管理—SAN存储网络的核心

基本治理任务治理是SAN存储网络中非常重要的一环，也是企业选择SAN存储网络解决方案时一个至关重要的考虑因素。随着存储技术的迅速发展，存储硬件的成本不断下降，但存储网络的治理成本却不断上升。因此，一个好的存储治理解决方案对降低存储网络的总拥有成本具有重要意义。传统的存储治理重点在于通过LUN分配、RAID级别、存储利用和备份安排来实现存储资源分配。在实施SAN解决方案后，存储设备接入网络，使得这些治理需求与网络治理结合在一起，引入了一些由于存储设备和网络结合而产生的新特性，诸如设备发现、存储分区、LUN映射、可选路径和失效容忍、集中式备份、HBA治理以及SAN内的存储资源虚拟化等，这给存储治理提出了新的挑战，这些挑战在直连附加存储(DAS)解决方案中是不存在的。治理存储网络需要结合网络治理和存储治理知识，在治理中除了要治理SAN中的数据，还需要治理SAN中的各种网络设备，其主要治理任务包括以下一些： 1.行政级治理包含集中治理、存储资源控制、拓扑和系统配置治理以及对集线器、交换机、路由器和网桥等设备的故障隔离，它通过SNMP和CIM（通用信息模型）协议进行治理。 2.数据治理包括数据备份、数据复制、镜像治理以及数据分层存储治理等。 3.存储资源治理存储资源治理是一类应用程序，它们治理和监控物理及逻辑层次上的存储资源，从而简化了行政治理，提高了数据的可用性，被治理的资源包括磁盘子系统、磁带、光介质系统等存储硬件。存储资源治理能够监控存储系统的健康状况、可用性、性能表现以及配置情况，从而提供优化策略。此外，存储资源治理还包括容量和配置治理、数据、设备和介质的迁徙治理以及事件报警和策略治理。 4.安全治理存储网络服务器可以治理存储网络中所有的存储资源。由于在SAN中所有的存储资源都可以被访问，所以需要有一种机制来保证各个存储服务器中的数据不被非法改写。目前有三种机制来保证这一目标的实现：首先是持续绑定，它把主机总线适配器绑定在特定的逻辑单元上，从而阻止其他逻辑单元对存储资源的非法使用；其次是在系统治理软件中嵌入程序，实现相应的功能；最后一种机制是存取控制，使用端口分区的方法，把交换机分成许多逻辑区域，从而实现安全功能。 5.文件治理在SAN中，查看数据可以通过两种方式：一种是在物理层次上以数据块的方式进行查看；另外一种方式是在逻辑层次上以逻辑文件的方式进行查看。SAN面临的一个难题是:在整个网络中，各服务器的和文件格式不同，因此要进行有效的文件治理并不轻易。另一方面，在物理层次上要实现资源共享很困难，这主要是因为难以要求各个服务器都采用相同的文件格式，因此资源共享的希望只有寄托在逻辑层次上。目前解决此类问题有三种方案。第一种方案是选定一种主机操作系统和文件系统，如Windows NT和它所采用的NTFS文件系统，然后在其他不同种类的机器里安装NT的代理，把其他各种文件格式都转化为NT的文件格式，从而实现文件资源的共享。在实际应用中，这种方法的主要问题是其代理的效率太低。第二种方案是在各种操作系统和文件系统中加入中间层软件模块，利用它进行格式的转换，这种方法的缺点是必须时刻紧跟操作系统的更新和修订，而操作系统的更新和修订又非用户自己能够决定。第三种方法是建立一种通用、独立的文件系统，不过建立这样的标准需要各家厂商的协作。 不难看出，传统的存储治理解决方案通常具有以下特点： ● 依靠于厂商的封闭式治理； ● 以设备和平台为中心的治理； ● 面向硬件的治理； ● 缺乏预见性的主动治理能力。
