| 出版日期：2001-11-01 总期号：1068 本年期号：83 |
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SAN存储消除后台瓶颈
兰顿 在网络建设领域，产品技术固然很重要，但若在系统集成过程中，没有专门为用户进行设计，产品也无法发挥最大的效益。本文介绍一个建设宽带内容存储系统的经验，希望能引起人们对集成技术的特别关注。 目前，我国宽带网建设如火如荼，存储系统作为整个服务体系的支撑系统，是重中之重。最近，朗登为国内宽带运营商设计了宽带内容存储系统，无论方案还是建网思路都专门为用户需求做了优化。 SAN用于宽带存储 现在大多数宽带网络是应用IP/DWDM技术建设的大型高速网络。这些网络总线路往往长达几千公里，可以覆盖十几个城市，主要提供高速、大容量的信息传输与转接服务。比较快的网络总传输带宽可以高达40Gbps，能够提供如多媒体播放、电子商务、视频会议、IP电话等内容。未来，宽带网还将有更多的多媒体内容。 宽带接入系统使得网络入口的速度大幅度提高，这也造成服务器并发的数据访问请求急剧增加。如果采用传统的存储技术，存储系统必然会成为整个系统的瓶颈——整个系统前台是宽带、后台却是窄带的，将会严重影响系统性能的发挥。 为了保障宽带网络的良好运营，宽带网络的所有者会对存储系统提出很高的要求：一是对于存储网络提出高要求；二是要求文件系统可以实现共享，以确保实现多机的负载均衡——就是通过服务器的共享，达到业务的分担；三、实现数字化迁移，从而可以把大量的数据从磁盘阵列中迁移到磁带库，利用二级设备的存储介质。数字化迁移在国内是很新的领域，它可以把众多的数据有效存放在成本较底的二级存储中间，但在播放和应用服务时，文件和名称仍然保存在磁盘上。这样一方面为前台内容提供强大的空间（可以随着数据量的增长无限地存储），同时也降低了整个存储系统的成本。 因为宽带的接入速度非常快，不能让存储系统变成瓶颈。所以在选择软硬件系统时，必须要求性能很高，以充分满足宽带的要求。由于视频系统的数据量大，它对I/O（输入/输出）的带宽要求特别高，所以系统对性能的要求就相当高。此时，用SAN网络系统提供快速的访问，就有了很强的技术优势。 近两年来，SAN存储技术发展很快。它可以取代基于服务器的传统存储模式，通过光纤或其它高速链路，在服务器和存储设备（例如磁盘存储系统和磁带库）之间实现连接，提供灵活、高性能和具有高可扩展性的存储环境。 优势：高速与灵活 SAN存储系统可以提供的数据读取速度很快，在已经运行的网络上，使用一个2.5Gbps的IP通道，下载1部2个小时长的VCD电影，只需要 8 秒钟；使用40Gbps的IP通道同时下载16部2个小时长的VCD电影，只需要 8 秒钟；而使用40Gbps的IP通道只需7秒钟（压缩版只需1秒），可以同时下载16部74卷的大百科全书（包括5万幅彩图、10万幅黑白线条图、7万个词条解释、13000万字）。如果使用传统的存储方案，这些性能是不可能实现的。 SAN存储系统扩展能力也很强，宽带网络作为一个高速发展的领域，内容的扩充往往是无止境的，存储系统不能限制提供服务的范围，所以对扩展能力要求特别高。SAN独立于应用服务器网络系统之外，拥有几乎无限的存储能力，它采用高速的光纤通道作为传输媒介，以FC+SCSI的应用协议作为存储访问协议，将存储系统网络化，实现了真正高速的共享存储。SAN技术采用集群工作方式，使数据存储集中管理，不占用应用系统资源，I/O带宽大，扩充能力强。其特点是高速、独立备份、存储设备的可共享性和可扩展性。SAN既为前台服务器提供了服务器扩展能力，又为存储资源的平滑扩展奠定了基础。 方案因用户而变 自己不生产和研发产品的存储系统集成商、拥有一两个拳头产品的存储设备厂商和拥有全线存储产品的大牌存储厂商，它们都会向用户承诺提供完整的存储解决方案。