
3.2 網(wǎng)絡實現(xiàn)
SAN的網(wǎng)絡實現(xiàn)有兩種結(jié)構(gòu):交換網(wǎng)絡和環(huán)狀網(wǎng)。
交換網(wǎng)絡通過光纖通道交換機實現(xiàn),交換機的多個端口可以連接到主機適配器、集線器、存儲子系統(tǒng)和其他交換機等設備。通過交換機的級聯(lián)可以實現(xiàn)網(wǎng)絡的擴展。環(huán)狀網(wǎng)通過集線器來實現(xiàn),形成仲裁環(huán)。同樣集線器也有多個端口與設備相連。交換網(wǎng)絡與仲裁環(huán)在許多書籍中有詳細的討論。
在SAN中存儲子系統(tǒng)為許多服務器系統(tǒng)所共享,為了阻止不同的操作和文件系統(tǒng)訪問另外一個系統(tǒng)的存儲子系統(tǒng)時引起的文件系統(tǒng)私有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不同問題,往往采用SAN網(wǎng)絡分區(qū)隔離存儲訪問。包括交換機端口分區(qū)和端口地址掩碼兩種方法[1],如圖3、4所示。對于多端口的存儲子系統(tǒng)同樣可以對存儲子系統(tǒng)的端口進行分區(qū),實現(xiàn)方法同交換機端口分區(qū)類似。交換機端口分區(qū)在交換機中如此實現(xiàn):當數(shù)據(jù)幀進入交換機端口時,讀取幀內(nèi)容并決定其目的地址是否與端口地址處于同一個分區(qū)。若地址匹配則發(fā)送該幀,若地址不匹配則丟棄該幀,然后產(chǎn)生出錯信息。而端口地址掩碼則是在SAN中服務器中實現(xiàn),需要在服務器中進行端口的正確配置,包括哪個地址可見或阻塞。這種使用端口地址掩碼來隔離存儲訪問是一個小型SAN的有效解決方案,對大型的SAN不推薦使用。
在圖3中所實現(xiàn)的實際上是交換網(wǎng)和環(huán)狀網(wǎng)相結(jié)合的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),可以看到環(huán)狀網(wǎng)的應用可以作為建立大型SAN的基礎。環(huán)狀網(wǎng)絡可以作為公有環(huán)與其他分區(qū)進行數(shù)據(jù)交換或備份等,如分區(qū)B;但有的時候某些存儲設備上的數(shù)據(jù)不希望為其他服務器訪問,這種情況就需要采用私有環(huán),如分區(qū)C。
上述的網(wǎng)絡分區(qū)都是通過網(wǎng)絡管理軟件對交換機端口或服務器端口進行合理配置實現(xiàn)的,因此網(wǎng)絡管理軟件需要很好的可操作性。
3.3 存儲管理
數(shù)據(jù)備份不是一個陌生的概念,它是對數(shù)據(jù)進行存儲管理的基礎,為了在某一天災難發(fā)生時能夠恢復數(shù)據(jù)就必須進行數(shù)據(jù)備份。備份設備一般使用磁帶設備,它使用流數(shù)據(jù)傳輸模式,使得磁帶設備可以全速運行而不必等待發(fā)送到它的數(shù)據(jù)。備份操作的類型包括:
Ø 全量備份拷貝整個磁盤卷的內(nèi)容
Ø 增量備份備份自從上次備份操作以來新產(chǎn)生或更新的數(shù)據(jù)
Ø 差量備份備份自從上次全量備份以來新產(chǎn)生或更新的數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)備份最重要的就是要確保數(shù)據(jù)的完整性。但對于正在有多個用戶進行訪問的系統(tǒng)進行備份時,備份操作可能所拷貝的數(shù)據(jù)一部分時更新的數(shù)據(jù)、一部分是未更新的數(shù)據(jù),這就會帶來麻煩。因此可以在備份操作進行時,限制用戶的數(shù)據(jù)訪問,這叫做冷備份。若備份操作的時間過長就會引起服務器很嚴重的可用性問題,于是采用熱備份。比較有前途的熱備份技術有以下兩種:
Ø 寫前拷貝當正在備份的文件或數(shù)據(jù)發(fā)生改變時,將磁盤上的原有數(shù)據(jù)塊拷貝至一個臨時位置并使用一個位置索引標明數(shù)據(jù)塊原位置和臨時位置,備份系統(tǒng)根據(jù)該索引找到臨時位置的數(shù)據(jù)塊并將之備份。
Ø 軟件快照技術維護磁盤上文件或數(shù)據(jù)的時間延續(xù)性,在任一時刻文件或數(shù)據(jù)的更新部分將被寫到該時刻的數(shù)據(jù)塊中,而更新前的數(shù)據(jù)塊仍保持完整。足夠的存儲空間是這個技術的一個關鍵。
對數(shù)據(jù)進行存儲管理的另外一個關鍵就是數(shù)據(jù)共享。在存儲子系統(tǒng)中各個系統(tǒng)應用都可以處理并形成一些其他系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù),每個系統(tǒng)應用又依賴于存儲子系統(tǒng)所傳送的即時數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)共享就要求在一個存儲子系統(tǒng)中確保一個對于多個服務器系統(tǒng)來說唯一的、即時的、一致的數(shù)據(jù)視圖。因此在這里數(shù)據(jù)共享是一個技術,它可以做到:
Ø 使得不同系統(tǒng)應用能夠得到正確即時的數(shù)據(jù)。
Ø 使得數(shù)據(jù)資源管理更加有效在數(shù)據(jù)共享中每個系統(tǒng)必須自己管理分配給它的存儲容量,同時需要對存儲子系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)通過一個整體的管理器進行管理,以便做到數(shù)據(jù)即時共享。
以上簡要介紹了SAN的幾項關鍵技術,實際當中搭建一個SAN網(wǎng)絡并不是一件簡單容易的事情,需要有更多方面的考慮,如數(shù)據(jù)備份路徑的確認也是很重要的,如果路徑發(fā)生問題整個備份就會流產(chǎn)。
4. 結(jié)束語
存儲區(qū)域網(wǎng)絡SAN技術的出現(xiàn)不能不說是一次存儲領域的革命,它將存儲的概念擴展到了網(wǎng)絡的領域。網(wǎng)絡化的存儲使得以數(shù)據(jù)為中心的各個行業(yè)的應用前景更加廣闊。目前市場上已經(jīng)出現(xiàn)了SAN網(wǎng)絡的硬件產(chǎn)品和軟件產(chǎn)品,如NetApp公司的FAS940c存儲子系統(tǒng)和基于主機的 Snapshot 網(wǎng)絡管理軟件[3]等。隨著研究的深入和應用需求的不斷增加,SAN的技術也將會更加成熟。SAN也必將會更加深刻的改變?nèi)藗兊纳睢?/SPAN>







