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企业数据存储技术的分析
2012-03-14 18:11:00作者: 刘晓普 杜彬彬 来源:
摘要如何安全、高效地实现数据存储、数据恢复以及数据容灾问题,已成为目前网络数据时代的一个热点技术,同时也掀起了继互联网热之后的又一次技术浪潮,它把网络带入了以数据为中心的时代。...
目前各信息系统的应用几乎遍及了企业工作的所有环节。如何安全、高效地实现数据存储、数据恢复以及数据容灾问题,已成为目前网络数据时代的一个热点技术,同时也掀起了继互联网热之后的又一次技术浪潮,它把网络带入了以数据为中心的时代。
1网络存储技术分析
随着企业网络应用工作的持续开展,应用数据量不断增加,企业管理者都普遍感觉自己企业的存储容量、存储性能滞后于网络应用的发展。在这种需求背景下,为满足当前不同层次应用需求的存储方案产生了,这方面的技术方案主要有:DAS(直连存储),NAS(附加存储),SAN(存储区域网)。
1.1直接附加存储—DAS
传统的直接存储的模式DAS是直接将存储设备连接到服务器上。DAS方案主要在早期的服务器上使用,由于当时数据的存储容量要求不大,单个服务器的存储能力就可以满足日常的存储需求。但存储方案中的存储设备直接挂在服务器上,随着需求的不断扩大,越来越多的存储和服务器被增加进来,导致服务器和存储孤岛的增加,资源利用率低下。在该环境下存储结构和扩展性较差,存储的传输速率不高,它仅适用于在小型网络中使用。
1.2网络附加存储—NAS
NAS存储技术,是指存储设备通过现有的局域网(LAN),连接到一群计算机上,这种数据存储不再是服务器的附属,而作为独立网络节点存于网络之中,使所有的网络用户共享。在这种存储方案中,由于存储设备不是直接与服务器相连,所以存储容量很容易扩展,可达到即插即用的作用,具有较好的灵活性和可用性。但是它的主要缺点是:增加了网络流量,容易给数据传输造成瓶颈。
1.3存储区域网络—SAN
SAN是一种专用网络,是网络服务器群的后端,可采用光纤通道或iSCSI等存储专用协议连接成高速专用网络,使网络服务器与多种存储设备直接连接。这种独立的专有网络存储方式具有扩展性高、可管理性和容错能力强等优点。采用DAS ,NAS这两种传统存储的企业,在实际应用中存在着物理部署和数据存储分散、运维的成本提高和运维效能低下、数据存储缺乏异地容灾功能、存储容量的可扩展性差等问题。而SAN技术则可以有效克服前2种方案存在的主要功能缺陷,实现企业数据存储的高可靠性、高扩展性和高度集中。利用SAN,不仅可以提供大容量的存储数据,且地域上可以分散并缓解了大量数据传输。对于局域网影响,选择SAN作为企业网络数据存储已成必然趋势。
2 NAS与SAN的选择
NAS和SAN这两种基于网络存储的解决方案在企业应用中各具优势,因此成为企业级数据存储的主流方案。NAS和SAN这两种技术不但可以满足灵活的存储访问需要,而且都基于开放的、业界标准的网络协议:用于SAN的光纤通道协议和用于NAS的网络协议(如TCP/IP)。相比而言,SAN的应用范围更为广泛,而且可以提供对NAS设备的存储。而NAS一般用于文件级数据访问的应用。如果不考虑它们的差别,NAS和SAN在今天的企业级存储中都发挥着重要的作用,比传统的服务器连接存储拥有更多的优势。在网络存储的实际应用中,SAN依靠良好的可靠性、可用性、可扩展性、快速数据访问能力、分布式存储架构、高速备份等特点占据优势;但NAS的使用方便、节约成本和易于管理等特点对中小型企业用户仍很有吸引力。对于不同的应用,这种特点的差异尤其明显。例如在电信企业里Internet的服务用NAS存储比较好,而高端计费则是SAN比较好,至于呼叫中心、数据挖掘、数据仓库等用SAN和NAS都可以。
3 SAN存储技术的特点与选用分析
SAN可以实现网络服务器与存储设备之间的多对多连接,而且,这种连接是本地的高速连接。SAN架构的优势在于强大的扩展性、多种存储设备的集中和新架构支撑下的新型数据应用方式,在安全意义下负责可持续的存储和数据传输。
SAN具有下面2个特点:
(1)无限的扩展能力。由于SAN采用了网络结构,服务器可以访问存储网络上的任何一个存储设备,因此用户可以自由增加磁盘阵列、带库和服务器等设备,使得整个系统的存储空间和处理能力可以按客户需求不断扩大。
(2)更高的连接速度和处理能力。SAN采用了为大规模数据传输而专门设计的光纤通道技术,目前的传输速度有1 Gbps和2 Gbps,并会很快开发出传输速度为10 Gbp,的光纤通道交换机。
SAN(存储区域网络)是将不同的数据存储设备连接到服务器的快速、专门的网络,可以扩展为多个或远程站点以实现和备份和存档存储。SAN采用光纤通道(Fibre Channel)技术,通过光纤通道交换机连接存储阵列和服务器主机,建立专用于数据存储的区域网络。SAN经过十多年历史的发展,已经相当成熟,成为业界的事实标准。SAN存储采用的带宽从原来的100 MB/s,200 MB/s发展到目前的1 Gbps,2 Gbps。
SAN技术应用是一套非常有效的解决方案。
首先,它避免了出现单点故障,大到主机、存储设备,小到光纤适配器,所有部件均是冗余容错的;
第二,无论主机还是存储设备出现故障,均可通过主/备份中心的光纤交换机连接来保证通信和数据的完整性;
第三,万一主数据中心出现意外灾难,系统可以自动切换到备份数据中心,从而保证系统的最高可用性。
4应用效果分析
SAN存储系统的建立,为公司信息系统提供坚实可靠的数据存储基础架构。所有应用数据可在这数据存储基础架构上进行集中控制和统一管理;通过简化管理和集中备份可降低总体存储成本;通过提高存储利用率可更有效的实现资产利用;通过灾难恢复功能(例远程镜像、即时复制)可有效降低数据丢失的风险。
建立在SAN基础上的数据容灾方案的实施,从根本上将数据库管理人员解放出来,保证了整个业务系统连续不断地运行。该系统可以做到在正常计划性停机以外的其余时间内的高可用性,这也正是企业各业务本身所要求的。整个系统的设备虽然很多,但不论是主机系统、存储设备,还是光纤交换机、光纤卡等,均能通过一台工作站进行集中管理和监控,大大节省了人力资源,提高了工作效率。
5结论
企业在规划和设计数据存储系统时,应根据企业的网络结构、数据量需求、应用特点、资金承受能力等实际情况合理选择DAS,NAS,SAN等解决方案,当然还可以考虑多种方案的结合实施,以求达到性能价格比的最佳。
(本文不涉密)
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