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“变形”数据存储的“金刚”架构

2012-07-23 16:36:19作者:来源:

摘要在这里,我们将一起了解数据存储系统中的不同组件,包括服务器架构、SAN的各个组成部分、外部磁盘以及磁盘控制器。...

  搭建一个生产环境下的数据存储系统,需要一个由一系列不同部件精良打造的架构。服务器(服务器集群)、CPU、内存、内部总线、主机总线适配器(HBA卡)、连接器产品、存储区域网络(SAN)组件,内部和外部的磁盘或磁带存储,都对搭建一个良好平衡的数据存储系统起到了重要的作用。如果不能提供足够的带宽以及备用的数据传输路径将对系统性能产生极大影响,同时可能随时导致灾难性故障。没有良好的存储架构规划的话,你甚至可能正将与之相关联的业务放在一个危险的位置。

  在这里,我们将一起了解数据存储系统中的不同组件,包括服务器架构、SAN的各个组成部分、外部磁盘以及磁盘控制器。

  服务器架构

  不管是什么样的厂商,标准的服务器都会配备有一个连接到内存的CPU全套设备,以及一个或者多个用于提供对外围设备以及外部设备访问用的总线。

  总线可以被看做是一条信息通道;上面有不同的“线路”,根据服务器的新旧,线路的数量或者线路上传输的速度也受着不同的限制。如果你机器的总线上有许多的通路,比如总线和接口的标准(PCIe)是x8,如果每条通路上的速度都已经达到了最大化,就可以让CPU高速地处理输入和输出的数据,同时也为CPU处理其他工作剩下了时间,而不会出现CPU在一旁等待工作到来的情况。

  在购买这些设备前,你需要从厂商那里充分了解服务器的价格以及其中每个部分是如何在一起工作的。同时你还需要从厂商那里获知PCI总线和CPU连接的传输速度限制是多少。比如,内部互联的设计可能成为一个瓶颈,这个瓶颈会降低所有信息通道上数据传输的速度。

  主机/通道适配器

  主机总线适配器或者主机通道适配器(HCAs)用于将外部设备同服务器连接起来。当然,也有可能通过使用网络适配器将数据传输到NAS设备上。不管是哪种情况,这些设备上的配置都是厂商默认设置好的,而这些设置在真正的生产环境中并不一定合适。你需要做的是了解这些参数的含义并且能够按照环境中特定的I/O需求来选择适合自己环境的参数。在购买产品后,厂商也一定会提供与最佳实践相关的文档帮助你了解这些参数,并在你调优数据存储环境的过程中为你提供帮助。

  存储区域网络架构以及带宽

  在生产环境中能够提供足够的访问磁盘或磁带存储的路径是非常重要的。假定你期望的传输速率是每秒800MB,而传输的通道限制是每秒400MB,那么这个期望就没有办法实现。需要注意的是,通过简单的操作是无法测量出传输通道的带宽的。我曾经听到一些客户说,他们通过将一个单独文件从内部磁盘拷贝到外部磁盘来测试传输通道的带宽。事实上,这样的测试没什么意义,因为内部磁盘的带宽受到单个内部磁盘速度的限制,而外部设备通常是一组做过RAID的磁盘组合。换句话说,单个磁盘的操作可能不能提供出一个期望中的测试结果。有一些基准测试的工具,用于测试当前环境下的数据流以及带宽情况。在这些工具的帮助下,你会为自己的系统可以提供如此好的性能而感到惊喜。

  备用通路

  备用通路在存储区域网络(SAN)设计中同样非常重要。如果你已经配置好了服务器,提供了充足的带宽以及备用通路,那么你的存储区域网络(SAN)将会发挥出良好的性能。备用通路的意义在于,一旦由于某些原因主要通路对数据的访问被中断,备用通路就会提供一条迂回的线路。访问中断的原因有很多,可能是线缆本身就有问题,或者是HBA卡被重置了,或者那条通路上的组件已经损坏了。在没有备用通路的情况下,发生任何小的问题,都会造成整个运营的中断。


(本文不涉密)
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