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中小企业中的iSCSI SAN详解

来源:机房360 作者:许剑 更新时间:2010-6-8 10:17:37

摘要:存储环境采用了iSCSISAN解决方案,而且将虚拟化嵌入了存储系统之中。那么增加一台服务器对于存储环境的部署要求,将由整个虚拟化的系统来自动完成——包括更改数据位置、重新部署系统、和创建新的连接。

  随着10GB以太网的发展,iSCSI这项技术获得了得天独厚的优势,相对于大型数据中心对可靠性要求极高、成本昂贵,中小型企业和数据中心分支机构可以通过iSCSI技术可以在性能和成本上找到最佳的平衡。
  
  近年,服务器虚拟化的发展可谓是方兴未艾。以往只运行一个操作系统的服务器现在可能运行几个甚至几十个操作系统,正因为如此,用户对于服务器、网络和存储架构的可靠性、可扩展性和易用性有了更高的要求。根据IDC的统计,目前虚拟机增长的速度比物理服务器增长快得多,到2010年,采用虚拟化技术的服务器,将占到所有服务器的20%.
  
  在这种大环境下,存储管理员建造一个针对虚拟化优化的、可靠的存储网络已经迫在眉睫。然而建造这样一个存储网络绝非易事,这可能是一个复杂的、漫长的过程,而且将花费不菲。传统上,FCSAN和NAS都被设计成了静态的,大的存储卷,通过固定的连接,连接到应用服务器。现在,不少存储管理员都要对以往的部署进行虚拟化改造。尤其困难的是NAS,由于NAS的架构特点,解决方案改造起来可能难度不小。
  
  虚拟化使得同一台服务器处理的任务越发繁重,因此存储管理员也就必须配置更快、更有效率而且响应时间更短的存储环境,这样才能跟得上虚拟化的步伐。为了满足计划内和计划外的工作负载,以适应日益高涨的服务器负载需求,一种不固定的存储和服务器之间的互相连接变得非常必要。此外,由于连接的虚拟机增多,存储环境的可扩展性也变得尤为重要。
  
  不过,幸运的是,iSCSISAN可以很好的完成虚拟化情况下的存储任务。我们下面就将列举一些部署iSCSISAN能够取得的功效。
  
  灵活性:
  
  在虚拟化环境下,存储管理面临的最大问题是灵活性的问题——存储配置如何跟得上虚拟机的动态存储需求。举一个例子,一个零售商的数据中心,在假期前临时增加了一台服务器,作为事务处理服务器,来帮助处理该公司在假期的负载。当假期来临的时候,销售量激增,跟这台服务器相连的存储设备也就必须得有合适的配置,以满足带宽、权限和特定的服务级别。
  
  就上面的情况而言,FCSAN和NAS解决方案都不能迅速的配置存储卷,来满足临时新增那一台服务器的需求。那么需要多长时间呢?有很多时候,哪怕临时增加一台服务器,都需要重新配置整个存储,有时候甚至需要一周的时间。存储管理员需要很长的时间来重新部署整个存储环境,这个过程通常都是手动的,复杂的,而且在重新连线的时候,往往还需要宕机断线,以等待存储管理员连接完毕。如果这个过程很顺利的话,还好办,一旦重新部署遇到了不可知的麻烦,那整个存储环境可能就需要宕机很长时间了。所以说,传统的存储环境并不适合动态的IT需求。其实零售公司以往如果遇到这种情况,很可能不去增加那一台服务器,通常是会等到整体存储环境大升级的时候才会去增加。
  
  而如果,存储环境采用了iSCSISAN解决方案,而且将虚拟化嵌入了存储系统之中。那么增加一台服务器对于存储环境的部署要求,将由整个虚拟化的系统来自动完成——包括更改数据位置、重新部署系统、和创建新的连接。在部署了虚拟化的iSCSISAN中,存储管理员可以通过可视的控制台,来完成整个操作过程,而完全不用真的断开连接,不用给交换机和服务器、磁盘阵列布线,这极大的减少了宕机时间,而且简化了管理。
  
  总之,虚拟化的存储极大的加快了配置存储的时间,给数据中心增加了灵活性以应对变化的IT需求,存储管理员也可以制定更加合理的存储策略,存储需求的评估由以往的每年评估变成了每天都可以根据需求评估。
  
  性能:
  
  虚拟化戏剧性的改变了服务器利用率,因为几乎所有的硬件资源都可以被不同的虚拟机充分的使用。服务器的使用率从40%提高到了90%,当然服务器也由静态变为动态。结果是,每台服务器处理的数据越多,每个存储卷就会有更多的存取,增加了数据处理和带宽的需求。如果增加的数据和带宽需求过大,很可能造成数据中心的堵塞。所以,存储管理员还是必须对于存储需求有较好的评估。不过由于虚拟化iSCSISAN的良好的扩展性,每个iSCSI存储节点都可以扩展。所有iSCSI节点汇聚成一个整体的存储资源池,管理员可以根据具体的业务需要来调整。
  
  与FCSAN相比,iSCSISAN最大的优势就是它基于TCP/IP,网络采用标准的以太网设备、NIC即可。而且根据大量的应用情况表明,iSCSI在虚拟化方面能够完成的更好。下面就对数据中心分支机构和中小企业该如何考虑iSCSISAN进行分析。
  
