SAN技术白皮书

SAN技术白皮书1.SAN存储区域网介绍 ......................................1.2 目前的现状及对SAN的需求..........................1.2 SAN的特点 ........................................1.3 SAN的几种主要形式 ................................2. SAN设备互连 ...........................................2.1什么是光纤通道网（Fabric）.........................2.2 Fabric和AL是如何连接的...........................2.3 什么是Stealth模式?...............................3. RAID磁盘阵列 ..........................................3.1 RAID级的意义 .....................................3.2 磁盘阵列的术语....................................3.3 磁盘阵列的分类....................................4. SAN中的硬件设备和工具 .................................4.1 HBA (主机总线适配器).............................4.2 Hub（集线器）.....................................4.3 Switching Hub（交换集线器）.......................4.4 Fabric Switch（网络交换器）.......................4.5 FC-SCSI Bridge（FC-SCSI网桥）.....................4.6 Connector连接器类型...............................4.7 GBIC （千兆位接口转换器）.........................4.8 MIA(介质接口适配器)...............................4.9 Fiber和Copper....................................4.10 RAID（磁盘阵列）.................................4.11 Tape Library（带库）.............................5. SAN中的管理软件 .......................................5.1 SAN中的管理软件 ..................................5.2 存储资源管理软件..................................5.3 RAID管理软件 .....................................6. SAN的典型应用 .........................................7. 设计SAN时应考虑的问题.................................7.1 根据应用需要来规划SAN.............................7.2 设备之间的距离确定采用的电缆类型..................7.3 SAN中设备数量及是否有SCSI设备....................7.4 预期达到的目标和最大流量..........................7.5 网络安全性和冗余（备份）..........................7.6 SAN管理及灾难恢复 ................................7.7 性能价格比........................................8. SAN设计案例 ...........................................8.1 SAN在数据库各份中的应用...........................8.2 SAN用于集群系统共享存储设备.......................8.3 SAN提供跨平台数据共享.............................1.SAN存储区域网介绍1.2 目前的现状及对SAN的需求现在的计算机网络系统，基本都是以服务器为中心的处理模式，存储设备（包括磁盘阵列，磁带库，光盘库等）作为服务器的外设使用，例如我们经常见到这样的典型应用：在一个计算机网络系统中，有三个服务器，其中一个NT服务器（NT指的是计算机操作系统的核心），一个SUN Solaris （SolarisSolaris 是Sun Microsystems研发的计算机操作系统。

它被认为是UNIX操作系统的衍生版本之一。

）服务器，一个HP UX服务器（HP-UX就是HP公司自己开发的适合自己的服务器产品的UNIX。

），分别带有各自的存储设备，其结构如图1-1所示。

SCSISCSI图1-1 以前的服务器/存储器互连结构从图中看到，NT服务器，SUN服务器，HP服务器各带一个磁盘阵列，磁带库安装在HP服务器上，当服务器之间交换数据或向磁带库备份时，都是通过局域网（LAN）进行，特别是当NT服务器和SUN服务器向磁带库备份时，将占用大量的网络开销，严重影响网络的性能。

传统的存储设备一般都是SCSI接口，其带宽在40MB/s左右，传输较慢。

这样，针对目前的网络环境，下列的需求变得越来越迫切：?能够共享的大容量、高速度存储设备。

?不占用LAN资源的大量数据传输和备份。

通过上面的分析，一个概念呼之欲出：网络存储。

这种网络不同于传统的局域网和广域网，它是将所有的存储设备连接在一起构成存储网络. 目前技术的发展已为我们提供了可能,光纤通道（Fibre Channel）的存储设备(千兆速度的存取),光纤通道的Switch等设备的出现将存储领域推向了网络化的新阶段。

