SAN完全手册部署您的SAN.docx
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SAN完全手册部署您的SAN.docx
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SAN完全手册部署您的SAN
SAN完全手册(连载):
部署您的SAN
制定部署计划
全面的部署计划可帮助您轻松开始,并可引导您对存储区域网络(SAN)进行成功测试和应用。
部署计划包含下列内容:
命名计划
样机和测试计划
生产应用计划
命名计划
在您开始布线之前,最好为每台交换机确定一个独一无二的名称,设定IP地址,甚至还要确定网关和子网掩码。
有效的命名惯例有助于你在测试和故障诊断期间轻松确定组件。
命名惯例应能满足整个企业的发展需求,以便以后无需改变交换机的名称。
交换机的名称最长可为19个字符,并可包括字母、数字和下划线,但不能包含空格。
有意义的命名元素包括:
机构或项目ID
交换机类型(比如核心交换机或边缘交换机)
结构名称(如果采用了冗余结构)
站点或建造地点
地面和房间位置
机架位置
比如:
MOAB_C1_A_B4_544_R1=ProjectMoab,CoreSwitch1,FabricA,Building4,Room544,Rack1
样机和测试计划
在SAN投入生产之前,建议您对SAN进行测试和验证。
在测试阶段创建SAN样机有助于了解如何创建SAN以及测试中的应用。
采用递增和迭代方法创建SAN样机非常好,因为这种方法能更轻松地确定和隔离出现的故障。
测试计划对于确保进行全面测试非常重要,全面测试包括SAN设计验证以及故障和绕过故障测试。
故障和绕过故障测试将对您的SAN进行测试,以便确保能重新成功路由业务,而且一般故障恢复之后,可重新建立连接并返回至正常路由状态。
部署计划本部分涉及的存储设备和服务器厂商将可确保测试迅速进行,并可就存储设备和服务器特性提供专家咨询。
生产应用计划
应用SAN最好采用递增方式。
经过证实的最佳方式是在采用剩余服务器或应用平台之前,一次应用一到两台服务器或一两套应用平台。
这样在应用剩余服务器或平台之前,可使现有平台或服务器正常工作。
样机和测试您的SAN
创建区域存储网络(SAN)样机通常是从中心开始的,即从交换机开始。
然后,通过递增和迭代方式,围绕SAN添加存储设备,最后是主机。
这种方法可帮助您迅速定位和隔离故障。
一旦您的样机开始工作,您就可运行测试方案以确保SAN可按照预期的那样进行响应和恢复。
交换机最先,边缘设备次之,主机最后
创建样机有五个关键步骤:
步骤1:
创建Fabric。
逐一连接交换机并验证是否可互相通信。
步骤2:
逐步添加和验证边缘存储设备,确保交换机能与这些设备进行通信。
步骤3:
逐步添加和验证主机,确保交换机能与这些设备进行通信。
步骤4:
验证您的主机和存储设备可互相通信。
步骤5:
一旦连接好设备并验证了设备可互相通信之后,最好的方法是去激活未用端口。
制作基本的逻辑和物理图
SAN的逻辑和物理图有助于测试和故障诊断。
逻辑图可表明SAN组件之间的关系,比如不同区域,同时物理图可包含SAN的物理组件以及布线情况。
这些图在进行连通测试时可提供参考基准,并帮助确定测试结果预期。
测试方案
创建故障现象,比如功率循环和重启设备,将可帮助您发现虚接和故障设备。
测试应包括结构、主机和存储设备,所有设备都应能从故障中恢复过来。
应测试下列项目:
故障现象
双Fabric的故障绕过
电缆断开和重新连接
