服務器升級硬件篇——存儲
從2006年開始,SATA、SAS串口硬盤大量上市。近4年的服務器標配控制器已不支持傳統SCSI硬盤。服務器的硬盤升級通常需要考慮的是托架,不同廠家的硬盤基本上都可以通過更換硬盤托架來解決,少數情況下需要更新微碼固件。而今天我們來簡單說下,當我們升級更換現有存儲環境的時候需要考慮到的一些問題。
在我們升級換代的時候主要考慮如下幾點:
控制器支持的硬盤數量和種類
SSD代表的是未來?
SAS控制器提供對SATA控制器的向下兼容,(但是SATA控制器不能支持SAS硬盤),通常來說用來做RAID的硬盤選擇同一型號是最合適最穩定的。(轉速或容量不同的硬盤做RAID相對來說故障的概率會增大,同時會取性能容量較差的硬盤為基準盤)比如300G容量10K轉速的硬盤和146G容量15K轉速的硬盤一起做RAID,那么該陣列中的基準盤容量就被定義為146G容量10K轉速。不同RAID控制器會有些許不同差異的定義,但大致遵循此理。
SAS硬盤已進入6Gb時代
舉例說明,6塊300G容量15K轉速硬盤和2塊146G容量10K轉速硬盤一起建立RAID5,那么該陣列的實際可用空間就是146G*(8-1)的容量。如果是建立RAID1,則為146G*(8/2)的容量。#p#
控制器的升級
SCSI控制器已是昨日黃花
現在諸多RAID控制器皆可通過PCIE插槽進行升級。進行RAID控制器升級后,可以使原本只支持低級別RAID0和RAID1的控制器升級為支持RAID5,RAID6等的高級別陣列卡。如果對數據安全性以及空間利用率和陣列速度等有需求,通常也可采用升級RAID控制器的途徑。更大的緩存Cache以及電池保護都是提升陣列速度以及安全性的方式。
Dell PERC H800 6Gbps SAS控制器
從去年開始推廣SAS2代以來,(既6Gbps傳輸速度)6Gbps產品正如DDR3產品一樣以無可阻擋的態勢殺入市場。沒有增加多少的成本,對上代產品良好的兼容性都是6Gbps產品快速獲得市場的緣由。很多用戶出于各種原因,一如RAID卡老化出現故障,(電池鼓包失效造成RAID卡損壞)是較常見問題也或是對低端或集成RAID卡性能不滿。可升級為新式RAID卡(老產品同時需更換硬盤背板支持6Gbps傳輸速度,從實用經濟角度不推薦)提高性能。#p#
外置存儲設備
因年代久遠,升級SCSI硬盤通常來說存在較大風險。物品來源以及質量需把控好。非必要情況建議不要升級,可考慮通過外置存儲設備解決增大磁盤容量和性能。
可供選擇的外置存儲設備有很多種,大致可以分為NAS網絡存儲設備,以及直連存儲設備,和磁盤陣列柜等設備。也有部分公司采用磁帶的方式存儲數據,但大多數只用作歸檔存儲,而極少調用。
Dell MD1220直連存儲
其中直連存儲設備與磁盤陣列柜主要區別在于,磁盤陣列柜本身具備控制器,而直連存儲設備依賴于服務器所提供的RAID卡。直連存儲設備在擴展性方面相對磁盤陣列柜要差些,同時安全性和空間使用靈活性也相對差一些。而優勢在于價格和架構簡單易用。
IBM DS3400 FC SAN存儲
很多品牌的直連存儲設備都可以連接磁盤陣列柜進行容量擴展。既一個陣列柜作為機頭拖著幾臺擴展柜使用。通過存儲管理軟件,分別建立不同的陣列,劃分給不同的主機或主機組進行空間分配。(連接方式為SAS HBA卡,FC HBA卡等)
網件Ready NAS 3200
NAS產品性價比較好,且受制約較小,缺點在于數據安全性相比陣列柜要差。(連接方式為ISCSI卡、FC HBA卡和傳統以太網網卡)#p#
如何選擇適合自己的存儲產品
基于自身的應用需求以及預算,就能大致判斷我們如何選擇存儲產品。
如果只是小型的辦公環境,需要用到外接的存儲設備不是很多,且不是對安全性有苛刻要求的環境。完全可以選擇價格便宜的直連式存儲設備。缺點在于較依賴于主機的RAID卡性能,也會占用部分CPU資源。一旦RAID卡出現問題存儲設備既癱瘓。
直連存儲的模式
面對應用中越發復雜和龐大的存儲需求,總不能每臺主機都采用直連式存儲吧?一不經濟,二不好管,三不低碳。就好比說一個龐大的海軍艦隊不能每艘艦艇不分大小都配個補給艦吧?顯然,是有補給港的。所有的艦隊都需要在港灣中進行補給。(從網上找了幾張圖,大家看下,還是比較直觀的)
