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[周报全文]存储产品的选择

2001年05月28日 00:00:00 | 作者:佚名 | 来源:$page.getBroMedia() | 查看本文手机版

摘要:存储产品的选择

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董唯元 赵志娟

作为IT业最新热点,要以寥寥数语概括整个存储行业的现状,无论是在技术、产品还是在市场方面,都难免有失偏颇。但是可以说,在经历了以计算为中心的主频时代和以网络为中心的互联时代之后,以数据为中心的存储时代已经到来了。本文将通过对存储市场和存储架构的分析,向读者介绍如何选购存储产品。

存储市场现状

存储市场近几年来的发展十分迅猛,令IT其他领域望尘莫及。自1997年以来,存储行业的增长率一直保持在20%以上,远远超过IT业的平均增长率。这一势头目前还没有丝毫减弱的趋势,据业内专家估计,2006年将是存储行业的顶峰之年。而同时,2000年的全球存储产品销售额已经超过300亿美元,由此可见,用“如日中天”来形容今天在IT业中的存储行业并不过分。

今天,存储系统在硬件和软件方面都已经从主机系统中脱离出来,成为完全独立的系统。用户早已经对磁盘阵列、磁带库和第三方存储管理软件等不再陌生。同时,在国内已经涌现出一批颇具实力的专项存储系统集成公司。很多大型IT系统的招标项目中,存储系统也被独立出来,单独进行招标。所有这些现象都表明,无论是在厂商、中间商还是在最终用户环节上, 存储系统的独立性都已经得到了充分的认同。

目前,存储行业主要包括三大阵营:

以EMC公司为代表的在线存储系统厂商,以STK公司为代表的离线存储系统厂商和以Veritas公司为代表的存储管理软件厂商。由于用户的存储系统往往由这三种产品共同组成,所以,这三大阵营之间的合作关系十分密切和深入。还有一些提供存储系统辅助设备的厂商,如以Adaptec公司为代表的主机适配器厂商和以Brocade公司为代表的连接设备厂商等。他们凭借自身的技术优势和精准的市场定位,在存储行业里也占有一席之地。除此之外,Cisco公司、CA公司和Lucent公司等一批非存储技术公司也凭借原有的市场、技术和资金优势,寻找突破口,以各种方式介入存储行业,想分得一杯羹。IBM公司、Compaq公司、HP公司和Sun公司等传统主机厂商也在迅速并购中小存储厂商或OEM其他产品,来丰富其原有的存储产品线。更有意义的是,这些公司一改自家存储产品支持自家主机的传统,纷纷成立开放存储事业部,把自己的存储产品独立出来,广泛支持各种开放平台。

存储架构浅析

存储行业的核心技术目前主要集中在数据保护、数据管理和数据访问三方面。至于数据挖掘这种专注于数据关系的技术,目前还没有包含其中。而存储产品的市场则主要是被磁盘阵列、磁带设备和存储管理软件这三方面的产品所瓜分。至于光介质存储产品,由于其技术更新缓慢,无论是在性能、容量还是在价格方面,都无优势可言,只是在一些比较特殊的环境中才会使用到。所以,本文中就不再就这类产品进行分析和评价了。

对最终用户而言,存储系统在整个IT系统中的地位很特殊,存储系统的架构往往决定了整个IT系统的架构及功能,所以,具有关键业务的用户在搭建自己的IT系统时,对存储系统部分应给予足够的重视。不能听信厂商的一面之词,更不能自行简单拼凑,而应该求助于具有一定资质和实践经验的存储系统专项集成公司。在规划IT系统之初就应该设计好存储系统架构和主要功能。下面我们就来了解和分析一下存储系统的基本架构。

存储架构的演变

九十年代以前,存储产品大多作为服务器的组成部分之一,这种形式的存储被称为SAS(Server Attached Storage 服务器附属存储)或DAS(Direct Attached Storage,直接附属存储),如图1所示。