交换机连接断开
在遭遇故障之后,应对结构进行检查以便确保能重新成功路由业务,而且一旦故障恢复之后,可重新建立连接并恢复到正常路由状态。
运行I/O负荷
在故障测试成功结束之后,您可通过运行I/O负荷和分析结果进行性能测试。
利用用于负荷测试的计划应用最好,但有时可能难以利用这种计划应用。
如果您不能利用计划应用,您可利用I/O发生器来运行模拟负荷。
操作系统厂商可就I/O发生工具提供建议。
在I/O测试中的另外一个选择是重复进行故障测试,看看故障对性能的影响。
一旦所有测试成功完成之后,可准备将SAN投入生产了。
转换并准备生产
应用区域存储网络(SAN)的递增和迭代方法以及新SAN环境资料将可帮助您迅速将SAN投入生产。
递增式应用
最成功的SAN推出方式是逐步推出。
一次将一个应用平台或服务器操作系统移植到SAN环境,直到这些平台和系统工作正常,这是最佳的应用方法。
如果出现故障,递增式应用方法可迅速查找故障原因,并确定故障范围。
准备新SAN环境资料
详细资料将有助于迅速应用,而且对于应用之后生产管理也有价值。
最终的SAN逻辑和物理图可为测试提供基准,显示SAN组件之间的逻辑关系以及组件之间的物理布线情况。
整齐并带有标记的线缆以及可轻松获取产品手册、软件和支持合同信息将有助于故障诊断和SAN生产管理。
资料的目的是为了提供详细信息,以便其他人也能重新创建SAN,其中包括:
图:
SAN逻辑和物理图、交换机拓扑、主机和存储设备连接
固件:
一个设备和固件列表,加上每种设备的固件的保存副本
交换机信息:
每台交换机的配置和其他信息
分区和LUN信息:
您的分区和LUN配置
脚本:
您创建和使用的脚本
改变记录:
任何添加、变化或删除细节
创建一个资料子集是一个好主意,这个子集可发送给您的技术支持厂商,以协助进行故障诊断。
可删除敏感的信息,比如服务器名称、客户信息等,以保护您的公司。
这个资料子集应包括您的SAN拓扑图以及操作系统版本和补丁级别、HBA类型和固件/驱动程序版本、存储类型等。
确定您的业务要求
设计区域存储网络(SAN)的第一步也是最重要的一步是确定您的业务和IT要求。
正是这些要求最终促使您作出设计和组件决定。
确定您的要求
利用下列问题来帮助您确定要求:
可用性
您需要用来防止计划外停机的重要应用是什么?
您需要在不中断业务的情况下完成什么任务(比如增加或重新利用存储资源)?
可扩展性
您的存储要求比您的服务器要求增长速度快多少?
来年您预计需要多大的存储容量?
来年您预计需要什么样的新应用(ERP、CRM、供应链等)?
性能
您的关键应用的峰值性能需求是什么?
管理
由于缺少资源或技能目前哪种管理任务难以完成?
一年内情况会怎样?
您愿意将您的存储管理集成到现有的管理基础设施中吗?
数据备份
您需要减少备份窗口的比例是多少?
您需要将您的LAN从备份拥塞中解放出来以便使您的应用程序运行速度更快吗?
灾难恢复
在紧急情况下,您需要什么应用程序来迅速、有效切换到另一个备用数据中心?
您是否有备用数据中心?
如果有,与主用数据中心的距离有多远?
您需要在峰值生产时间克隆或快照任务关键型数据?
服务器和存储空间利用
您的数据密集型应用可利用多少可用但不可访问的存储空间(如果该空间在企业共享)?
在您的数据中心是否有物理环境限制?
如果有,是什么?
您可将哪些旧的小型存储设备整合进新的大容量存储设备中以实现更轻松管理并减少维修费用?
预算
假设您可重新获得至少30%的利用不足存储空间,在现有开支情况下,您还可利用多大的存储空间(使您推迟开支)?
