IBM数据中心存储解决方案

IBM 数据中心存储解决方案.存储区域网〔SAN〕介绍
SAN 简介什么是 SAN?
存储区域网〔 Storage Area Network〕是一种将磁盘阵列〔Disk Array〕或磁带库〔Tape Library〕与相关效劳器〔Server〕连接起来的高速专用光纤网。

SAN 构造允许效劳器连接任何存储磁盘阵列或磁带库，这样不管数据放置在哪里，效劳器都可直接存取所需的数据。

由于承受了光纤接口，SAN 具有更高的带宽。

当前，我们正处在一个信息爆炸的时代，数据的存储量已经不仅仅是用 KB、MB、GB 甚至TB 来计算，在不远的将来，人们所谈论的将是PB(1petabyte=1,000terabytes)甚至
EB(1exabyte=1,000petabytes)。

依据 IDC 公司的统计报告，企业数据的增长速度是每年100%。

在企业的作业系统和数据采掘中，大量的、频繁的数据移动将会对用户的区域网或者广域网造成巨大的影响。

此外，如何使分布的存储设备(存储农场，Storage Farm)更加有效的
运行，也是摆在每个用户的问题。

从计算机的进展历史来看，从最早的效劳器 /客户机〔Server/Clinet〕模式，到今日的网络计算〔Network Computing〕环境，今后的移动计算〔Pervasive Computing〕环境，对数据的恳求不再受时间和空间的限制。

随之而来的问题是，当前的数据多分布在与效劳器相连的独立存储之上，从而造成所谓的“信息孤岛”〔Information Island〕的现象。

这使数据的
存储、利用、分析和治理都格外地简洁。

承受存储区域网〔SAN〕，可以通过快速的、专用的光纤网络，将上百个甚至几千个存储设备连接起来，组成低本钱的、易于治理的存储区域网络。

存储区域网不仅可以削减数据移动对现有的网络系统的压力，从而降低存储的本钱，而且可以通过将存储设备的集中，便利地进展监
视和调整，从而实现灵敏便利的治理。

对于用户，由于数据量格外大 (包括数据库、音像、图像和文字信息)，而处理平台又是多种多样(即有S/390 大型主机，也有UNIX 的开放平台，以及PC 效劳器)，承受 SAN 架构，可
以实现存储设备的跨平台使用，存储设备的统一治理，存储容量的动态安排，提高存储设备的
利用率，削减维护和使用的本钱。

同时，可以实现数据的集中存储和访问，为今后应用的整合
打下根底。

承受存储区域局〔SAN〕，数据的备份可以不再通过网络，大大削减了LAN 的压力，从而称为与本地局域网无关(LAN Free)以及与效劳器无关(Server Less)的备份。

在一九九九年二月， IBM 公司正式公布了IBM 存储区域网(SAN)的架构，并且公布了一系列
的基于SAN 的产品。

同时，IBM 公司还宣布了其基于SAN 的战略、目标和今后进展的蓝图。

IBM 的企业存储区域网(SAN)打算，是为了帮助企业治理、追踪和更便利地共享容量不断增加
的数据。

此外，IBM 还会帮助企业治理他们的技术资源：主机效劳器平台、存储效劳器、网
络硬件和存储治理软件，使之更加有效的在存储网络中共享信息，而不管其供给商计算机平台
系统和软件应用。

SAN 供给了一种与现有LAN 连接的简易方法，并且通过同一物理通道支持广泛使用的SCSI
和 IP 协议。

SAN 不受现今主流的、基于SCSI 存储构造的布局限制。

特别重要的是，随着存
储容量的爆炸性增长，SAN 允许企业独立地增加它们的存储容量。

SAN 方案也使得治理及集
中把握的实现简化，特别是对于全部存储设备都集群在一起的时候。

而且，光纤接口供给了 10
公里的连接长度〔通过特别网络设备，距离可达70 公里，甚至更远〕，这使得实现物理上
分别的、不同机房的存储变得简洁。

在传统的基于 SCSI 技术的存储方式中，磁盘上的数据是效劳器的专有资源，存储任务依靠
于效劳器及其所挂接的LAN。

由于这种技术本身的局限性以及存储任务对网络带宽的消耗越来
越多，并行SCSI 技术已渐渐不能够满足客户存储的需求。

而SAN 的推出首先使效劳器同存
储阵列之间的连接方式发生了根本性的变革，基于Fibre Channel〔同时具备网络和通道特性，能够以千兆位速度进展数据传输的技术〕的 SAN 转变了传统效劳器与磁盘阵列的主从关系。

位
于 SAN 上全部设备均处于公正的地位，任何一台效劳器均可存取网络上任何一台存储设备，通
过Fibre Channel 高带宽和强大的IO 处理力气，SAN 技术在可连接性、可扩展性以及性能方
面解决了SCSI 技术无法解决的问题，成为存储领域具有强大生命力的技术。

