北京工业大学IP SAN存储系统

在我们的存储网络调查中，79％的被调查者透露，他们计划在自己的SAN中使用光纤通道。同时，我们还发现，能够以合理价位替代光纤通道的存储网络产品目前尚不存在。因此，使用千兆以太网和基于IP的存储技术将成为必然之路。一方面，使用通用的网络产品来实施存储网络可以做到少花钱，网络管理人员也好找。另一方面，随着新产品的问世，实施和管理一个额外的存储网络还需要增加员工人数。无疑，除光纤通道外，已经成熟起来的IP存储也是不错的产品。    简单来讲，IP存储就是使用IP，而不是光纤通道，把服务器与存储设备连接起来的技术，除了标准已获通过的iSCSI，还有FCIP、iFCP等正在制定的标准。而iSCSI发展最快，已经成了IP存储一个有力的代表。
    目前，许多网络存储提供商致力于将光纤通道（FC）设定为SAN的一种实用标准。但是，其高昂的建设成本，远非一般企业所能够承受。与之相比，NAS技术虽然成本低廉，但是受到带宽消耗的限制，无法完成大容量存储的应用，而且难以满足开放性的要求。iSCSI在避开了传统NAS/SAN的弊端之后，以网络为中心倡导新的存储方案（开放存储网络），同时还享受到NAS和SAN拓扑结构的优势。“iSCSI”（互联网小型计算机接口）标准把存储设备、服务器与应用通过普通的互联网协议结合在了一起，而不是使用速度更快但是价格更昂贵、更复杂的光纤通道技术。为众多中小企业、政府、学校提供了经济合理和便于管理的存储设备直接访问的能力。
    一、什么是iSCSI？
    2003年2月11日，IETF通过了iSCSI标准，这项由IBM、Cisco共同发起的技术标准，经过三年20个版本的不断完善，终于得到IETF认可。这将吸引更多的厂商参与到相关产品的开发中，也会推动更多的用户采用iSCSI解决方案。作为早已被广泛传播的网络存储技术，很多人士都对这项技术耳熟能详。
    iSCSI（互联网小型计算机系统接口，internet SCSI）是一种在Internet协议网络上，特别是以太网上进行数据块传输的标准。是一个供硬件设备使用的可以在IP协议上层运行的SCSI（小型计算机系统接口）指令集。SCSI是以一种广泛使用的连接硬盘和计算机的技术标准，iSCSI这种技术则是将SCSI技术应用到传统的以太网络连接上，对于中小企业的存储网络而言，iSCSI技术的性价比要高于基于光纤的产品。
    iSCSI是基于IP协议的技术标准，是允许网络在TCP/IP协议上传输SCSI命令的新协议，实现了SCSI和TCP/IP协议的连接，该技术允许用户通过TCP/IP网络来构建存储区域网（SAN）。
    iSCSI可提供必要的映射，通过IP传输SCSI指令，就像今天的光纤通道可以传输SCSI指令一样。iSCSI是为主机到存储设备的端到端连接而设计的，类似于光纤通道的SAN架构，iSCSI技术包括可使主机到兼容的存储设备之间通过IP交换机进行通讯。而驱动器仍可使用真正的SCSI驱动器，因为iSCSI并不等同于今天的硬盘连接技术。
    二、IP SAN存储方案
    北京工业大学视频图象研究中心积累了大量的科研经验和实用技术。近年来在高分辨率、大容量、实时序列图象的获取、处理和检测技术取得了较为系统的成就，北京工业大学视频图象研究中心已经开发多项应用系统及产品。
    该研究中心日常的图象识别、图象处理业务需要高速可靠的大容量存储空间，为了满足科研环境的需求，该研究中心于2001年配备了4台IBM NF5600服务器和1台ACCSOTR DS2000（现在改名为DS6000）磁盘阵列。但随着业务系统的不断更新，需更大容量的存储空间，原有的单机直联存储系统已不能满足业务系统的需求。根据北京工业大学视频图象研究中心业务系统的目前应用情况，大恒存储率先采用2套大恒ACCSTOR FS8000光纤磁盘阵列、2套SanRad iSCSI V Switch 3000虚拟存储交换机、3Com千兆数据网络交换机等为平台的IP SAN存储网络解决方案（如图所示）。
    北京工业大学视频图象研究中心IP SAN存储解决方案具有以下几个特点：
    系统的高可扩展性
    采用IP存储方案，只要联入局域网的计算机都可以使用存储系统里的存储空间，使得整个存储系统具有高扩展性。ACCSTOR DS8000F光纤磁盘阵列可以支持112块硬盘（目前只使用30块磁盘），随着业务系统的发展还可以扩展82块硬盘（12TB），系统的可扩展存储空间非常大。SanRad iSCSI V Switch 3000存储交换机具有4个存储接口，两台做群集后可以支持8个存储接口，目前使用了5个，还可以提供3个其他存储设备联入整个系统。
    系统的高性价比、低TCO
    采用iSCSI标准，只要计算机有网卡，就可以使用存储系统中的存储空间，以实现低成本的IP SAN.
