SAN進(jìn)入分層式體系結(jié)構(gòu)

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    類似以太網(wǎng)的發(fā)展歷程，SAN（存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)）也將發(fā)展成為分層式體系結(jié)構(gòu)，該體系結(jié)構(gòu)包括骨干層、分布層、邊沿層以及SAN路由。

    SAN日趨成熟

    在過去的幾年中，光纖通道SAN經(jīng)歷了爆炸性增長。僅僅在4年前，所有可用的存儲(chǔ)中大約只有10%是聯(lián)網(wǎng)的，而現(xiàn)今SAN在美國企業(yè)的采用率已將近75%。數(shù)年前，典型的光纖通道SAN部署一般平均少于40個(gè)端口，其中一半的端口用于冗余?，F(xiàn)今一般SAN的端口數(shù)量已超過100個(gè)，許多大型企業(yè)的SAN更超過1000個(gè)端口。SAN數(shù)量和平均端口數(shù)量的增長引發(fā)了如何有效地?cái)U(kuò)展SAN及管理存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的問題。

    上述情況與網(wǎng)絡(luò)管理員不久以前所經(jīng)歷的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)問題類似，上世紀(jì)90年代初以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)才開始使用網(wǎng)橋及路由器來處理網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展。網(wǎng)橋雖然有效，但它只能識(shí)別OSI第 2層地址，所以它只能達(dá)到器件級共享而無法實(shí)現(xiàn)用戶級共享。這推動(dòng)了在OSI第 3層操作路由器的發(fā)展，現(xiàn)在路由器主要是在IP協(xié)議層操作， 它讓特定的用戶在路由網(wǎng)絡(luò)上共享信息，這推動(dòng)了連接多個(gè)工作組的路由互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)得到了發(fā)展。路由網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)上是一個(gè)“扁平”的結(jié)構(gòu)，承擔(dān)同等工作量的各個(gè)路由器決定路由路徑，有可能需要多個(gè)路由器負(fù)責(zé)把一個(gè)數(shù)據(jù)包在多個(gè)網(wǎng)絡(luò)間傳輸。網(wǎng)絡(luò)管理也是一個(gè)大問題，在大型路由網(wǎng)絡(luò)中找出問題所在是非常困難的。

    發(fā)展一段時(shí)間之后，以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)開始參考電信網(wǎng)絡(luò)的模式來處理可擴(kuò)性、性能和管理等問題。電信網(wǎng)絡(luò)是采用分層式網(wǎng)絡(luò)，核心網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)只負(fù)責(zé)高速地傳送數(shù)據(jù)包至分布站點(diǎn)，然后這些站點(diǎn)再把數(shù)據(jù)包傳送至合適的邊沿交換機(jī)，這是最終用戶設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訪問的地帶。分層式體系結(jié)構(gòu)解除了多個(gè)低端路由器所負(fù)責(zé)的路由工作，為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)提供一個(gè)骨干網(wǎng)來確保高效的數(shù)據(jù)傳輸。分層體系結(jié)構(gòu)在骨干網(wǎng)上提供了高速的數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)通過獨(dú)立的分布站點(diǎn)和最短的路程段，盡快地把數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭m當(dāng)?shù)挠脩簟?

    存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在也需要采用真正的分層式結(jié)構(gòu)，解決與以太網(wǎng)和電信網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)曾經(jīng)歷的相同問題。分層式存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)具備高度靈活的擴(kuò)展性，可滿足商業(yè)需要，同時(shí)確保性能和可用性達(dá)到服務(wù)水平協(xié)議的要求。分層SAN體系結(jié)構(gòu)可容易地支持多種操作，例如通過存儲(chǔ)分層和更有效的共享資源來降低存儲(chǔ)成本、執(zhí)行信息生命周期管理策略和基于使用率的存儲(chǔ)分配，從而減低整體網(wǎng)絡(luò)成本，避免在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)使用費(fèi)用高昂的高性能端口。

    為什么需要改進(jìn)？

    SAN體系結(jié)構(gòu)必需與不斷提高的商業(yè)要求同步前進(jìn)。在IT世界中，過去存儲(chǔ)一直扮演配角，受到用戶的冷遇，但如今企業(yè)已經(jīng)開始認(rèn)識(shí)到存儲(chǔ)的重要性，而存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)更是維持業(yè)務(wù)正常運(yùn)作的關(guān)鍵。