图1 DAS

随着技术发展,进入九十年代以后,人们逐渐意识到IT系统的数据集中和共享成为一个亟待解决的问题。于是,网络化存储的概念被提出并得到了迅速发展。从架构上来分,今天的网络化存储系统主要包括SAN(Storage Area Network,存储区域网)和NAS(Network Attached Storage,网络附加存储)两大类,如图2、图3所示。


图2 SAN架构


图3 NAS架构

SAN的特点及适用情况

所谓SAN,是指在网络服务器群的后端,采用光纤通道等存储专用协议连接成高速专用网络,使网络服务器与多种存储设备直接连接。SAN的最大特点就是可以实现网络服务器与存储设备之间的多对多连接,而且,这种连接是本地的高速连接。SAN架构的优势在于: 强大的扩展性、多种存储设备的集中和新架构支撑下的新型数据应用方式。

在SAN架构中最先引入的新技术就是LAN-Free的数据备份。这种备份方式与传统备份方式的最大区别就在于,海量的备份数据不再拥挤在宝贵的网络带宽上,而是通过SAN中的高速连接进行数据传输。这一技术进步大大提高了备份的效率,

同时节约了网络带宽资源,为数据库等应用进行在线备份提供了可能性。

以此类推,其他不适合在传统以太网中传输的数据应用方式,在SAN架构下都可以大大提高工作效率,甚至出现全新的工作方式。一个典型的例证是视频行业的非线性编辑系统。在DAS架构下,各台非编机之间传输视频数据时的等待时间,往往要占到整个工作时间的三分之一左右。在引入SAN架构之后,由于数据是被各个非编机所共享的,交换数据时完全不用等待。同时,由于冗余数据的减少,系统的总存储容量需求大大降低。

SAN与FC协议

正是因为以上这些明显的优势,SAN概念从出现以来,一直受到厂商、集成商和最终用户的关注和重视。一些厂商还联合开发了专门针对SAN的存储设备连接协议,这就是大名鼎鼎的Fibre Channel协议(光纤通道协议)。这个协议与传统的SCSI协议相比,具有明显的先进性。这也是今天光纤存储设备得以流行的原因。至于在SAN架构中,则几乎无一例外地采用光纤通道协议作为连接协议。

NAS的优缺点及适用环境

所谓NAS,是一种将分布、独立的数据整合为大型、集中化管理的数据中心,以便于对不同主机和应用服务器进行访问的技术。

目前,SAN解决方案的最大问题是成本较高,一般中小用户还难以承受每端口1000美元左右的光纤交换设备和相对较昂贵的光纤存储设备。

而NAS产品正是以其较低的价格、简单方便的使用方式满足了相当一部分用户的需求。简单地说,NAS就是经过专门优化的文件服务器系统加上大容量存储。其优点在于结构简单,配置和使用非常方便。在数据共享方面,因为采用的是传统NFS或者CIFS协议,所以不需要任何附加软件,即可在几乎所有平台之间实现跨平台的数据共享。

曾经有人认为,因为NAS与应用服务器之间交换的是文件,而不像SAN或DAS架构下,服务器与存储设备交换的是数据块,所以NAS产品比较适合于文件存储,而不适合数据库应用。事实上,的确有些数据库不允许把库建立在NFS或CIFS卷上,但是对于像Oracle这样的数据库而言,库文件可以建立到几乎任何卷区上。在性能方面,实际测试结果表明,当网络环境理想时,在本地磁盘上运行Oracle(+本站微信networkworldweixin),性能与在NAS上运行并无明显差异。相反,倒是对一些大型数据文件连续读写操作为主的应用来说,NAS并不十分合适。

SAN与NAS特点的比较

  SAN NAS
数据集中的实现 较好
数据共享的实现 一般
系统成本 较高 较低
系统复杂程度
系统性能 受网络环境影响
系统配置 复杂 简单
系统使用 简单 简单
系统灵活性 较好
系统扩展性 一般
应用限制 视频、测绘等大文件传输
数据保护能力 较好

NAS产品的主要问题就是对网络带宽资源的占用,好在网络带宽也在迅速增长。对于备份问题,NAS产品可以将备份磁带设备直接连接到本地,以此来避免海量数据对网络带宽的占用。