于是乎,存儲網絡的概念誕生了。
存儲網絡的模式
其實到了今天很多時候區分NAS和SAN,筆者認為意義并不大了。“需要用到SAN的不會去考慮NAS。而用NAS能做好的事也不要去考慮SAN”。尤其在萬兆以太網大踏步邁進市場的今天。單純從速度上看,SAN的優勢也不復存在了。
共享模式
從結構上來說,就是NAS有自己的操作系統或者說是管理系統,而SAN只是有數據管理的功能。簡單說就是你可以通過很多方式訪問一個NAS,而如果想要訪問SAN則需要較復雜的步驟。通俗點說,SAN的意義在于共享設備,而NAS的意義在于共享資源。#p#
SAN和NAS
再舉個例子,你可以花1分鐘的時間配置一個NAS,然后供很多人同時訪問,只需要他們的機器上有最基本的網卡。而如果想讓SAN做同樣的事情,甚至說只讓一個主機能夠訪問到SAN,你至少需要(包括但不限于)做如下的事情:
IBM Storage Manager DS3400管理界面
下載對應的管理軟件,然后通過網線連接SAN設備的管理端口,在管理軟件下還要通過設備自檢搜索在SAN環境中連接的FC設備,(如果搜索不到請您手動輸入配置光纖卡對應的WWN號)每個FC設備對應唯一的WWN號(一定程度上可以理解為是IP地址),然后把你需要使用存儲空間的主機(對應看到的是WWN號)加入到不同的主機組里。當然,在此之前您***要想清楚有多少個主機或者主機組需要用到多少資源,是由A控制器還是B控制器去負責這部分硬盤或者說是存儲資源……
其實也沒這么復雜了,做幾次也就大概清楚了……只不過說比起NAS,SAN設備真的是需要點功夫去配置。
網件Ready NAS 3200管理界面
說了這些不是說SAN不夠好,還是最開始的那句話,SAN和NAS應用對象不盡相同。SAN能做的NAS基本也都能做,而NAS能做的SAN也勉強能做。很多年以前NAS不能做數據庫存儲資源,但是現在NAS也能做了。但是有多少用戶的數據庫是跑在NAS上面呢?
在簡單的雙機存儲環境中,通常數據庫的庫文件都是存放在存儲設備上的。如果寫入的目標是一個NAS,我們大致算算一共需要多少步,首先需要CPU發指令給內存,內存在通過以太網控制器傳給NAS,NAS的管理系統確認后返回給主機開始接收。細化的話還會有很多環節,甚至需要去考慮該以太網控制器的性能。
相對來說采用SAN環境的話,SAN存儲是沒有管理系統的,CPU發完指令后會通過專有的SAN通道傳給SAN存儲。而接收的目標都是之前已經配置好了的。SAN是專為存儲而設計的。#p#
不要再去糾結什么block(塊),file(文件)。用NAS的用戶大多數用的是現有的以太網環境,而SAN是另外一個網絡環境。
套用一句總結性發言:SAN強調的是高效,NAS強調的是共享。
選購適合您的存儲設備很簡單,就是開頭說的那一句:確定預算,之后考慮清楚到底需要的是什么。別在性能上糾結了,夠用,用起來方便就是***的。
美光上周發布了全球最快的固態硬盤
許多新式的存儲產品都開始支持固態硬盤。隨著時間的推移,SSD必將在許多領域對傳統光纖硬盤的市場造成沖擊。說取代傳統硬盤肯定為時尚早,但在高端領域,對存儲性能的追求使得很多公司開始選購SSD硬盤作為關鍵應用的存儲介質了。
寫到這里想起上月參加的EMC媒體交流會,EMC提到的在CLARiiON CX4和Celerra NS平臺所獨有的性能優化功能——FAST Cache技術。利用FAST Cache技術,可以隨時將一定數量的企業級閃盤用作緩存,延伸現在的緩存能力,實時響應負載高峰。提供了TB級的緩存讀取和寫入,在一個25000TPS(交易/秒)、1228個用戶的SQL Server環境測試中,采用FAST緩存后,用戶數加倍達到2445個,性能也增加了一倍,達到50000TPS。
總結:
如果您只需要給一臺(或少數)的服務器擴展存儲能力,那選擇直連存儲設備就夠了;如果您需要的是一個擁有較大容量的共享存儲空間,那就選擇NAS網絡存儲設備;如果您需要的是高效的存儲網絡,那SAN設備就是您不二的選擇了。
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