但是对于用户来说，这些解决方案及满足用户需求的程度都是完全相同的吗？ 在存储产品厂商们大谈“解决方案”的时代，用户们面对形形色色的存储产品、眼花缭乱的价格体系、纷繁复杂的性能指标，常常感到无所适从。在最近举办的NetChina2001网络存储大会上，与会者对用户如何选择存储产品、存储技术、存储方案和系统集成商，提供了颇有价值的建议。其实不同厂商在提出存储解决方案时所依据的出发点都是相同的，那就是“解决方案面向谁”的问题。 “纯粹的系统集成商不需要关注任何一款产品的销售情况，只需要关注整个解决方案是否能令客户感到满意。这一点对解决方案的设计和搭建思路具有重要影响。”有代表指出。 “解决方案面向谁”，是集成技术的核心问题。以“用户为中心”设计、搭建存储解决方案，是一种真正面向用户进行系统设计、实施存储解决方案的服务理念。 设计SAN存储 如何把SAN与宽带网结合起来？这是由系统集成商来完成的工作，他们主要的任务可以看作是在技术与用户之间完成“翻译”。在集成商朗登的方案中，存储系统采用SAN体系结构，核心为两台FC Switch，双交换机级连构成冗余的Cluster结构，选用应用较广的Brocade SilkWorm2400光纤交换机，一旦磁盘阵列的一条光纤通道中断或交换机的某一端口故障，其余通道将会继续数据传输。 冗余设计 根据服务器冗余的要求，在SAN结构中，要连接多台UNIX服务器、多台Win2000的内容服务器，每台服务器均要配置一个光纤卡。另外提供多个交换机端口，作为服务器扩展。 存储设备对于宽带网络来说也非常重要，一定要选用性能出色的全光纤全冗余磁盘阵列系统。在一家大型运营商所建的网络中，选用的磁盘阵列共计8个光纤端口，有1TB的数据容量，在每个光纤交换机上连接两个光纤通路到磁盘阵列，充分利用了带宽，这就使磁盘阵列具有很高的IO能力（IOPS为60000次），对于视频数据的处理和传输相当理想。 Veritas公司的企业级备份产品NetBackup ，目前在SAN领域的备份系统处于领先地位。在备份系统中，设立专门的备份主服务器，安装Veritas NetBackup Master Server，控制全网的备份策略。在前文所述的运营商网络中，两台Win2000的内容服务器配置Veritas SANpoint Direct的共享文件系统软件，除备份主服务器外，两台UNIX服务器和一台Win2000服务器分别安装一套Veritas NBU Media Server（两台Win2000已实现共享），实现内容服务的多服务器负载均衡和文件系统共享。 存储管理 磁带库系统技术最近有了很大进展，比如朗登采用的STK L180型自动磁带库系统，带了多台LTO Ultrium内部高速磁带机。该磁带库具有超快的磁带定位，理论传输速率可达每秒15×3=45MB，最大可扩容容量17TB（174盘磁带）。L180磁带库的机械手通过SCSI接口直接连接到备份服务器上，多个LTO磁带机的SCSI端口全部连接到IBM 2108 Gateway上，2108 Gateway再分别与两个Brocade SilkWorm2050交换机连接，实现SCSI到FC的转换。由于2108 具有两个FC端口和4个SCSI端口，实现了磁带库与主机间的双备份通道。 
宽带内容存储系统拓扑图 SAN建设的另一个需要注意的事情是管理，由于采用了Veritas设备，配置Veritas SANpoint Control作为SAN的网络管理软件，该软件建议安装在一台管理工作站上，这样可以实现无人值守等管理功能。SANpoint Control可以实现设备的发现、流量和状态监控、交换机分区和配置管理等功能。 数据迁移系统HSM则可以根据需要增加，增加时安装在1台Win2000服务器上，提供内容资料的指定策略迁移。 |
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