san存储区域网络技术及解决方案.docx

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1、SAN 存储区域网络技术及解决方案第一章 数据安全的重要性1其次章 SAN 的概念和优势22.1 Fiber Channel 技术简介22.2 SAN 简介22.3 光纤通道供给三种不同的连接方式。3第三章 SAN 架构示意图6第四章 SAN 的主要应用6第五章 SAN 架构产品介绍7第六章 PINNACLE D-4108 光纤系列磁盘阵列产品特点7第七章 PINNACLE D-4108 光纤系列磁盘阵列配置方案97.1 单主机、单FC-AL 主机通道97.2 双主机、双FC-AL 主机通道97.3 SAN 架构1107.4 SAN 架构211第八章 PINNACLE 光纤系列磁盘阵列规格表1

2、2第一章 数据安全的重要性前面我们了解了磁盘阵列的作用，它可以将因硬盘故障造成系统当机的比例由50%降为几乎为零，通 过将内置硬盘替换为外置磁盘阵列可以将系统的安全性提高到97%，假设在此根底上增加双机软件和集群软件可以将系统的安全性提高到 99.9%，假设再增加备份软件和多机作集群互为冗余可以实现99.999%的高安全性的目标。但由于SCSI 技术在设备连接数目和通讯距离的限制以及较差的在线设备扩展力量，已不能满足用户较高层次的需求。而光纤技术在 SCSI 技术的根底上，抑制了 SCSI 的缺点，可以满足大型10用户更高层次的需求。使用光纤技术可以实现如下的功能，更高的速度、超大的容量、更高

3、的安全性、良好的治理性、更高的性价比、连接设备数目几乎无限，良好的扩展性，支持在线增加和删除设备，更远的通讯距离，可以实现数据的远程镜像实现数据异地冗灾。其次章 SAN 的概念和优势2.1 Fiber Channel 技术简介Fiber Channel (FC)技术标准是 1994 年由 ANSI 标准化组织制定的一种适合于千兆为数据传输通信的网络技术，FCAL(Fiber Channel-Arbitrated Loop)拓扑技术已被世界上全部的重要效劳器及存储厂家所承受，并成为下一代大容量、企业级数据存储的标准。伴随着网络存储，实时传输， 视频点播和 CAD/CAM 等超大数据量传输应用的消

4、灭，Fiber Channel 支持点到点，共享环路级网络交换，多协议数据传输如：SCSI,TCP/IP 等技术实现的抱负载体。目前大局部企业承受效劳器存储方式。效劳器存储方式的显著特点是局域网用户通过访问专用 效劳器及与专用效劳器相连的SCSI 存储设备而实现对信息的存取访问。工作在这种模式下的数据传输的瓶颈主要集中在效劳器上。当多个Client 访问存取同一个效劳器时，一旦消灭超出该效劳器处理力量的状况，无论效劳器与存储设备之间是通过 SCSI 设备连接,还是通过高速的 Fibre Channel 连接，都将不行避开地导致存取速度的下降，从而影响整个系统性能。为解决效劳器存储方式下带来的存

5、取瓶颈问题，承受将信息存储设备与效劳器分开，网络用户可以通过网络实现对存储设备的直接存取访问，这种通过网络实现对存储设备的直接存取，把存储设备当作标准网络设备的的网络存储方式就是SAN。2.2 SAN 简介SAN(Storage Area Network)存储网络是利用光纤通道在主机和存储系统之间形成一个网络，这个网络突破了现有存储的架构及速度，以全双工每秒 200MB 的速率，消退了频宽的瓶颈，而其网络与总线合而为一的特性，不但和现有网络兼容并存，而且在数据的存储与传输上比SCSI 更有拓展性和易于使用，使效劳器和存储系统的性能大幅的提升，SAN 所具有的特点： 高频宽 模组化的高拓展性 高

6、可用性及容错 可治理性 易于整合 整体本钱降低 连接设备多光纤通道环路(FC-AL)的高速及易于连接的特性，为SAN 供给了一个连接的标准，FC-AL 不止具有高频宽及高拓展性，支持串行SCSI 协议，这使得主机系统和存储系统可以以网络的拓扑构造及仲裁的方式同时连接在FC-AL 上。FC-AL 目前的传输速率在 100MB(1Gbaud，全双工为 200MB)，将来将拓展至 400M(4 Gbaud), 在10 公里的距离之内可连接 126 个装置，为长远的频宽需求供给了一个切实可行的平台。2.3 光纤通道供给三种不同的连接方式。第一种为点对点(point-to-point)，例如一台主机与一

