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1、SAN与NAS融合的前前后后 在存储技术蓬勃发展的今天，很多用户，集成商甚至提供解决方案的主流供应商都在谈论SAN与NAS的融合。但用户的情况和需求千差万别，虽然能够看到集中管理数据对应用和管理带来的种种好处，但普遍的心态是担心在重新部署数据集中方案过程中存在困难和隐患。所以笔者不再罗列SAN与NAS融合的种种益处，而是探讨在具体环境中SAN与NAS如何融合，及其融合后的特点。当然笔者不可能针对某一具体案例进行探讨，而是根据常见的通用环境进行分析，希望读者谅解。SAN 与 NAS 融合前的环境图 1首先一种情况是用户已经拥有了SAN和NAS ，甚至还有个别的DAS应用，如图 1，在这样的环境下
2、如果要实施SAN与NAS融合，用户担心在施工过程中他应用系统要冒很大的风险，实际上这种担心大可不必，在NAS服务器上安装HBA卡并接入光纤交换机的过程是普通的硬件操作，之后完全可以利用SAN网络的冗余路径在周密的测试和可逆向的操作下安全实施。而这对集成商来说绝对是费力不讨好的，因为目前的国内用户为工程投资的可能性不大，集成商没有足够的利润当然不会推荐这样的工程。将这样的环境重新整合为数据集中的存储网络，其结果与下文中的方案是相同的，所以先不过多的讨论。用户的应用千差万别，但就其根本是相同的，即基于本地局域网的多业务应用，如下图：图 2在此环境下，用户的环境可能是没有SAN或者有了SAN的部署，
3、但这两种情况针对于SAN与NAS融合的总体方案来说，只是就其核心应用部署SAN网络的问题，因为SAN与NAS融合的目的是整合存储资源，而这个资源首先要保证企业关键业务的应用，整体方案的设计原则和目标首先要保证核心业务的存储资源和系统性能，再向下兼容其他业务，其核心必然是SAN网络。所以都要在成功建设了SAN网络之后集成SAN与NAS融合的方案。在这张图中还有另外一种情况，而且非常关键，即当前的多业务应用中存在文件服务器，而且文件服务器还应用了DAS系统，因为文件服务器加DAS系统等同于NAS。在目前的技术对于即有NAS的融合后，一旦用的是SCSI、SATA等非光纤磁盘阵列，必须考虑如何继续使用
4、这些磁盘阵列的资源，因为 SAN 本身是基于光纤通道技术的，目前还没有兼容其他总线协议的产品。如果即有NAS系统使用的是光纤磁盘阵列，整个融合方案的实施将非常轻松，只需要添加网络设备，以光纤交换机为核心，按照 SAN 系统的标准连接重新拓扑即可实现，在整合后，原有的文件服务器（NAS服务器）只作为SAN系统主机群中的一个客户端。当然，在如图的多应用案例中，在没有SAN系统的条件下而使用光纤盘阵的NAS有些不可理解，但本文为了讨论各种可能的情况，对这种特别环境进行分析，而这种使用光纤盘阵的案例并不是没有可能。在目前现有的NAS应用中，多数用户使用的是SCSI、SATA 等非光纤磁盘阵列，甚至使用
5、的是SATA、NAS集成设备。而目前还没有兼容SCSI、SATA等总线协议的光纤交换设备，特别是对NAS整机更无法兼容，使这些设备无法接入光纤交换机，这些存储设备在目前的技术条件下是无法连接到SAN系统中的。DAS系统可以拆开，将原有的文件服务器（NAS服务器）改装HBA卡接入SAN交换机。而剩余的存储设备（包括NAS整机）则无法在SAN系统中利用，这不仅仅是几台设备的利用问题，它将影响到以数据集中为目的的整体方案的决策，因为如果不能实现数据的集中，那整合的方案就失去了根本意义。另外在用户的系统中很可能部署了DAS存储系统，当然光纤DAS设备可以继续利用，而被替换下来的SCSI、SATA设备可