确定您的首要要求
最成功的SAN部署来源于单一要求。
看看您的业务要求列表,然后确定哪个要求是最至关重要的,然后集中精力围绕该要求设计、安装和部署解决方案。
这可帮助您迅速、经济、轻松地部署SAN。
一旦您成功运营一套SAN之后,您就可利用运营结果来展示投资回报情况,并可提供部署更多SAN以满足其他重要业务要求或扩展您的SAN的理由。
库存和环境分析
您目前可能已经拥有存储基础设施,但是它们却无法满足您的业务需求。
幸运的是,您可以在您的存储区域网络(SAN)上重新部署现有的基础设施。
SAN可以将新老组件连接在一起,形成可以满足您业务需求的解决方案。
除此之外,您还可以选择为自己的SAN购买全新的组件。
盘点并分析目前的环境可以帮助您确定哪些现有组件仍然可以满足您的业务需求,并且能够连入您的SAN。
即便您计划全部使用新组件,盘点您的物理环境仍可帮助您分析尺寸限制以及布线距离要求。
谋取SAN厂商的帮助
如果您仍未找到理想的SAN合作伙伴,现在就是选择的好时机。
您所选择的厂商应该在评估、设计、实施以及管理SAN的过程中扮演重要角色,并为您提供诸多帮助。
您所选择的SAN厂商应当:
了解您的业务需求
了解SAN
具有丰富的SAN经验
有能力提供SAN总体解决方案,其中包括硬件、软件、培训、专业服务以及支持。
熟悉您计划使用的现有组件,有能力将这些组件与新组件集成在一起,形成您自己的SAN解决方案。
盘点之前建立详尽的清单
制定清单,您目前的基础设施上现有的存储设备、服务器以及软件都应列入表中。
您可以使用SAN组件库存工作表(XLS)t帮助自己记录这些信息。
该清单包括以下内容:
存储设备
主机
子组件,比如主机总线适配器(HBA)以及网桥等等。
有关地理和位置的内容,比如尺寸限制以及距离等。
应用,包括业务模式、性能以及可用性要求。
收集每个组件的详细信息
继续在您的SAN组件库存工作表上填充每个组件的特定信息。
详细内容包括但不限于:
每台主机:
操作系统
HBA个数以及驱动程序(包括驱动程序的版本号)
所支持连接的类型(环路或者光纤通道)
应用清单
初步和预期存储要求
尺寸以及重量等等
每台存储设备:
品牌、型号以及固件版本
所支持连接的类型(环路或者光纤通道)
可支持的主机数量
端口以及每个端口可支持的主机数量
容量(已用容量以及空闲容量)
光纤通道接口的数量以及类型
以太网接口的数量以及类型
尺寸以及重量等等
如果您现有组件的数量很多,您可以考虑使用现有软件程序实现盘点流程的自动化。
分析您的库存信息
分析库存清单上的每个组件可以帮助您确定该组件是否满足您的业务需求,同时还可判断其是否能够连入您的SAN。
您可以在您的SAN组件库存工作表中记录分析过程。
以下问题有助于您做出分析:
该组件是否支持光纤通道?
该设备已经使用了多长时间?
它的工作寿命是否即将到头,或者该设备是否能够满足我的业务需求?
如果该设备是存储设备,它能否满足我目前和将来的容量需求?
该设备能否满足我对可用性以及可靠性要求?
该设备能否满足我的性能要求?
该设备是否为专有设备,是否符合目前的行业标准?
它是否传统设备(SCSI)?
我的空间考虑是什么?
我能否在现有空间安装该设备以及其他SAN组件?
这些应用是否支持SAN?