另外，在具体存储应用方式上，对于一个 IT 机构或部门来讲，传统的存储是在 LAN 上进展，
大大占用了LAN 的带宽资源，另外由于这种传统的存储方式多是在以太网上以TCP/IP 协议传
输数据，在层层打包之后资源会有较大的开销。

由于在 SAN 存储网络设计方式中，文件传输是
直接在界面卡(SCSI、SSA、FC)与存储设备进展交互，无须经过网络传输，此时原先数据传
输所占用的网络带宽，可大大被释放。

SAN 也支持IP 协议，但由于其针对存储数据传输的特点进展设计，当需要有大量或者大块的数据在SAN 上进展传输时，基于 Fibre Channel
的传输技术更有优势，当客户端在 LAN 上恳求来自效劳器的数据时，效劳器将在 SAN 上的存
储设备中检索数据，由于这种方式对数据的处理没有IP 打包方面的开销，所以能够更有效
的提交数据。

存储区域网络 (SAN)是一种基于光纤通道(Fibre Channel)的数据存储构造，SAN 将原本分
散的数据存贮存份通过光纤通道重集中起来，从而解决了由于网络技术飞速进展，备份数据难
以治理的难题。

与传统的存储方法相比，承受光纤通道的 SAN 数据传输速率已经可以到达
200MB/秒，而传统的SCSI 仅为 40MB/秒，即使是最的Ultra3SCSI 协议也仅有 160MB/ 秒；
在连接存储设备的数量方面，SCSI 最多为 15 个，而SAN 可以到达成千上万个；连接距离，SCSI 最长25 米，而SAN 能够到达 10 公里甚至更远。

存储区域网是有治理的、高速的存储网络，它包含了存储企业商务信息的多供给商的存储系统、存储治理软件、应用效劳器和网络硬件。

简洁来说， SAN 是从主机应用平台分别出来的作
为一个整体来治理的一系列硬件和软件。

SAN 存储区域网的根本内容包括治理、使用和效劳，它将光纤通道集线器〔Hub〕，交换机〔Switch〕、导向器〔Director〕等硬件与软件治理功能结合为一体，各种设备和软件不管
是否出自IBM 公司都可以亲热协作，随时随地的实现信息的存储、访问、共享和保护。

凭借在
IT 系统的规划、设计和实施的丰富阅历，IBM 将会为端到端的SAN 解决方案供给完善的支持、
效劳和培训。

SAN 的优势
SAN 的价值在于增加了存储系统的可用性、灵敏性以至于削减了应用系统的宕机时间。

以下我们给出SAN 的优势：
存储系统集中
在 SAN 未消灭以前，在计算中心的公用区域内将设备进展物理集中通常是不行能的，假设
有可能的话，却又要求昂贵和专有的扩展技术。

