2008年（8065）
分类： 服务器与存储
2008-08-24 12:24:22
一、方案简介
在这一存储方案中，最重的设备当然就是SAN机和磁盘阵列。SAN交换机选择了著名的网络存储设备商——的存储交换器产品Cisco SN 5428，它支持相对廉价的iSCSI IP存储。iSCSI/光纤通道存储路由器Cisco SN 5428配置两个千兆以太网端口、八个光纤通道端口和三个管理端口。由于支持IP网络上的光纤通道、千兆以太网和iSCSI，可方便利用现有设施建立SAN。
存储设备择IBM TotalStorage FAStT500，该高校共配置了3个扩展单元，总共配置了28块73G硬盘，使系统的总容量达到2774GB。
这一存储系统网络连接如下图所示，Cisco SN 5428交换路由器的千兆以太网端口与原有网络Cisco Catalyst 6506核心交换机连接，另一端使用光纤通道端口和IBM TotalStorage FAStT500磁盘阵列存储设备连接。
| 网络连接图（点击看大图） |
iSCSI IP存储方案是许多企业存储系统的首选，因它既可以得到接近纯光纤的SAN存储性能，又能以低于光纤通道许多的价格实现，是一种极佳的折衷方案。iSCSI IP存储方案将以太网和IP、SCSI联系在一起，这比光纤存储方式来的更加直接和方便、便宜。同时，与使用光纤专用SAN交换机不同，iSCSI使用的是通用IP路由器和LAN交换机，Cisco SN 5428就是这样一款IP存储路由器。因此，iSCSI除了使网络上的存储容易实现外，只要是在IP网络上就可以进行无论公司内外的存储。价格方面，与每1TB容量SAN设备相比，iSCSI设备的价格仅为1/3左右，解决了高校普遍经费不足的难题。
虽然除了iSCSI外，NAS也可以在不使用专用交换机的情况下直接接入IP网络进行存储，而且iSCSI和NAS在价格上基本一致，但却比NAS的数据传输能力要高。iSCSI之所以数据传输能力高于NAS，是因为二者的数据传输机制不同。NAS在进行数据传输时，要将SCSI全部转换为文件存取（CIFS、NFS、HTTP、FTP等）。而iSCSI则可以原封不动地使用SCSI协议。正因为省去了向文件存取协议的转换过程，所以iSCSI的速度得以提高。另外，iSCSI今后还增加了NAS所不具备的两项功能：（1）将同一文件配置到多个设备中；（2）为数据建立镜像。
二、选型产品介绍
在这一方案中我们主要介绍Cisco SN 5428存储路由器和IBM FAStT500磁盘阵列两类产品。
1. Cisco SN 5428
| Cisco SN 5428（点击看大图） |
Cisco SN 5428存储路由器通过Internet协议（IP）网络实现对存储设备的普遍访问。
使用Cisco SN 5428存储路由器，可以像访问本地存储设备那样容易地直接访问IP网络中任何地方的存储设备。当访问存储设备时，可以获得（TCP/IP）协议所能带来的所有稳固特性，包括安全性、可用性、易管理性以及服务质量（QoS）。
更重要的是，Cisco Systems公司提供的Cisco SN 5428存储路由器能够在IP上支持小型计算机系统接口（iSCSI），这是第一个基于IP标准和互操作性的存储实现方式。
Cisco SN 5428的主要优点如下：
（1）以IP方式访问磁盘子系统
Cisco SN 5428存储路由器能够无缝安装到现有的存储和数据网络之中。Cisco SN 5428存储路由器基于IP标准和存储区域网（SAN）标准，可以提供与现有局域网（LAN）、广域网（WAN）、光纤和SAN设备之间的互操作。熟悉IP组网的网络管理员能够很快熟悉SN 5428存储路由器及其管理界面。
Cisco SN 5428存储路由器在千兆位以太网和使用光纤通道连接起来的存储设备之间实现互连，参见图1。IP存储网络直接建立在现有的IP的光纤通道基础设施上，并能够通过使用廉价、高性能的千兆位IP路由和交换产品对其进行扩展。可以使用所有的IP网络管理、性能工具和QoS工具来优化一个IP存储网络。驻留在主机上的iSCSI驱动器是Cisco SN 5428存储路由器的关键组件。iSCSI驱动器截取SCSI命令，将其封装为IP命令，并将其重定向到Cisco SN 5428存储路由器。很多环境中的多种操作系统都可以支持这些驱动器。
（2）支持块级别访问
Cisco SN 5428存储路由器使存储系统能够在块级别上被访问，而无论所使用的操作系统是什么。在内部实现的iSCSI为所有应用提供了无缝的块级别访问，而且不需要附加软件层来实现IP网络智能。通过Cisco SN 5428存储路由器，任何能够使用SCSI协议访问存储的应用都变成了一种IP应用。这一功能使现有的应用软件套件不必修改就可以直接运行。
（3）广泛的安全性保障
除了提供对存储设备的方便访问能力以外，Cisco SN 5428存储路由器还提供了广泛的安全功能，这些功能是控制对宝贵存储资源访问的关键。 通过利用标准IP技术，SN 5428存储路由器允许使用以下安全功能：
现有的安全基础设施（防火墙、访问控制列表等等）；
组网QoS及优先级功能，为存储提供服务级协议（SLA）；
此外，Cisco SN 5428存储路由器能够提供在光纤通道交换机中可以普遍使用的逻辑单元号（LUN）映射。LUN映射控制对特殊LUN的客户机访问。使用这一特性，可以定位存储阵列中的重要数据，并能够确保只有那些获得了网络管理员许可的用户才能访问这些数据。为进一步对安全性进行控制，Cisco SN 5428存储路由器还拥有密码保护功能。