盘点以及分析结束之后,您应该清楚您可以在您的SAN中使用哪些现有组件,并且明白在您选择新组件时应该考虑哪些物理环境要求。
确定您的SAN组件
库存以及目前环境的分析将帮助您确定希望将现有基础设施之上的哪些主机和存储设备重新部署在您的SAN上,同时还能帮助您确定什么样的物理环境要求将影响您对新组件的选择。
一旦完成上述分析,您便可按照以下步骤打造自己的整体SAN解决方案:
确定您需要什么样的新组件
验证新旧组件之间的兼容性
计算连接所有主机和设备所需的交换机端口数量
您可以利用SAN组件库存工作表(XLS)记录自己新的组件选择。
您也许在上一步已经开始填写这些工作表。
选择您的组件
您可以根据自己的业务需求为您的SAN选择各种组件。
光纤通道交换机(SAN网络)
在交换机形成SAN的智能化基础之后,重要的是根据您的业务需求选择正确的组件。
请考虑以下内容:
硬件冗余:
交换机的选项之一就是配备两个可热插拔电源以及可热插拔散热风扇,以保证无故障运行时间最长。
端口数:
交换机产品家族应可提供广泛的端口数量选择(从入门级的8-16个端口到企业级的64-128个端口),最大限度地满足不断变化的业务需求。
您可以单独使用一台交换机,或者将其链接在一起,形成可用端口数量更多的光纤交换网络。
您所需要的端口数取决于您选择的是单接还是双接主机和存储设备。
管理和监控软件:
交换机应该能够提供各种各样基于网络的易用型管理和监控工具,以便满足各种不同的需求。
安全和接入控制软件:
交换机应该提供可保护您的SAN的软件,使之避免遭受外部入侵,此外,它还应配备能够让您在SAN上安全共享存储资源的软件。
集成第三方应用:
为了使您的SAN能够集成入现有的管理系统以及SAN管理工具套件,交换机应具备应用编程接口(API),使第三方厂商能够将他们的产品与您的交换机软件和硬件集成在一起。
速度:
如今的交换机每个端口可提供1GB和2GB的吞吐量。
许多交换机可以同时面向现有以及新一代设备提供自感以及速率匹配功能。
预算:
根据您的需求平衡自己的预算。
记住,借助SAN您可以轻松实现随业务增长扩充网络?
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标准化:
重要的是交换机应该符合行业标准,制造商也在积极介入各种标准制定组织,以便提高产品的互操作性,为用户提供投资保护以及灵活性,使之能够从容选择一流的SAN组件。
前向及后向兼容:
交换机应可前向和后向兼容同一产品线的其他交换机,这样您才可以从1GB环境向2GBSAN环境移植,同时还可部署一个从核心到边缘都高度伸缩自如的存储网络。
存储设备
我们可以提供多种磁盘和磁带存储设备,满足各种各样的存储需求。
这些设备均可用于光纤通道网络。
通过在您的SAN集成各种设备,你可以按照自己的成本、可用性以及性能标准从容调配存储资源。
如果关键应用数据存储在某台设备之中,您必定希望将该设备双路连接至自己的光纤通道网络上,以保证最高的可用性。
这就需要为该设备配备双倍光纤通道连接。
主机总线适配器(HBA)
在SAN上运行的应用的各种要求可以帮助您确定自己的主机需要哪种类型的HBA。
从目前的1GB、2GB以及速率自适应三种模式中选择所需的速率,以匹配您目前和今后的数据吞吐量需求。
如果关键应用正在主机上运行,您必定希望将该主机双路连接至自己的光纤通道网络上,以保证最高的可用性。
这就需要为该主机配备双倍的HBA。
布线
铜缆和光纤是您在SAN组件之间进行物理布线的两种主要媒介。
尽管铜缆比较便宜,但是光纤可以在更长的距离内更为可靠地传输信号。
铜缆存在距离限制,通常只能用于机柜内部。
SAN内的连接线缆类型通常取决于您的设备连接需要。
线缆接头