    SAN首先是被應(yīng)用于支持關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用。這些應(yīng)用程序不僅需要快速數(shù)據(jù)訪問及高性能網(wǎng)絡(luò)，它們也要求大量的后端程序存儲(chǔ)，SAN可以不需達(dá)到SCSI總線的極限便能擴(kuò)展存儲(chǔ)。另外，SAN能使多個(gè)主機(jī)訪問同一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)池，允許企業(yè)整合存儲(chǔ)資源及降低成本。

    分層式存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)不是一個(gè)全新的概念，光纖通道SAN已經(jīng)朝著分層式存儲(chǔ)的方向在前進(jìn)。起初光纖通道是被用作一種點(diǎn)對點(diǎn)技術(shù)，最后發(fā)展成為一個(gè)交換拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。起初光纖網(wǎng)絡(luò)所用的交換機(jī)只有很少端口，典型的光纖通道交換機(jī)有8至12個(gè)端口，提供有限的連接。為了提供冗余支持，通常會(huì)同時(shí)使用兩個(gè)光纖通道交換機(jī)，同時(shí)為了使這兩臺(tái)交換機(jī)之間有聯(lián)系，它們必需采用交換機(jī)間連接（ISL），這個(gè)安排會(huì)占去恍┛捎玫畝絲?。随着这种光纤?綺歡俠┱梗?換換??SL及冗余路徑的數(shù)量也會(huì)相應(yīng)增加，令管理工作變得十分困難。雖然這種SAN使用分區(qū)令設(shè)備間有獨(dú)立但共享的通信，但是分區(qū)并不能滿足不斷改變的性能要求。由于連接和性能的需求增加，SAN交換必需改進(jìn)，導(dǎo)向器逐漸流行。

    光纖通道導(dǎo)向器和交換機(jī)最大的分別是兩者的端口數(shù)目以及導(dǎo)向器級別交換機(jī)的可用性和冗余能力。導(dǎo)向器一般應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)的核心，光纖通道交換機(jī)必需通過ISL連接，但導(dǎo)向器則不一定如此，很多時(shí)候用戶只是為其導(dǎo)向器增加端口，如果導(dǎo)向器的端口數(shù)達(dá)到了極限，他們會(huì)連接另一臺(tái)導(dǎo)向器，這做法雖然有效但費(fèi)用高昂（不久以前，導(dǎo)向器的每端口價(jià)格大約為2000美元）。

    由此看來，使用一個(gè)純粹的光纖通道交換機(jī)或?qū)蚱骷墑e的SAN來支持擁有多種應(yīng)用的環(huán)境并不可行，這些應(yīng)用對性能、可用性及訪問都有不同的要求。我們所需的網(wǎng)絡(luò)要能提供低成本訪問，同時(shí)也能滿足個(gè)別應(yīng)用及用戶對性能及可用性的不同要求。此外，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)必需具備相當(dāng)?shù)撵`活性，能夠輕易地增加新用戶及存儲(chǔ)設(shè)備，但又不會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的其他部分，同時(shí)它能輕易擴(kuò)展增加新應(yīng)用而不降低網(wǎng)絡(luò)的整體性能。分層式體系結(jié)構(gòu)必需提供安全訪問，對某些應(yīng)用作出分區(qū)，確保用戶只能訪問網(wǎng)絡(luò)中的特定數(shù)據(jù)。一個(gè)分層式體系結(jié)構(gòu)的每一層都應(yīng)該具備智能化功能，而每層的智能化數(shù)據(jù)服務(wù)將有分別。分層式體系結(jié)構(gòu)應(yīng)該擁有一個(gè)核心骨干級交換機(jī)、高性能的分布式站點(diǎn)及低成本訪問點(diǎn)。

    分層式體系結(jié)構(gòu)

    近期，McDATA公司倡導(dǎo)推出分層式體系結(jié)構(gòu)，它與今天企業(yè)及電信基礎(chǔ)設(shè)施的分層式網(wǎng)絡(luò)相仿，然而交換機(jī)在核心層所扮演的角色略有不同。三層式SAN體系結(jié)構(gòu)的觀念是嶄新的，過往有關(guān)技術(shù)只支持核心/邊緣網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)在擴(kuò)展及滿足日新月異的商業(yè)要求方面的能力有限。SAN分層式體系結(jié)構(gòu)包括以下幾部分：