通过在存储资源和效劳器之间引入网络，解决了
这样一个难题。

增加容量
当全部的设备都与 SAN 相连，那么为一个或多个效劳器增加存储容量就变得格外简洁。

集
中化的磁盘存储系统容很多台效劳器使用由SAN 连接的磁盘存储设备组成的公用存储池。

此时，可以在一个磁盘子系统内或跨多个IBM 或非IBM 磁盘子系统对磁盘存储资源进展集合，同
时将集合的磁盘容量指定给由效劳器操作系统支持的独立文件系统。

其中，效劳器可以是
异构的UNIX、Windows NT/2023 甚至OS/390。

存储设备可以动态地增加到磁盘池内，并且依据需要随时安排给与 SAN 相连的效劳器使用。

由于存储设备做到了与效劳器直接相连，并且存储容量的整合实现了容量的有效扩展，所以，与独立文件效劳器的间接连接相比，这种磁盘集合方法实现了有效的磁盘资源共享。

磁带集中解决了当今开放系统环境中面临的问题，在那里，多台效劳器不能跨多台主机共享磁带资源。

目前在主机之间进展设备共享的方法是：人工将磁带设备从一台主机切换到另一台主机；或者是利用分布式编程来编写效劳器之间进展通信的应用程序。

磁带集中使一台或多台效劳器上的应用程序能够以一种自动、安全的方式共享 SAN 环境中
的磁带驱动器、库和磁带。

利用SAN 根底构造，每台主机都能直接寻址到磁带设备，就好象
它与其它主机已经连接到一起一样。

效劳器群集
由于异构效劳器的群集可以将数据当作是一个单一的系统映像来观看，所以 SAN 构造实际上是以一种全共享的方式供给应可扩展的群集。

虽然现在使用多路径的SCSI 使这种想法成为可能，但可扩展性照旧是存在的一个问题，由于SCSI 的距离受到限制。

一般的SCSI 允许传送距离 25 米，同时SCSI 连接器的尺寸也限制了连接到效劳器或子系统上的连接数量。

SAN 允许在分布式处理应用环境中进展有效的负载均衡，在一台效劳器上受处处理器限制的应用可以在多台效劳器上利用更大的处理器力气得到执行。

为了做到这一点，效劳器必需能访问一样的数据卷，同时应用程序或操作系统必需供给对数据访问的串行化效劳。

目前，
S/390 Paralle Sysplex已经供给了跨多个效劳器联合体的成员进展无缝负载均衡的效劳和
操作系统工具。

除了这些优势外， SAN 构造还可以进开放发用于故障恢复，当主系统消灭故障时，关心系
统接收主系统的工作，并直接访问主系统使用的存储设备。

这样就消退了由于处理器失效而造成的停机现象，从而使群集系统环境下的牢靠性大大提高。

SAN 使用光纤技术将存储设备连接到效劳器上，既提高了可用性又提高了性能。

SAN 将共享
存储阵列与多个效劳器相连，同时效劳器群集又使用它来实现故障恢复。

SAN 可以使主机磁
盘或磁带与网络效劳器或客户机互连，还可以为IDC 大带数据访问环境创立了并行数据路径。

建立一个基于 SAN 的数据存储与备份系统不仅可以提高系统的牢靠性，同时还能提高系统
的性能，随着系统的不断扩展，存储系统的性能和容量都可以灵敏的扩展。

存储概念的再塑
数据存储〔Storage〕在传统意义中是磁带、内存、硬盘、磁盘、CD 等一些列介质和设备。

但数据存储技术和合理应用及系统架构应当如何系统考虑？始终没有一个很有针对性的理论。

数据存储根本是被动地跟着主机系统的建设而设立，其主要功能是满足某种运算。

随着各种应用的不断进展，存储设备的性质也在渐渐的变化着。

从一种为计算效劳的关心设备变为了受到多
重保护的核心设备，其主要缘由是它所存储的数据拥有巨大的价值。

同时，不断进展的需求也
推动着存储技术的不断向前进展。

一代的存储概念
数据来源于信息，以某种形式搭载于某种介质上，供给于某种应用，再转化为信息并使之产生确定的商业利益。

所以我们可以认为：“存储是数据的载体，是数据存在的形式！”
SAN(Storage Area Networking)存储局域网——二十一世纪全的理念下的电子信息架构。

以
数据、信息、内容为核心的模式。

SAN 是单独安装在局域网和广域网上的补充设备，可实现效劳器和存储系统之间的任意连接。

作为电子商务根底设施的不行分割的局部，SAN 通过一个安全、高速的网络将多个存储系统
和效劳器连接起来，从而形成了以数据而不是以效劳器为中心的网络。

SAN 的备份与存储治
理力气提高了现有网络的性能，同时还增加了数据的可用性，降低了故障本钱和治理费用，提高了资源使用率。

简而言之，SAN 是电子商务世界的关键存储根底设施。

为什么选择 SAN？
数据爆炸给公司的 IT 根底设施、资金预算和容量治理带来了极大的压力。

当今不断变化的
商业环境要求为沉重的数据负担供给牢靠、便于安装的存储解决方案。

该解决方案不仅应具有
牢靠和经济适用的特点，还将能够快速适应市场的变化。

做为存储技术领域的首领，IBM 为
响应您的要求已作好预备供给SAN 系列产品和效劳。

由于Internet 的消灭和商业流程中发生的一些根本性变革，信息正在以前所未有的速度快速地积存起来。

SAN 的适用环境
用户需要快速网络、使用电子商务及 OLTP 应用系统的单位、需要整合多种效劳器及很多存
储设备的单位、简化现行存储系统治理。

SAN 〔存域网〕是指独立于异构计算网络系统之外的几乎拥有无限存储容量的高速网络。

其承受
高速的光纤通道作为传输媒介，以FCP/SCSI 协议作为存储访问协议，将存储子系统网络化、开放化、虚拟化、智能化，实现真正的高速、安全、共享存储。

存储区域网〔SAN〕的特点
SAN 架构下的数据存储治理的优势
提升存储系统资源使用效率及平衡工作量
持续且具弹性的存储系统运作 (Seamless scaling of storage operations) 改善数据存取速度 (Improved data access with reduced latency)
更有效的数据保护作业 (data protection)
快速的数据共享 (File sharing of a LAN at the speed of a SAN)
集中治理 ,降低总运作本钱
业务数据恢复 (Backup/restore)
存储系统集成 (Storage consolidation ,disk and tape pooling/sharing)
灾难容错 (Disaster tolerance)
高牢靠性 (High availability / clustering
SAN 存储系统五大组成
Server 〔效劳器〕
Storage〔存储设备〕
SAN fabric〔连接设备〕
Software〔治理软件〕
Service〔效劳〕
SAN 标志特性
便利转移存储系统於不同效劳器间 (relocate)
同时处理 (LAN-free tape backup/Archive)
共享存储系统及数据库〔 Share〕
不同效劳器间共享数据 (Data share)
节约效劳器资源〔 Serverless〕
SAN 企业系统级治理。