如何建造企业SAN系统

寻求从SAN中获益的IT经理面临多种选择：市场上的光纤信道交换产品种类繁多，作为一个用户，怎样才能找到建设存储环境的最佳构件呢？最佳构件即是：由它最终建成的基础设施能给予应用系统充分支持，并能随业务需要灵活扩展。

企业认识到SAN的益处后，会要求把越来越多的服务器和存储设备纳入SAN。同时，对数据存储和使用需求的惊人增长，也将导致通过SAN传递的数量大大增加。企业只有谨慎地选择SAN基础设施，才能确保他们的网络日后方便、经济且灵活地扩展，同时保证性能和数据的可用性。

SAN应用系统评估

为了能设计出最合适的SAN拓扑布局，企业必须准确定义SAN将要支持的应用环境。这是最重要、可能也是最困难的一步，因为全面的评估不仅要考虑到应用系统目前的性质，而且需要对未来作出预测。

只有基础设施能依照应用系统的动态情况定制，网络才能发挥最大的效益。每个企业的数据环境都有其特性，以不变应万变的方式不适用于存储网络。通过全面评估操作环境，一个企业可以找到其挑选交换产品的最佳标准，并依照当前和未来需要定制SAN拓扑结构。

如果想从一开始就设计出理想的SAN拓扑结构，需要分析所支持的应用系统在数据整合和灾难恢复等多个方面如何影响整个数据环境。必须要评估的主要属性包括：

应用要求

数据存储要求

备份和灾难恢复战略

网络连接要求

服务器连接要求

 

应用要求

宕机冗余--必须确定应用系统现在和未来的宕机冗余，这样就可以根据应用系统的可用性要求设计相关网络。需要充分估计应用系统的宕机成本和对业务连续性的影响，以便清楚了解是否需要高可用性解决方案。

性能--必须从数据吞吐量和最大可容许延时方面定义应用系统的性能要求。许多应用系统对网络延时十分敏感，促进了低延时网络的设计。

增长--由于应用扩展导致的网络增长必须予以充分的估计。需要从几方面估计增长需要，如用户数量、服务器数量和每应用系统的存储连接数量等。每个因素都要考虑到额外的网络连接和这些连接的必需性能，并对之进行评估。为新用户(如在线存取供应商和用户)提供应用系统接入的计划也应列入考虑。新用户的增长会影响要存储的数据量、网络连接的数量和传输额外数据所需的带宽。

 

数据存储要求

数据位置--了解数据量和数据的位置很关键。数据是放在统一的存储库中，还是分布在存储小区内？存储据点之间的电缆距离和和服务器连接必需要纳入考虑。长途连接(大于10公里)会有些特别的连接要求，如支持长途连接的Switch、光纤信号转发器和桥接等。

数据量--需要存取的数据量是决定网络带宽和存储网络连接数量的关键因素。存储阵列的规模和性能特点将决定支持阵列的必要网络连接数量。此外，每个存储端口支持(扇出比例)的服务器数量由存储制造商确定，以避免网络堵塞和瓶颈。

数据和存取共享--另一项必须完成的评估是：数据在多长时间内、如何被存取和共享？在大多数SAN应用中，数据通常是在服务器和存储器之间共享，而不是在服务器之间或存储器之间共享。增加备份、镜像和其它应用系统，会导致任意网络连接增多。

 

备份和灾难恢复战略

集中式、离网、少服务器备份是促使企业实施SAN的主要因素。关于备份如何生成的评估也是必要的，因为它将决定连接范围和吞吐量大小。集中式备份战略要求设计完备的SAN。为了使战略成功，从备份设备到每一个存储设备之间都应该有一条高速、高可用性的数据路径。

 

网络连接要求

端口计数要求--评估支持现有和未来增长所需网络连接数是十分重要的。如果在部署初期没有考虑增长因素，事后不断追加网络规模和重新配置会浪费大量资源，并增加宕机时间。在最初设计中如果没有包括完备的扩展战略，在实际应用中不断扩展的网络会出现传输量不平衡的现象，并最终影响整个网络的性能和可用性。

网络传输模式--为统一存储而实施的SAN与为少服务器备份应用而实施的SAN的传输模式很不同。服务器和存储设备之间的新连接需要考虑额外的端口计量。如果忽略了这一点，SAN没有为传输量的增长做好准备，当数据在全网范围内传输时，很有可能产生“瓶颈”。

带宽要求--当初步的网络拓扑设计成熟后，网络中应有特定区域支持高带宽功能。例如，几个只需低带宽的服务器组成的工作组环境可以被集合到一个网络交换连接中。相比之下，存储和高端服务器需要特别配备的(而且可能是多个)网络连接，以确保所需带宽的可用性。

 

服务器连接要求

每个服务器的SAN连接要求需要从带宽、性能和可用性等方面确定，目的是了解每一种连接在正常和高峰传输环境中的不同要求，这样，不论网络活动有多繁忙，网络连接都能够支持运行需要。此外，服务器如何摆放(单独还是成组)将决定每个站点的交换端口数量需要。

在网络的主要属性被确定之后，就要评估和选择建造SAN的构件了。只需要较小型SAN的应用系统，通常用一种Switch构成即可，这样实施较为简便。要连接的存储器和服务器较少(少于50)时，一到数个Switch足以支持环境需要。

如果是支持大型企业应用，就需要多类型Switch。每种Switch在基础设施中承担不同的任务。有些Switch承担到存储库的主要连接，因此需要非常高的可用性。其它Switch用于支持服务器集群的整合，只需要高性能和较少端口数量。

另外，我们设计存储网络系统时，还需要考虑如下几个因素：

 

Switch类型

广义来说，有三种光纤信道Switch：Director、网络Switch和判优环路Switch(或称环路Switch)。企业不能想当然，以为所有厂商的产品都相同。某个厂商的Director完全有可能是另一厂商的网络Switch。

Director----Director是一个多端口、高带宽网络Switch，用于提供最高的可用性。Director中某个部件的失灵不会影响正常应用，对SAN性能和可用性都无影响。Director有全冗余、热插拔部件(电源、冷却、处理器和交换部件)，能将宕机时间最小化。此外，Director支持在线错误探查、隔离、修理和恢复。

Director提供99.999%的可用性，或每年少于5分钟的宕机时间。Director的高端口数和无堵塞结构使它能提供高性能带宽，允许所有端口同时交流，并能保持性能不变，没有额外延时。

 

Director主要用于下列应用系统中：

不允许宕机的关键任务系统

企业SAN骨干网，是自身的关键任务资源，提供永远畅通的数据传输路径

应用密集型系统，必须保证任意端口间的高带宽通信

一个Director结构包括内置冗余，即使部件失灵，也能确保数据流的连续性。

 

网络Switch：网络Switch用于在Switch所有端口间高速传输数据，不受任何干扰和阻碍。与Director类似，网络Switch定义一条通过其它Switch的数据传输路径，“编织”Switch构成的网路，这些网路对连接设备来说是透明的。这种Switch是一大类，各个厂商的产品及其属性(冗余、端口数目等)有很大不同。McDATA提供的16和32端口网络Switch包含冗余电源和冷却功能。单个网络Switch提供99.9%的可用性----年平均宕机时间8.8小时。网络Switch通常担任小型SAN中的骨干“承重墙”，在较大的企业SAN中，它可作为整合点。