对于光缆而言,SC接头是应用最为广泛的接头类型,但是新一代高密度LC接头和MT-RJ接头以及小巧别致的可插式接头(SFP)正日益受到用户的欢迎,因为它们尺寸较小,用户能够在有限的空间中实现更多连接。
DB-9是标准的铜质接头,但是很多机构正在转而使用HSSDC接头,因为后者不仅更加可靠,而且尺寸更小。
千兆位接口转换器(GBIC)
可拆卸式GBIC可以将光信号转换为电子信号。
您可以根据自己的距离要求和速率选择自己需要的型号:
1GB:
短波(500米)或者长波(10,000米)
2GB:
短波(300米)或者长波(5,000米)
验证兼容性
在最终选定组件之际,十分重要的一步就是验证您的SAN上所有组件的兼容性。
查看SAN厂商提供的兼容清单。
更新您的SAN组件库存工作表,以反映兼容情况。
计算您所需的端口数量
为了确定自己到底需要多少交换机端口,您可以计算SAN上需要的光纤通道连接数量的总合。
这些连接包括:
主机上的HBA数
存储设备上的光线通道连接数
切记,如果您需要配备双接主机和设备来保证更高的可用性,您必须为这些主机和设备配备双倍数量的端口。
除此之外,如果您需要实现最长的无故障运行时间,我们建议您部署双倍的光纤通道交换机。
下一步将详细介绍双配交换机以及可用性。
更新您的SAN组件库存工作表,反映端口数量的变化情况。
拓展您的SAN设计
正如您的业务要求促使您选择区域存储网络(SAN)组件一样,它们也推动了SAN设计。
可用性、可扩展性以及性能要求是SAN设计考虑的关键所在。
部署和连接SAN组件的方法有很多,但经验表明着眼于未来的战略性考虑将不仅可轻松开始,并且可收获成功。
轻松开始设计
SAN异常灵活,易于扩展,同时可提供全面的投资保护。
服务器、存储设备以及交换机可根据企业需求随时添加。
这种随着需求扩展?
技术可使您轻松开始SAN初期设计,然后根据企业需求逐步扩展。
您的企业无需立即实现全面的SAN环境,这可使您更快部署,更快获得投资回报。
理想的结构设计:
核心到边缘
即使您的初始设计非常简单,但您会经常考虑如何使您的简单设计不断发展以满足长期要求。
随着网络的不断扩展以及添加更多交换机,理想的设计将是从核心到边缘的设计。
尽管有许多可能的结构设计,但核心到边缘的设计在满足可用性、可扩展性以及性能要求方面被证明是最灵活有效的解决方案。
核心到边缘的结构在核心有两台或更多的?
诵?
交换机,这些核心交换机与?
咴?
交换机进行互连。
主机、存储设备和其他设备与边缘交换机的空闲端口连接,或直接与核心交换机连接。
核心到边缘设计具有众多优势,其中包括:
无需停机,轻松扩展
从数百端口向数千端口扩展
高性价比
轻松掌握
灵活、杰出的性能
良好?
指茨芰?
,没有故障点
与多种应用协同应用
经过验证和测试,非常可靠
可用性设计
核心到边缘设计包括交换机之间的冗余通道,可在交换机意外停机的情况下自动实时进行业务重新路由。
这种恢复能力可确保高可用性。
可扩展性设计
核心到边缘结构可轻松扩展,使您轻松向SAN添加交换机、设备和主机,而且无需中断服务或进行大范围布线。
一种通用技术是利用更高的端口计算交换机代替更低的核心端口计算交换机,并将被替换的交换机用作边缘交换机,以保护您的初始投资。
性能设计
除了高度可用和灵活扩展之外,边缘到核心设计还可使您根据企业的发展不断提高性能。
增强性能有数种方法,其中包括增加交换机间链路(ISL)并利用更先进的性能特点,比如ISL中继。
预先经过测试的SAN设计
有许多记录在案并且经过验证和预先测试的SAN设计可供您学习。
这些设计包括可满足下列需求的不同硬件、软件和应用配置:
备份和恢复
业务持续性
高可用性
服务器和存储设备整合
购买您的SAN
一旦您完成设计,您就可重新访问您在规划和设计阶段第2步:
库存和环境分析和第3步:
确定您的SAN组件创建的现有和新型SAN组件库存清单,以确定您的选择是最终选择。