7、台磁盘阵列透过光纤通道连接；技术分析：在此种简洁配置中，主机通过一条外接 FC-AL 通道连接的磁盘阵列，这时整个系统的性能瓶劲在于FC-AL 通道，而FC-AL 通道的任何故障均导致系统不行用。应用场所：此种配置适合于对系统可用性及性能要求不高但有肯定的数据量对速度有较高的要求的应用场所。其次种为光纤通道仲裁环(FC-AL)，在 FC-AL 的设备可为主机或存储设备。FC-AL 加上光纤通道Hub 能整合成多主机多用存储设备的存储网络并广为使用，由于在有用性及可扩大性之外，对于整个系统而言，其本钱较低。第三种为交换式架构(FC-XS)，交换式架构在主机和存储设备之间透过才智型的光纤通道交换器

8、 连接，这种连接的方式可形成上千万个主机和存储设备的大型存储网络，使用交换架构需使用存储 网络的治理软件。在 FC-AL 网络中，Hub 供给全部设备的治理讯息，但无法对环路之外的设备做报告； 而 FC-XS 则可对全部设备进展远程治理和侦测，尤其是设备作热插拔时的自动侦测和自动重组态(reconfiguration)。在光纤通道存储网络中，有专用的硬件和软件。硬件包括光纤通道卡、硬盘、集线器，交 换器及存储系统如磁盘阵列等；软件主要为光纤通道掌握卡针对各种操作系统的驱动程序和存 储网络治理软件(包括存储系统治理软件)。相对于网络系统而言，存储网络系统是相当简洁，直接而易于架构和使用的。第三章

9、 SAN 架构示意图第四章 SAN 的主要应用 数据备份SAN 备份是SAN 架构的一个主要应用，它将伴随着SAN 技术的进展产生根本的变化。备份的解决方案会影响系统集成的其他方面，如支持更大的效劳器系统的力量和提高备份、恢复速度。SAN 将给存储带来极大的变化。 存储池SAN 架构使用独立于效劳器的存储设备，允许全部的效劳器能轻松访问其中的存储设备，从而使系统实现多主机接口和无限的存储容量。可以实现异地灾难恢复和设备在线扩展，由于 SAN 独立于主机系统，可以实现将存储设备做成一个整体存储系统进展治理的功能，更利于存储的 准确治理， 数据共享SAN 技术的实现，可以实现存储系统超大容量的数据

10、共享，但现有技术允许效劳器访问一样存储子系统中不同的存储资源，但它不允许效劳器共享一样的实际物理硬盘或虚拟磁盘上的相 同文件和纪录。假设想实现必需在应用层上做工作。现在已有一些软件可以实现以上功能。 I/O 容错和寻址力量SAN 的一个主要特征在于，它能供给系统到设备的敏捷连接，能提高I/O 寻址的抗灾力量， 并能实现I/O 的负载平衡，在系统升级和维护方面都有很强的应用。 数据移动SAN 技术可以实现数据移动，即一个 SAN 设备直接将数据由一个设备子系统移动到的另外一个系统。 远程存储SAN 不仅可以供给集中存储资源的方法，还供给了将存储介质放在不同的安全位置的力量。这些位置在物理上分别，

11、从而不会被可能发生的某处本地灾难所影响。从而实现异地灾难恢复 和备份。第五章 SAN 架构产品介绍PINNACLE D4108 光纤系列磁盘阵列产品是太科公司最推出的，它结合了SCSI 和 Fiber 技术的优点，比同类产品具有更高的速度和更高的性能价格比等特点。承受了 Fiber Channel 技术，主机接口使用DB9 接口，数据传输率 100MB/s，数据传输距离可达 30米，支持SAN 架构。具体型号为：D-4S02F,D-4S12F,D-4R04F,D-4R14F第六章 PINNACLE D-4108 光纤系列磁盘阵列产品特点l 掌握器特性承受 64 位RISC 芯片Power PC

12、 750 CPU 64MB 至 1GB 高速ECC+SDRAM 缓存l 主机通道特性两个 DB9 copper FCALFiber Channel Arbitrated Loop主机通道数据传输率 100MB/sl 磁盘通道特性两个 Ultra2/Ultra160 SCSI LVD 通道数据传输率 80MB/s ，160MB/s 每通道可连接 15 个设备支持 SMART 技术l RAID 技术特点支持 RAID 级有： 0，1，0+1，3，5，10，30，50，JBOD 等模式支持在线RAID 扩容、扩展、数据迁移功能支持热备磁盘，资料自动重建功能支持专有备用和全局备用l 机箱设计良好的散热