诞生了存储区域网（Storage Area Network）。

SAN以光纤通道（FC）为基础,实现了存储设备的共享; 突破现有的距离限制和容量限制;服务器通过存储网络直接同存储设备交换数据,释放了宝贵的LAN资源。

1.2 SAN的特点（1）大容量存储设备数据共享在目前的计算机应用中，要求的存储量越来越大。

如数据库中存储了大量的图片文件，网络服务中存储了多个用户的多种数据，视频制作中有大量的声音和图像文件等等都需要数百个GB甚至几个TB的磁盘存储容量。

SAN 提供了大容量存储设备共享的解决方案。

（2）高速计算机要求高速存储设备通道计算机主频每年都要翻一倍，内存容量和存储设备容量也在不断提高。

这就要求存储设备的传输速度必须适应计算机整体性能。

光纤通道正是为了打破这一瓶颈提出来的。

SAN采用光纤网，不但提供了主机和存储设备之间Gigabit/s的高速互连，而且在设备数量（可达数十个）和传输距离上（可达10千米）有较大的提高。

对于基于Client/Server或Internet/Intrannet 结构的大容量数据的频繁访问及快速处理，奠定了完备的物理基础。

（3）灵活的存储设备配置要求主机和存储设备的分离是当今计算机发展的一大趋势。

这主要是由于存储容量的不断扩大，存储设备已不再是某个计算机的外设，而是很多计算机的共享设备。

采用SAN技术传输距离可达10千米。

通过FC-AL的Hub（HUB 是一个多端口的转发器,当以HUB为中心设备时,网络中某条线路产生了故障,并不影响其它线路的工作。

）和Switch1可以建立星型连接。

在SAN上的设备、主机、存储设备和磁带设备，不但在物理位置安排上十分灵活，而且可以将不同用途的设备划分为不同的区，分别建立虚拟专用网。

使得主机访问SAN上的存储设备十分方便。

（4）快速数据备份数据备份对于大型存储设备是非常必要的，由于重要的数据都在存储设备中，数据的丢失会造成不可估量的损失。

所以在数据库等的应用中，进行数据备份是必要的日常维护工作。

传统的数据备份有两种方式，一种数据备份是通过数据镜像的方法，将一个存储设备通过LAN/WAN镜像到另一个存储设备，在一个存储设备上的数据修改要及时传输到另一个存储设备上。

极大地增加了LAN的负担。

另一种数据备份是通过磁带，备份时占用了大量的LAN 资源，而且需要进行多个小时才能完成。

存储量越大备份的时间就越长。

SAN 提供了理想的快速备份工具，如果两个存储设备（如一台磁盘阵列，一台磁带库）都在SAN上，进行数据备份式镜像十分理想，可以不占用LAN/WAN的带宽，直接通过SAN存储网络进行备份。

如果进行磁带备份，还可以将要备份的设备隔离开来，不受其它设备干扰。

完全实现LAN free Backup。

（5）兼容以前的存储设备新建立的SAN不但可以连接光纤通道设备，而且可以连接SCSI设备。

有两种类型的Bridge可以完成FC到SCSI的变换。

主机模式的FC-SCSI Bridge可以将计算机通过SCSI接口连接到光纤通道SAN上。

存储模式的FC-SCSI Bridge可以将SCSI存储设备，如外接磁盘，磁盘阵列和磁带机及带库连接到光纤通道SAN上。

这样保护了用户以前的投资。

（6）数据的高可靠性和安全性数据的可靠性和安全性，在当前的应用中显得十分重要。

存储设备中的单点故障可能引起巨大的经济损失。

在以前的SCSI设备中，SCSI的损坏可能引起多个存储设备失效。

在SAN中可以采用双环的方式，建立存储设备和1SWITCH是交换机，它的前身是网桥。

交换机是使用硬件来完成以往网桥使用软件来完成过滤、学习和转发过程的任务。

SWITCH速度比HUB快，这是由于HUB不知道目标地址在何处，发送数据到所有的端口。

而SWITCH中有一张转发表，如果知道目标地址在何处，就把数据发送到指定地点，如果它不知道就发送到所有的端口。

这样过滤可以帮助降低整个网络的数据传输量，提高效率。

但然交换机的功能还不止如此，它可以把网络拆解成网络分支、分割网络数据流，隔离分支中发生的故障，这样就可以减少每个网络分支的数据信息流量而使每个网络更有效，提高整个网络效率。

目前有使用SWITCH代替HUB的趋势。

计算机之间的多条通路。