6、能造成浪费，同前文的情况相同。所以要考虑实施SAN与NAS融合的数据集中，首先要考虑现有设备的利用。使用SAN 与NAS融合的方案其根本目的在于集中存储资源，但集中利用存储资源并不简单，不仅要有足够的空间，高性能、高可用的存储设备，还要有足够的网络带宽来保证数据的调用。SAN能够保证所有应用对数据的快速应用，但NAS访问一般是通过局域网实现的，这必然占用网络资源。所以必须充分地计算网络的消耗，进行周密的规划保证数据的顺利应用SAN与NAS 融合的拓扑基本拓扑与变化图 3在目前的实际应用中，SAN与NAS融合的方案基本上是如图 3 的拓扑，当然现在有的设备自身集成了NAS网关，可以直接接入IP网
7、络，在这里因为结构的相同而不单独讨论。另外就是使用高端NAS盘阵，它集成了NAS服务器、光纤磁盘阵列等设备，拓扑如图 4 ：图 4比较这两张拓扑，会发现使用NAS服务器存在一个网络的单点，虽然这是在目前广泛使用的，而且用户并没有什么异议。但使用高端NAS就不同了，因为它是全冗余的设备，通过冗余的网络连接可以完全排除单故障点，大大提高网络的安全性。同时结合虚拟IP绑定，增加网络带宽，提高系统的性能。当用户在是否部署冗余系统时，考虑的关键是一旦单点故障的发生会组成多大的损失，例如NAS服务器的故障，可能导致在NAS系统中所有服务器的应用中断。如果用户不能接受这样的损失，那必须部署全冗余的网络来保证
8、整个系统的安全。当然不一定非得使用高端设备，NAS服务器使用双机系统一样能够解决这个问题，投资成本的增大值也能为大多数用户接受，如图 5 ：图 5保护即有投资前文中说明，对一个用户的即有系统，很可能存在SCSI、SATA等非光纤磁盘阵列，甚至是NAS集成设备。一旦用户保有这样的设备，肯定要求重新部署以充分的利用投资和现有资源。当然，NAS集成设备无法连接到光纤网络中，同时高端NAS设备也无法兼容这些SCSI、SATA等非光纤磁盘阵列，或者NAS集成设备。只有在使用NAS服务器的条件下，通过在NAS服务器上添加DAS，使SCSI、SATA等非光纤磁盘阵列得到有效的利用。见图 6：图 6 这样连接
9、后，充分的利用了即有投资和资源，将整个NAS系统中的存储空间有效的管理起来，将关键的数据放在光纤盘阵上，如果有必要可以利用NAS服务器的本地备份在DAS盘阵上进行备份，使数据得到最好的保护。同时，次要数据或者临时数据存放在DAS系统中，减轻了SAN的空间资源压力LAN Free 备份与网络压力在目前的技术条件下，SAN的建设和NAS服务器的接入都是成熟技术。LAN Free的部署也很轻松，只须将备份应用从IP网络上断开，在备份服务器上添加HBA卡接入光纤交换机即能实现。见图 7 ：图 7在现有的网络中，NAS服务器也是SAN的一个客户端，当NAS系统中全部应用数据都集中到NAS服务器，只需要对
10、NAS服务器进行备份。所以LAN Free备份首先大大减少了备份点，降低用户的投资。同时，LAN Free备份避免了因为备份对主干网消耗，虽然各应用服务器要通过网络调用NAS存储空间中的数据，但这种业务调用消耗的网络带宽必然远远小于备份所消耗的带宽，从而节约了网络资源。以上对SAN与NAS的融合进行了简单的分析，我们能看到，在现有SAN、NAS的基础上，完成SAN与NAS的融合，实现数据的集中管理是完全可行的，而且过程简单，并能充分利用现有的投资和资源。当然数据的集中整合还有SAN和iSCSI 方式。SAN的结构成功案例很多，不再赘述；iSCSI的技术应用有其独特的优势SAN管理面临的两难选择
11、 自从SAN（存储区域网络）诞生以来，客户总是抱怨存储区域网络难于管理。除了互用性的问题之外，缺乏健全的SAN管理手段是阻碍IT市场广泛采用SAN的重要原因。尽管在互用性的前沿已经取得了进展，但SAN管理方面，人们付出了许多努力，但却僵滞不前。存储网络行业协会（Storage Networking Industry Association，SNIA）的存储管理倡导（Storage Management Initiative，SMI）是第一个行业性的并由多家厂商参与的联合行动，旨在为实现多重传输和应用之间的存储管理奠定坚实的基础。 除了推动公共信息模型（Common Information Mo