13、系统独特的散热风道硬盘减震设计l 冗余电源、风扇2+1 冗余电源(3*300W) 支持热插拔 双散热风扇支持热插拔大功率散热风扇l 监控功能面板监控有用程序RS232 串口仿真终端支持远程监控软件l 故障侦测和报警功能支持 SAF-TE and S.E.S，在线自动侦测I2C 侦测机制支持LCD 面板报警功能LED 显示灯报警功能蜂鸣器报警功能各种终端RS-232，SCSI GUI RAID 终端，GUI RAID 远程终端故障功能第七章 PINNACLE D-4108 光纤系列磁盘阵列配置方案7.1 单主机、单 FC-AL 主机通道在此种简洁配置中，主机通过一条外接 FC-AL 通道连接的磁

14、盘阵列，这时整个系统的性能瓶劲在于 FC-AL 通道，而 FC-AL 通道的任何故障均导致系统不行用。此种配置适合于对系统可用性及性能要求不高但有肯定的资料量对速度有较高的要求的应用场所。7.2 双主机、双 FC-AL 主机通道在此种双主机配置中，两台主机通过外接 FC-AL 通道接到磁盘阵列上，实现两台主机的资料共享。同时在高可用软件的支持下，两台主机可以作为集群系统，构成高可用性的解决方案， 当一台主机故障时，另一台主时机接替主机的应用及资料以连续供给效劳。此种配置适合于对 系统要求有很高的牢靠性要求、对速度有较高要求的场所。7.3 SAN 架构1在此种SAN 架构配置中，多台主机通过外接

15、 FC-AL 通道接到光纤Switch/Hub,再接到磁盘阵列、磁带库、光盘库、磁带机上，实现多台主机的资料共享。同时在高可用软件的支持下，多 台主机可以作为集群系统，构成高可用性的解决方案，当一台主机故障时，其它的主时机接替 主机的应用及资料以连续供给效劳。此种配置适合于对系统要求有很高的牢靠性、存储量很大、对速度有较高的要求的场所。7.4 SAN 架构2在此种SAN 架构配置中，较前一种增加了一个光纤 Switch，避开了因光纤 Switch 故障引起的系统故障，由于使用了 Switch 较 HUB 有更高的速度和安全性，增加了系统的安全性，此种配置适合于对系统要求有很高的牢靠性、存储量很

16、大、对速度有较高的要求的场 所。第八章 PINNACLE 光纤系列磁盘阵列规格表CPUCPU 主频RAID 支持SCSI 接口主机通道磁盘通道D-4S02F / D-4S12FD-4R04F / D-4R14F64bit Power PC750 233MHZ基于硬件的RAID0，1，0+1，3，5，10，30，50，NRAID，JBOD Ultra2 Wide LVD 通道到Fibre /Ultra160 Wide LVD通道到/Fibre100MB/s 双 Fiber Channel 通道2 个 Ultra2 Wide LVD 通道 / 2 个 Ultra160 Wide LVD 通道数据传

17、输速率100MB/s高速缓存64MB1GB单个数组柜最大支持硬盘数量8 个支持最大硬盘数加扩展柜30 个单个数组柜标配576GB最大存储容量(72GB/Disk)最大存储容量 (72GB/Disk，加扩展柜)2.160TB/3.24TB高速缓存标准ECC SDRAM掌握器热插拔支持支持掌握器通道扩展不支持不支持掌握器冗余支持支持支持掌握器数量一个两个互为冗余掌握器工作模式不支持双工支持双工性能优化方式随机/挨次支持故障监视、报警(掌握器、硬盘、风扇、电源、温度)有支持 S.M.A.R.T 功能支持缓存回写支持缓存回写冗余配置冗余电源、冗余风扇FAX/自动寻呼/监控报警密码保护SCSI ID 可

18、设定故障硬盘隔离电路故障硬盘自动重建SNMP 协议支持(RAID Watch)RAID 在线扩容、扩展和迁移坏磁道自动指定热插拔硬盘架热插拔电源 电源需求热插拔风扇RS232 接口光纤端口SANLoop Balancing I2C 环境监控组件安全锁蜂鸣报警器供电要求 工作环境 工作温度 存放温度 认证外型颜色体积重量有有有有有有有有 8 个2+1 冗余电源，每个电源 300W570W2 个1 个DB-9支持支持有 有 有100240 伏特 11A/5.5A60/50 赫兹湿度： 10%85% 1050-4060 FCC, CE , UL标准 4U银灰色宽*高*长：430*178*550mm 27.7kg不含硬盘