN存储之IP SANuNAS存储系统u分
20、布式存储u构建融合存储网络uFCoE实战强化第36页/共73页目录uFCoE技术架构nFC介绍nFCoE介绍nDCE及FC可视化管理第37页/共73页FC HBAFC HBAInitiatorSAN A服务器存储SAN BFC SwitchFC SwitchFC SwitchFC SwitchnFCFibre Channel:通过光纤通道在数据中心中实现无丢包传输。nSAN(Storage Area Networks,存储区域网络):它为服务器提供了专用的外部存储环境nFC交换机是SAN Fabric的组成部分n服务器为实现冗余高可用,通常配有有两块HBA卡n通常由两个完全相同且隔离的SAN提
21、供冗余n服务器不同的HBA接入到不同的SAN Fabric,冗余的路径提供了负载均衡和高可用性;n服务器到到同一存储存在多路径,但服务器上的驱动可使操作系统认为只连接了一个SCSI设备;nFC设备连接时需要进行链路初始化、区分端口类型、分配地址、计算优选路径等过程;TargetFC SAN 的基本结构第38页/共73页n节点端口(服务器或存储设备)nN_Port:和Fabric直连的端口FC端口类型n交换机端口nF_Port:Fabric端口,和N_Port相联nE_Port:扩展端口(交换机到交换机)N_Port服务器服务器存储存储N_PortN_PortN_PortF_PortF_Port
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