显然，这种治理模式既不利于存储网络系统的扩展，也不便于跨平台的数据存储和保护。为此，今天的企业需要一种新的存储治理模式，这种新的治理模式应该具有以下特点： ● 开放性； ● 可治理异构的平台； ● 可治理分布式的IT环境； ● 具备集中式治理能力，使治理人员可以通过主控台治理整个存储系统； ●  智能化及策略驱动能力。 挑战与解决途径存储网路治理面临的挑战主要来自两个方面。第一个挑战是组成存储网络系统的组件十分复杂:存储设备、光纤交换机、主机适配器、服务器等可能由不同的厂商提供，并且每个厂商都为其设备提供自备的治理工具，这些治理工具采用不同的标准，要把它们集中到一个主控台进行治理是十分困难的。也有一些厂商为它们的设备提供用于治理的API或CLI（Command Line Interface，命令行接口），但这些API或CLI采用不同的治理协议。通常情况下，一个厂商的治理工具只能治理该厂商自己的设备，而对其他厂商的设备缺乏治理能力，这就是所谓的互操作性问题。解决这一问题的办法是标准化，即提出一个统一的接口，各厂商的产品都要实现该接口定义的治理功能。目前这方面已经取得了很大进展，存储网络工业协会（Storage Networking Industry Association，简称SNIA）提出了CIM/WBEM规范，它已经被很多存储厂商接受，IBM、HP、日立等大公司已经开始推出符合该规范的治理软件。另一个挑战来自存储网络治理的智能化要求。治理软件应该不断保持对存储网络系统状态的监视并分析它的走势，能够在故障发生之前预见到故障的发生并提前采取措施。或者当故障发生后，能够根据治理员预先定义的策略自动完成故障排除工作。所有这一切都应该在没有人工干预的情况下自动化的完成。 相关产品自存储区域网出现以来，很多国外大公司都推出了自己的存储治理软件，例如Veritas公司的SANPoint Control、EMC公司的Control Center、IBM公司的Tivoli Storage Network Manager、HP公司的OpenView、CA公司的BrightStor、日立公司的HiCommand等。在国内，清华大学也在不久前推出了具有自主知识产权的存储网络智能治理软件MStor_ Storage Manager。这里对MStor_ Storage Manage做一点简要介绍。清华大学的MStor Storage Manager智能存储治理软件是参照SNIA定义的治理标准功能设计的，它提供了统一的治理界面，所提供的主要功能包括以下一些： ● 动态地治理整个存储网络系统的存储资源 包括SCSI/FC接口卡、光纤通道交换机、海量存储网络系统、日志记录系统、报表和报警系统、设备自动发现系统、错误处理系统、用户权限治理系统等。 ● 日志记录系统 包括用户操作的监视、系统状态快照、报警生成的日志，并可查看、保存、删除命令的记录。它可以跟踪用户的操作，分析用户的状态，在故障分析和性能评测方面发挥重要的作用。 ● 报表系统 提供性能报表、清单报表、报警报表等，它为性能评测、状态统计等提供了直观的界面。 ● 报警治理 答应指定报警条件，如连接失败，属性值超过临界点等，也可以指定报警方式，如发送邮件、向活动的客户端发送图像或声音等。该系统采用Java开发，可运行于多种操作系统平台上，用户可以在任何地方通过拨号、局域网或Web连接对海量存储网络系统进行监控和治理。  

相关链接：CIM架构简介     在解决存储网络治理的标准化方面，当前最主要的方案是由存储网络工业协会（SNIA）提出的CIM/WBEM规范。SNIA的《存储治理倡导》是第一个行业性的联合行动纲要，旨在为实现多重传输和应用之间的存储治理奠定坚实的基础。该组织提出的公共信息模型(Common Information Model，CIM)架构，旨在促成软件厂商和硬件厂商按照共同的标准开发存储网络治理解决方案，以提供更强的互操作性并简化客户的治理工作。 CIM/WBEM规范包含三个规范和一个倡议：
● 通用信息模型（CIM）：按照面向对象的方式把治理信息抽象为对象，定义了对象及在对象治理器中的命名和组织方式； ● CIM的表示：定义了CIM对象的XML编码方式； ● CIM操作的HTTP传输规范：定义了答应对对象执行的操作，例如删除、创建、修改某个对象等，以及在HTTP协议上传输这些操作时的XML编码方式和响应状态； ● WBEM倡议：综合以上三个规范，提出了存储治理软件的分布式框架，它按照CIM规范组织对象，使用CIM的XML表示规范作为客户端和对象治理器之间通信时的对象编码方式，使用CIM操作的HTTP传输规范作为CIM操作的传输协议