  当计划和创建你的iSCSISAN时,用户需要考虑整个网络,然后把iSCSI作为一个和其他网络分开的单独的存储网络考虑。因为,网络像一个链一样,不管链上上最差的环节是什么,存储解决方案的全部性能都是最低的。而且用户可以通过自己的交换机或虚拟LAN连接分离iSCSI流量,避免iSCSISAN和以太网的流量混合。混合会造成SAN性能的损伤,同时创建了一个潜在的安全风险,因为存储数据是接入到用户的LAN上。
  
  iSCSI运行在现有的以太网之上,iSCSI性能依赖网络设计。当考虑实施时,你需要小心iSCSI的设计,保证所有的IT员工认识到iSCSI网络和网络附属存储的不同。记住评估你现存的网络。在存储关键的数据前,纠正主机和存储系统之间的流量瓶颈,那是因为拥挤的瓶颈网络终端能破坏一个iSCSi存储阵列。一个支持巨型帧的Gigabit以太网交换机(比普通的以太网架构大)是必要的。增加的帧大小意味着巨型帧能够运行更多的有效负载,因此只需要付出很小的努力传输数据。
  
  在备份方面,当计划iSCSI备份的时候,记住iSCSI提供块级别的界面。这意味着接入iSCSI存储的系统可以就像在本地查看它,直接管理数据。备份对块级别的存储系统特别机警。备份几乎总是成功的,除非够构架是正确的,否则他们他们将会被破坏。
  
  存储环境采用了iSCSISAN解决方案,而且将虚拟化嵌入了存储系统之中。那么增加一台服务器对于存储环境的部署要求,将由整个虚拟化的系统来自动完成——包括更改数据位置、重新部署系统、和创建新的连接。在部署了虚拟化的iSCSISAN中,存储管理员可以通过可视的控制台,来完成整个操作过程,而完全不用真的断开连接,不用给交换机和服务器、磁盘阵列布线,这极大的减少了宕机时间,而且简化了管理。
  
  总结下来就是:
  
  1.保证你的以太网交换机支持大于1500位的负载巨型帧架构。帧大小越大,整个性能就越好。
  
  2.满足你的Gigabit以太网交换机应用大小的端口数目。你使用的端口数将取决与你计划的iSCSI网络的大小。
  
  3.你需要提供备份iSCSISAN的一种方法,如磁带备份连接到服务器或直接和网络连接。
  
  4.企业LAN和iSCSISAN不应该共享以太网空间,避免阻碍SAN性能,和安全危险。
  
  5.结合好虚拟化,完成整个IT架构的虚拟化整合工作。
  
  面向中小企业的iSCSI存储的优点
  
  当提到iSCSISAN,对于大多数中小企业来说成本低是它的最大优点。几乎所有的LAN都是基于TCP/IP(以太网),因此它易于在中小企业内部部署实施,以及安装配置。事实上,一个iSCSISAN能在一个中小企业内现有的以太网LAN上实现。尽管对于支持高性能的应用而言,这并不是一个好的选择,因为它增加了安全漏洞的风险。
  
  由于以太网是全球连接的标准,允许数据通过Internet传输,它有可能在远程地点之间传输或者备份iSCSISAN数据,而不需要昂贵的光纤通道协议转换器或者高带宽连接。
  
  低成本也意味着一个中小企业能够建立大型的iSCSISAN,将所有的主机或存储服务器连接组合。这样避免了大企业中频繁发生的问题:因为系统不同的阶段有不同的部署任务,因而在内部形成了多个“存储孤岛”。
  
  此外,大企业中还有可能发生的另外一种情况是,某些应用可能还不足以重要到需要花钱采用光纤通道主机总线适配器(HBA)或者转换端口的存储服务器,但是现在,通过一个大型的整合的iSCSISAN,我们可以把企业的所有应用和基础设施整合到一起,而且成本易于接受。
  
  如果采用光纤通道SAN,存储管理员必须精通于光纤通道架构,这是一项专业技能。对于大多数中小企业来说,雇佣或者培训员工来管理这个光纤环境的花费太大了。相比而言,许多个人已都可以在自己家里完成以太网的安装配置。
  
  中小企业如何部署iSCSI
  
  谈到部署iSCSI时,对于中小企业和大型企业用户需要考虑的问题都是相同的。选择iSCSI的公司至少应该有一个1Gbps的LAN,未来更主流的以太网标准是10Gb以太网标准。老式的10/100Mbps以太网LAN组件不适合iSCSISAN的使用。这可能需要改装老式以太网网卡(NICs)和转换器以适合1Gbps操作。
  
  另外一点需要注意的是,非常重要的一点是将iSCSI流量与产品LAN隔离开来。这样可以避免iSCSI流量阻塞日常网络,也使得敏感数据远离日常LAN用户。这是一个关键的安全测量方法;从SAN中(也有可能是从公司中)泄露出去的数据对任何规模的公司而言都是具有破坏性的。中小企业也应该依赖于类似CHAP的访问控制来控制iSCSISAN访问仅限于经授权的人员。
  
  iSCSISAN数据通常在同一个物理LAN上进行传输,不过它是通过VSAN(虚拟SAN)通信,将SAN数据和用户数据逻辑上分开。但是,中小企业可以选择建立一个小型的以太网LAN,来实现iSCSISAN,整合高性能组件例如TOE卡和iSCSI存储转换器。如果成本不是问题的话。要求更高可用性和恢复力的中小企业可能考虑使用多个TOE卡和iSCSI转换端口,用于整合和故障发生情况。
  
  由于iSCSI运行在现有的以太网网络之上,经常需要与用户流量竞争可用的宽带,所以iSCSI性能取决于网络的设计。堵塞瓶颈导致的网络中断能够造成iSCSI存储阵列的崩溃。中小企业在这方面尤其脆弱,因为他们的网络通常都没有优化而且带宽有限。采用iSCSI技术应该包括对现有网络的评估,并且在关键数据存储前,改进主机与存储系统之间的通信瓶颈。 
  
  责任编辑:Echo

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