企業部署IP SAN所面臨的問題與架構
我們一直使用NAS文件存儲系統,現在因為數據庫應用需要構建存儲網絡,我們希望我們的存儲網絡可以兼容IP網絡標準,這樣在管理上和投入上都能減少不少的麻煩。。。。”
簡單的說,IPSAN就是基于IP網絡來實現數據塊級存儲的方式。IPSAN是在iSCSI技術不斷完善的過程中被建立并推向市場的,基于iSCSI技術的固有優勢,IPSAN讓很多用戶翹首以待,希望能夠出現一種通用的規范和標準,統一用戶的企業網絡和存儲網絡,從而終結“分網而治”的時代。
要了解IPSAN的優勢,我們先從iSCSI談起:
iSCSI(InternetSCSI)是IETF(互聯網工程任務小組)制訂并于2003年2月正式發布的標準協議,簡單而言,它將SCSI命令壓縮到TCP/IP包中,從而數據塊可以在IP網絡上傳輸。iSCSI技術的應用目前仍限于網絡存儲系統和存儲連接設備。作為一種新的標準協議,iSCSI實現了SCSI協議與TCP/IP協議的對接,為實現以太網環境下塊級數據的訪問與存儲提供可能,是構建IPSAN架構的存儲系統的基礎。
iSCSI技術一經面世,立刻成為眾多廠商追捧的熱點,基于iSCSI技術構建的IPSAN在投資保護方面顯露出顯著的優勢:
投資保護,誘人的光環
由于IPSAN融合了傳統IP網絡和存儲網絡的雙重性能,用戶無需花費昂貴的費用來部署和管理光纖存儲網絡,同時又得到了近于光纖存儲網絡的應用和性能。IPSAN在投資保護方面的優勢首先體現在:
更低的實現成本
傳統的FCSAN可提供出色的性能表現,具有靈活擴展的特點,但是由于FCSAN從出現即定位于高端應用,所以其實現成本也一直居高不下,盡管近年來光纖存儲設備和光纖存儲互連設備的價格在持續走低,但是仍然無法讓廣大的中低端用戶承受。
而基于iSCSI技術構建的IPSAN,完全兼容傳統的以太網設備,可有效降低在存儲連接設備方面的投資。同時,借助成熟的SATA/SCSI磁盤驅動器技術,基于iSCSI技術的磁盤存儲系統本身也呈現明顯的價格優勢。
IPSAN對于分布式的異地存儲需求也有著顯著的投資優勢,由于基于IP協議通信,所以在實現分布式存儲時,可以不必購置昂貴的FC路由器,也不必鋪設或租借專用的光纖線路,現有的以太網通信設備和線路即可滿足需求,即便需要增購設備和線路,其投資也遠低于基于FCSAN架構的投資,而且其地理距離對投資額的影響更小。
從投資角度看,IPSAN存儲系統的實現成本明顯低于FCSAN的實現成本,而且在可預見的未來,這種價格的優勢將持續較長時期。
更低的管理成本
許多用戶在構建FCSAN存儲系統的過程中都曾遇到技術門檻,對FC協議的了解、對SAN架構的了解,對FC存儲設備、連接設備的使用與管理技能等等,都是IT部門無法回避的問題。而基于iSCSI技術的IPSAN由于完全構建于成熟的標準以太網之上,使得IT部門的技術知識得以有效延用。對于系統的實施與管理的技術門檻都相對降低,用戶不必過多依賴廠商或者集成商的技術支持,就可以實施并有效管理IPSAN的存儲系統。
靈活擴展的網絡架構
除了在投資方面體現出的優勢,IPSAN較FCSAN提供了更加靈活的可擴展性和可用性。構建傳統的FCSAN,需要使用專用的FC存儲連接設備,如FCHBA(FC主機總線適配器)和FCSwitch(光纖存儲交換機),通過這些專用設備將存儲系統與服務器連接建立一個存儲專屬的“網絡”。
在這樣專屬的存儲網絡中,要想增加接入的服務器,必須在服務器上增加FCHBA,同時必須考慮現有的FCSwitch的端口空閑情況。
而IPSAN恰恰彌補了這方面的不足,由于是對基于IP的通信,IPSAN使用現有的以太網通信設備,給了用戶構建SAN更多靈活選擇,既可以選擇與現有以太網相獨立的專網建立IPSAN,也可以利用現有的以太網環境部署IPSAN。
同時,在增加新的接入服務器過程中,不再需要購置昂貴的FCHBA,甚至都不需要添加新的網絡接口適配器,利用已有的網絡接口即可實現。對于IPSAN的管理也可以隨之變得更加靈活,因為使用的是相同的網絡連接設備,管理也將變得更加簡單,不必像FCSAN一樣“分網而治”。
IP存儲面臨的問題
iSCSI有如此眾多的優勢,一問世即廣泛被業內人士看好,面對如此低成本如此靈活的IPSAN,您現在還有哪些顧慮,以致于在是否部署一個IPSAN的問題上猶豫不決?
企業在構架存儲網絡的時候,首要考慮的是性能。受限于當前的千兆以太網技術,IPSAN只能達到1Gb/s的帶寬性能,仍然與FCSAN的2Gb/s的帶寬性能存在一定的差距。但是I/O性能方面,低端FCSAN存儲系統只比IPSAN存儲系統具有微弱優勢。從具體應用的角度看,對于在性能方面沒有苛刻要求的應用而言,IPSAN的性能已經可以勝任,同時,IPSAN還可以提供比FCSAN更靈活的擴展性。
而如果我們更長遠一點看技術的發展,現在,iSCSI10Gb標準已經發布,有望在近一、兩年內成熟,隨著iSCSI10Gb技術的成熟與普及,IPSAN的性能仍然有很大的提升潛力。而光纖的下一代技術,FC10Gb由于存在向下兼容的瓶頸,何時可以面世并普及我們并不樂觀。
但如果要部署IPSAN,另外一個因素則是企業必須重視的。就是應用的成熟度。盡管基于iSCSI技術的存儲產品與IPSAN架構具有如此多的優勢,但是基于iSCSI技術的存儲產品與IPSAN還未得到大范圍的普及。畢竟作為新的技術和應用,他們還有需要完善之處。
首先,作為一項新的標準協議,它與現有的操作系統、應用軟件的互操作兼容性方面還有待完善,以必須安裝于主機端使用的iSCSIInitiator程序(iSCSI初始化程序)為例,在Windows平臺上只有Microsoft自己的產品,版本還在不斷的升級修繕中。而在Linux平臺下,也只有少數Linux廠商提供了可用程序。不同平臺下的iSCSIInitiator程序還沒有做到成熟、易用,而這些iSCSIInitiator程序與各個廠商的iSCSI設備之間的互操作兼容性還沒有達到一個相對廣泛的程度,這對于IPSAN的普及必然起到一定的阻礙。
其次,盡管基于iSCSI技術的磁盤存儲系統大都效仿中高端的光纖存儲系統,設計了如數據快照、數據復制等功能,但是這些技術被移植到新的硬件平臺和協議標準下,還有待進一步的完善。
再次,由于基于IP通信,現有以太網中的一些問題也可能在IPSAN的部署過程中也會遇到,用戶現有網絡通訊的干擾可能會影響到IPSAN的性能,在部署IPSAN的過程中也需要充分考慮、合理規劃。