    系统的高可靠性
    采用互为热备的存储设备。光纤磁盘阵列采用双控制器，而且两台磁盘阵列互为备份；两台存储交换机进行群集，提供双机热备负载均衡，从而保证整个系统的高可靠性。部分重要应用的服务器进行双机工作，从而保证关键业务不被中断，提供系统的可靠性和稳定性。
    系统的高性能
    大恒ACCSTOR FS8000光纤磁盘阵列和SanRad iSCSI V Switch 3000存储交换机采用2G的光纤存储通道，保证高速数据传输能力。同时采用高性能3Com千兆以太网交换机来保证系统的高性能。
    存储空间整合及统一管理
    采用了具有虚拟存储功能SanRad iSCSI V Switch 3000虚拟存储交换机。可以对磁盘阵列（Raid）、JBOD等不同的物理磁盘空间进行统一管理，同时支持Raid0、Raid1、Raid10、Raid0+1等方式。支持FC 1Gbps、FC 2Gbps、Ultra 2 SCSI、Ultra 3 SCSI等接口的磁盘阵列系统，可以对不同类型的磁盘阵列系统进行存储空间的整合。这一切对于服务器来说是完全透明的，简化服务器对存储空间的管理。
    设备集中管理
    所有设备（磁盘阵列、存储交换机、网络交换机等）都支持SNMP协议可以通过相应的图形化网管软件对设备进行管理。
    ACCSTOR FS8000是大恒公司自主研发的高性能2Gbps全光纤磁盘阵列存储设备。ACCSTOR FS8000提供最高级的数据可用性、性能以及存储共享。它的模式化设计使得在IP ；SAN存储区域网络中的系统维护时间降至最低，并最大限度地提高了可扩缩性能，而性能和容量的增长不受影响。ACCSTOR FS8000还可以通过GUI图形用户界面交互式平台进行配置和操作，它具有完全部件冗余、2Gbps的光纤通道，包括dual-loops和多主机配置，支持多达112块光纤硬盘（16TB以上）。
    SanRad iSCSI V Switch 3000虚拟存储交换机是以色列SanRad智能存储网络公司存储资源管理及数据通信产品系列中的一员。iSCSI V Switch 3000是基于IETF的iSCSI标准的虚拟存储交换机。iSCSI V Switch 3000不但提供了iSCSI交换及虚拟化功能，而且提供了基于Web的直观化管理工具
    三、IP存储御风而行
    简单地说，iSCSI可以实现在IP网络上运行SCSI协议，使其能够在诸如高速千兆以太网上进行路由选择。iSCSI技术最重要的贡献在于其对传统技术的继承和发展上：其一，SCSI（Small Computer Systems Interface，小型计算机系统接口）技术是被磁盘、磁带等设备广泛采用的存储标准，从1986年诞生起到现在仍然保持着良好的发展势头；其二，沿用TCP/IP协议，TCP/IP在网络方面是最通用、最成熟的协议，且IP网络的基础建设非常完善。这两点为iSCSI的无限扩展提供了夯实的基础。
    在iSCSI技术出现之前，构建存储区域网的唯一技术是利用光纤通道（Fibre Channel），该标准制定于20世纪90年代初期，但是其架构需要高昂的建设成本，远非一般企业所能够承受。iSCSI技术的出现对于以局域网为网络环境的用户来说，它只需要不多的投资，就可以方便、快捷地对信息和数据进行交互式传输和管理。相对于以往的网络接入存储，iSCSI的出现解决了开放性、容量、传输速度、兼容性、安全性等问题，其优越的性能使其自发布之日始便受到市场的关注与青睐。
    IP存储无疑是近一段时间发展最为迅速的存储技术之一。在用户、厂商密切关注之下，IP存储由概念的产生到目前实际产品的出现，已经发生了翻天覆地的变化。