如何选购存储产品

在确定了存储系统基本架构之后,我们还需要进行产品选型。如何选择合适的存储产品,基本可以从数据保护能力、性能、容量、连接性、管理性和附加功能这几个方面来考虑。

数据保护能力

数据保护能力是指在存储设备的设计方面,对各种偶然性错误和意外情况的预期,以及采取的预防或补救措施。这里,用户需要注意的是,存储系统是一个从软到硬的复杂系统,所以,对数据保护能力的评价应当考虑到整个系统。一些低端磁盘阵列厂商宣称他们的产品由于采用了RAID、热交换磁盘、双电源等技术,数据将永不丢失。对一些中小型用户,这些数据保护技术基本可以满足要求,但是对关键性业务的用户来说,这些技术只能算数据保护的最基本前提。只有对数据完整性的保护,对写缓存的保护,对主机连接的保护以及对远程容灾的支持等方面,才能够体现出存储产品的真正数据保护能力。

性能

存储产品的性能评价是最容易的,因为这一指标可以被充分量化。对磁盘阵列产品来说,性能指数主要有两个:带宽和IOPs(每秒I/O次数)。带宽决定于整个阵列系统,与所配置的磁盘个数也有一定关系;而IOPs则基本由阵列控制器完全决定。在Web、E-mail、数据库等小文件频繁读写的环境下,性能主要由IOPs决定。在视频、测绘等大文件连续读写的环境下,性能主要由带宽决定。可见,在不同的应用方式中,需要考察的侧重点也不同。对NAS产品来说,主要性能指数也是两个:OPS和ORT,分别代表每秒可响应的并发请求数和每个请求的平均反应时间。对磁带存储设备来说,单个磁带驱动器的读写速度是最重要的性能指标。

容量

容量是最简单的一个方面,这里需要留意的是,用户不仅要关心产品的最大容量,还要关心厂商推荐使用容量以及扩容成本等问题。而对磁带产品来说,容量决定于磁带纪录格式。因为磁带驱动器都具有硬件压缩功能,所以磁带容量有压缩容量和非压缩容量之分。一般压缩容量按非压缩容量的二倍计算。

连接性

在SAN环境中,以光纤连接设备为中心,要连接主机、磁盘阵列、磁带库等设备,环境比较复杂。因此在产品选型时,要充分考虑设备间的连接性。选择具有良好的开放性和连接性的产品,不仅是当前系统正常连接和运行的保障,也为系统将来扩展提供更大的空间和灵活性。

管理性

管理性是任何产品的重要方面之一。首先,用户应考虑产品所提供的管理功能或方式是否实用可靠。其次,支持中心化管理和远程管理的产品一定会令用户省事不少。还有,很多产品的故障自动通知机制给用户带来了方便,但同时也是数据安全的隐患。最后,在配置改变或系统扩容时,不需宕机或尽可能缩短宕机时间,是企业级产品的重要特征。

附加功能

今天的存储产品,尤其是部门级和企业级的在线存储产品,已经不仅仅是存储数据的盒子,而是一个智能的小型系统。各厂商将很多功能性软件都整合到自己的存储设备中,以向用户提供更好的解决方案。目前,比较常见的附加功能主要有以下几种: 数据快照功能、LUN Masking功能、异地数据复制功能等。

存储市场前景

网络化存储是存储技术的主流发展方向,无论SAN还是NAS,在用户IT系统中都出现得越来越频繁。随着各行各业信息化的深入,以信息载体和信息保护为中心的存储市场,前景无可限量。

近来,存储行业中一轮新的浪潮正在兴起。这就是引起媒体和业界广泛关注的SoIP技术或称iSCSI技术。这一技术融合了SAN和NAS的优势,同时成本低廉,具有相当好的发展潜力。另外,Cisco等非存储业内厂商也借此施展才能。目前,IBM、Cisco、Adaptec和Falcon等公司已经有相关软硬件产品交付使用。但是,由于SoIP的标准尚未完全统一,支持的厂商有限,用户对这类产品应持谨慎态度。

[责任编辑:程永来 cheng_yonglai@cnw.com.cn]