数据中心存储网络架构探究

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1、数据中心存储网络架构探究　　【摘要】本文分析了数据中心传统的储存网络构架，分析了目前主流的三种储存构架，接着，对三种3种存储网络技术进行了分析。最后，本文对存储网络架构ＦＣｏＥ和ＣＥＥ的展望。【关键词】数据中心；储存网络构架；研究中图分类号：C37文献标识码：A文章编号：一、前言储存技术对于数据中心的技术处理来说极其重要，在整个容灾中心演进过程中必须有一定的可靠性，这样才能够保证数据中心的可用性。因此，了解和分析当前储存网络构架技术很重要。二、数据中心传统架构当前数据中心IT设备主要分为IP数据网络、存储网络、

2、服务器集群三个部分，服务器集群通常需要连接两个网络：IP数据网络（IPNetwork）和存储网络（StorageAreaNetwork）。数据网络基本上是以使用最为广泛的TCP/IP协议组为基础的通信网络，而存储网络则是以FC光纤通道协议为基础。7传统架构模式下，业务与数据基础架构是紧密耦合，以业务为单位，不同项目各自规划和购买硬件资源；每当有新的业务需求，业务部门会列出一揽子清单，要求购买服务器、交换机、磁盘阵列等硬件设备以及相关的软件，日后的运行、维护、扩展、调整等都以这一揽子环境作为基础。传统网络架构试图

3、应对激增的应用、服务器、存储和网络流量，大量的设备占据了空间、电源及散热，提高了数据中心建造和维护成本和以及设备部署的复杂性。当系统规模膨胀到一定的程度时，整个数据中心将不堪重负，并严重地制约业务的进一步发展。因此，必须有一种能够提供灵活扩充、成本低廉，并具备高性能，能够按需分配的下一代数据中心来满足用户的需求，新型的数据中心建设就是在这种需求中诞生的。三、目前主流三种存储构架1DASDAS是指将存储设备通过SCSI接口或光纤通道直接连接到一台计算机上DAS主要应用在网络互连比较困难，以及网络带宽资源不是很丰富

4、的场合，将存储设备直接连到服务器上；由于是本地存储，存取速度都很快。2NASNAS即将存储设备通过标准的网络拓扑结构（例如以太网），连接到一群计算机上。7NAS产品包括存储器件（例如硬盘驱动器阵列、CD或DVD驱动器、磁带驱动器或可移动的存储介质）和集成在一起的简易服务器，可用于实现涉及文件存取及管理的所有功能。集成在NAS设备中的简易服务器可以将有关存储的功能与应用服务器执行的其他功能分隔开。这种方法从两方面改善了数据的可用性：第一，即使相应的应用服务器不再工作了，仍然可以读出数据。第二，简易服务器本身可靠性

5、较高，不容易崩溃，因为它避免了引起服务器崩溃的首要原因，即应用软件引起的问题。3SANSAN是一种将存储设备、连接设备和接口集成在一个高速网络中的技术，它本身就是一个存储网络，承担了数据存储任务，SAN网络与LAN业务网络相隔离，存储数据流不会占用业务网络带宽。NAS架构如图3所示。根据存储网络所采用的传输协议和物理介质的不同，SAN有FC-SAN和IP-SAN两种实现方式，FC-SAN采用高速的光纤通道构成存储网络，是传统的SAN架构。随着IP技术的不断成熟和发展，基于IP的SAN存储网络集合了IP的开放性和

6、数据块存储等多方面的优点，并以IP协议替代光纤通道协议实现端到端的SAN存储。在大的存储架构上，IP-SAN同FC-SAN是一样的，也是一种集中存储架构，构建在FC-SAN上的应用也可以构建在IP-SAN之上。7FC-SAN发展缓慢，前景不明，FC网络将被以太网替代。IP-SAN存储技术发展迅速，是目前所有第三方知名咨询机构认可的存储技术发展方向。四、3种存储网络技术分析1存储区域网随着经济、社会的发展，人们对数据的请求方式越来越少地受到时间和空间的限制，数据的增长与需求不再有很强的规律性可循。然而，大量的独立

7、存储仍广泛存在于企业的数据中心中，很容易使数据分布呈现“信息孤岛”的局面，对数据的存储、利用和分析造成很大困难。通常这些独立存储与业务系统相对应，随着数据量的增长，对它们的扩容也经常出现顾此失彼的现象。如果一次性扩容较大，难免挤占其他系统的扩容预算，如果扩容较小，则会承受频繁扩容的压力。此类问题需要新的存储技术来解决。存储区域网（SAN，StorageAreaNetwork）是将存储设备（诸如磁盘阵列、磁带库等）与服务器连接起来并采用光纤接口的专用存储网络。它结构上允许服务器和任何存储磁盘阵列或磁带库相连，并直

8、接存储所需数据。SAN架构如图1所示。较之传统的存储方式，SAN可以跨平台使用存储设备，还能对存储设备实现统一管理和容量7分配，降低维护和使用的成本，提高存储的利用率。根据美国存储专家克里斯多佛的统计，使用独立存储方式时，存储利用率达到50%就算比较高了，而使用SAN架构的存储利用率通常在80%以上。更高的存储利用率意味着闲置存储设备的减少，相应的电源能耗和制冷能耗也会降低。部署SAN