12、del，CIM）架构发展之外，SMI将促成软件厂商和硬件厂商按照共同的标准开发SAN管理解决方案，由此提供更强的互用性并简化客户的管理工作。然而，SMI不是万能药，并不能完全解决SAN的实施和支持中的所有问题。这里并不是说有很多SAN管理上的问题亟须解决，而是说SAN的覆盖范围太大、太复杂，不能包含在一个单一的管理构架内。 把存储设备和网络整合成为一个存储区域网络（SAN），实现了很多新的功能，大大超过了其各个组成部分的功能之和。例如，传统网络管理的重点在于数据源和目标之间的数据传输。地址分发、设备设置、带宽分配、路由协议、传输监控和为容量规划服务的历史报告（historical report
13、ing for capacity planning）等功能可以整合到某个网络管理应用中，以确保可通过网络架构进行正常的数据传输。传统的存储管理重点可能在于通过LUN分配、RAID级别、存储利用和备份安排来实现存储资源分配。 SAN管理新增的复杂性 实施SAN解决方案，将存储设备接入网络，使得所有的这些管理需求都得到整合，同时，还引入了一些由于存储设备和网络结合而产生的新特性：设备发现、分区、LUN映射、 可选路径和失效容忍（alternate pathing and failover）、集中式备份、第三方副本、HBA（主机总线适配器）和结构管理以及SAN内的存储资源虚拟化带来的新的管理任务，这
14、在直附存储解决方案中是不存在的。尽管这些SAN的特有功能向客户提供了用于管理存储数据的强有力的工具套件，但是它们也使存储管理工作变得更为复杂。 人们相信，对SAN的管理是基于大量功能的，如果SAN要正常运作，这些功能必须能够协同工作。每一种设备都应该按其特定的要求进行设置。每一个HBA设备提供商、交换机生产商、存储阵列生产商或磁带设备生产商都各自提供他们自己的设备管理工具（至少在初始化设置的时候必须调用一次）。LUN必须创建，端口必须激活，参数必须设置。一旦每个组件都能正常运作，你就必须对组件间的关系进行定义。 你必须给特定的存储LUN指定HBA，同时，给交换机的端口或附连设备划分区域，还必须
15、为故障或负载均衡设置交换机互连链接。高可用性的解决方案还要求有额外的管理手段，以确保：冗余链接能够正常工作；集群软件已正确设置；磁盘对磁盘的数据复制需求得到满足。考虑到冗余的目的，管理、快照（snapshot）、备份计划和分级别的磁盘对磁盘或对磁带应用均各自需要手动的设置和监控。一些辅助功能，比如存储资源利用率清单、安全策略和容量规划（capacity planning）也可以执行。 位于这些存SAN管理工具顶层的存储虚拟软件必须将SAN及其管理底层的复杂性隐藏起来，但是在今天的SAN产品中，进行虚拟设置比非虚拟的存储管理方式，需要付出更多的手工劳动。在过去的几年中，管理软件提供商一直在努力将
16、这些各不相同的功能整合成为一个单一的平台，可是只取得了局部的成功。 一揽子解决方案短期内无望推出 目前，存储产业正努力为SAN管理定义一种共同的标准，这将有利于创建可协同工作的管理框架，但是，不会立即推出那种能对SAN进行全方位管理的一揽子解决方案。客户仍不得不操作SAN管理中分别针对特定功能而设计的多重实例。比如备份目前一般来说是通过没有直接整合到SAN传输管理框架的独立应用来执行的。多重应用意味着需要多个管理员、多个用于管理的工作站，独立的培训和技术以及独立的效果和支持成本，此外，还常常需要用以设置并监控SAN的独立管理访问方式。制定公共的管理标准后，这些需求依旧存在，但它们却是迈向SAN管理整合的重要一步。 此外，经过简化