（4）良好的扩展性
Cisco SN 5428存储路由器为的IP网络和存储系统提供了最优的性能和可靠性。可以添加Cisco SN 5428以满足的网络对性能和可靠性的要求。可以将Cisco SN 5428堆叠并连接起来，以构成一个逻辑集群。这一超高可用性的体系结构使能够实现性能和可用性的同时增加。如果集群中的一个单元失效，可以配置另一个单元来自动接管失效单元。另外，还可以堆叠Cisco SN 5428，实现所要求的任意级别的容错（即所谓1+n）和可靠性，以支持要求最高的应用程序的需要。
（5）易管理性
Cisco SN 5428存储路由器使用行业标准的简单网络管理协议（SNMP），实现全面的网络管理支持，可以使用标准管理信息库（MIB），包括iSCSI。通过使用TCP/IP网络固有的MIB，可以使用行业标准的SNMP系统管理器支持Cisco SN 5428存储路由器。不要求进行新的学习培训。
（6）熟悉的配置和管理界面
安装Cisco SN 5428存储路由器很容易，只需用其连接的以太网网络和光纤通道连接的存储，并使用Cisco SN 5428存储路由器配置向导就可以了。通过配置向导，只需几分钟的时间就可以实现IP访问存储。安装完Cisco SN 5428存储路由器以后，可以使用现有的IP系统管理器、Cisco SN 5428存储路由器基于Web的图形用户界面（GUI）、使用熟悉的Cisco配置语法的Cisco SN 5428存储路由器命令行界面对其进行监视和管理。
（7）有效的投资保护
如果网络中包含了Cisco SN 5428存储路由器，就可以在使用现有的TCP/IP网络基础设施的同时，保留当前以及近期在存储系统上的投资，这是这所高校选用这一交换路由的重要原因。共存和移植是难度大而又费用高的系统管理问题。Cisco SN 5428存储路由器简化了这些成本高昂的管理、部署和支持问题。现有的光纤通道投资将可以继续得到使用，而使用IP基础设施可以帮助减少拥有成本并使存储访问更加稳固。
目前Cisco SN 5428存储路由器支持全面的服务器操作系统，其中就包括 NT 4.0/2000 （x86）；SUN Solaris 7和8（SPARC）；Linux OS内核2.2等。
2. IBM TotalStorage FAStT500存储阵列
IBM TotalStorage FAStT500 存储阵列是全光纤的存储区域网络（SAN）解决方案，提供基于 SAN 环境的高性能。IBM TotalStorage FAStT500存储阵列是一种全光纤的存储区域网（SAN）解决方案，能够以合理的价格为提供所需的性能。
| IBM TotalStorage FAStT500（点击看大图） |
它主要具有以下几方面优点：
（1）可提供优异性能的领先技术
IBM TotalStorage FAStT500存储阵列最多可以提供8个光纤通道直接主机连接或SAN连接，能够实现快速的数据访问（最高速度可达383MB/秒）-这使其非常适宜用于那些实时性能是关键的计算环境。除了高带宽，IBM TotalStorage FAStT500还可以支持多种类型的操作系统，其中包括IBM AIX、Linux和Microsoft NT/2000。
（2）提供实现增长所需的可扩展性和灵活性
IBM TotalStorage FAStT500的模块化设计允许只在需要的时候购买相关的组件。它的存储容量可以从18GB扩展到32TB以上。此外，可以选择与自己的应用或特殊融资需求相匹配的适当的RAID级别（RAID 0、1、3、5或10），帮助扩展和利用现有和未来的投资。
（3）逐步提高的可用性，帮助最大程度地减少停机时间
IBM TotalStorage FAStT500解决方案可提供能够防范组件故障的安全性。双热交换RAID控制器可帮助提供所需的吞吐能力和冗余，每个控制器最多可支持512MB的电池后备高速缓存。冗余的风扇、电源和动态存储管理功能进一步提高了系统的可用性。
FAStT存储阵列允许从一个单一控制台管理多个FAStT500系统。通过从一个地点控制的整个环境，可以帮助节省内部资源，将相关的人员解放出来，用于提高核心竞争力。
（4）支持多系统连接
IBM TotalStorage FAStT500除了可以支持连接多台IBM p系列或RS/6000外，还可以支持其它UNIX平台和Intel平台的服务器与AIX服务器的连接，目前可以与AIX平台共同连接的操作系统包括Solaris，Windows NT，Windows 2000。这些服务器可以共享同一个IBM TotalStorage FAStT500的端口。在这种配置下，IBM TotalStorage FAStT500必须被分区，每个分区只能被一台服务器使用。但其Firmware（固件）版本必须是7.10。
三、编后语
本方案最大的特点就是互操作性和可扩展性极佳，可以满足像高校这样复杂的网络环境中使用，同时还可满足企业不断增长的存储需求。
这只是这所高效的初步规划，据悉，还将在后面的扩展中采用更廉价的IP存储设备，如支持iSCSI存储的磁盘阵列，因为Cisco SN 5428路由器本身就支持SCSI接口，实现起来非常方便。之所以开始并没有选择支持iSCSI存储的磁盘阵列，原因就是目前系统刚建立，存储数据量较大，需要较高性能，将来选择IP存储的原因只是作为辅助系统来计划的，以实现分级存储。