然后,您可从您信任的SAN厂商处购买这些组件。
直接连接存储(DAS)
在确定SAN是不是适和您的组织的技术选择之前,先比较一下SAN与DAS(直接连接存储)及NAS(网络连接存储)等同类技术,这将有助于您做出正确的判断。
直接连接存储(DAS)
网络连接存储(NAS)
直接连接存储(DAS)
在历史上,标准的连接方式是通过SCSI接口一对一地将存储设备直接连接到一台计算机上。
随着需求的不断扩大,越来越多的存储设备和服务器被添加进来,DAS环境将导致服务器和存储孤岛数量的激增,产生巨大的管理负担,并致使资源利用率低下。
在该环境中,数据共享也受到了严重的限制。
区域存储网络(SAN)
DAS的局限性和带来的挑战是如今许多机构选择SAN或SAN+NAS解决方案的原因。
相对于DAS来说,SAN具备更多优势,包括:
集中存取,更有效地利用存储资源
简单、集中的存储管理,降低了管理工作量,节约了时间和金钱
存储设备到服务器的多对多连接方式,提高了灵活性和可扩充性
缩短了数据备份和恢复时间,提高了吞吐量
取消了生产网络中的备份,降低了LAN拥塞
具备恢复能力的网络设计,为确保业务连续性提供了更高的数据可用性
卓越的可扩展性和投资保护,您可以根据业务需求轻松添加更多的存储设备
存储环境安全性更高
无需中断业务,即可添加或重新配置存储资源
保证短期和长期的投资回报(ROI)
网络连接存储(NAS)
与利用光纤通道交换器网络的SAN不同的是,大多数NAS连接建立在工作站客户端和NAS文件共享设备之间。
这些连接是否能够正常工作依赖于底层的公共网络基础设备,这往往引起网络拥塞,特别是在进行大型文件传送时。
NAS解决方案通常局限于两类应用:
一类是文件服务应用,由工作站和服务器通过TCP/IP等网络协议进行访问;另一类是文件存取应用,如网络文件系统(NFS)或公共Internet文件系统(CIFS)等。
NAS存储可扩展性通常受到本身包含的NAS应用文件大小的限制。
增加其它应用相对比较容易,但是对整合后的内容进行共享却很困难。
由于存在这些限制,NAS环境中通常不采用集中式数据备份。
同时,其数据备份方式局限于采用直接连接的设备(例如专用磁带驱动器或磁带库)或采用一种基于网络的策略,在这种情况下,应用数据通过企业或专用LAN备份到相关设备。
NAS越来越多地采用SAN来解决与存储设备扩充相关问题,以及进行数据备份和恢复。
NAS对于通过网络将文件数据传输到多个客户端的需求,NAS能够很好地胜任。
因为大多数NAS请求是针对少量数据的,数据可以高效地传输很长距离。
业务需求驱动技术选择
业务需求将帮您决定哪项技术更加适合。
尽管SAN和NAS存在众多的差异,实际上它们分别适合不同类型的应用并相互补充。
NAS应用越来越多地使用SAN来解决存储设备扩充、数据备份及数据恢复问题。
但是,尽管这二者互补,NAS不具备SAN所提供的全部业务优势。
SAN ROI分析之节省成本
大多数机构可能正面临着预算持平或紧缩的问题。
您对每一项投资都要进行细致的审查。
幸运的是,区域存储网络(SAN)可带来极具吸引力的投资回报率和商业利益,这些都能够帮助您更轻松地进行可行性分析并选择SAN。
节省成本
当您在分析SAN的投资回报率时,考虑直接和间接节省的成本同样重要。
直接节省成本包括节省的存储设备和管理人员费用。
间接成本很难量化并且是无形的,例如防止数据损失和停机,但它们却是非常重要的,应该在成本分析时加以考虑。
直接节省成本
减少管理人员:
在网络化存储中,人力成本是成本降低的最大部分。
麦肯锡公司和美林公司的一项研究表明,机构在实施存储升级时所花费的时间,从使用DAS时的一个月减少到使用SAN时的一个星期。
根据对一个2TB的系统进行的为期3年的研究表明:
SAN的总成本比DAS环境要低65%,IDC发布一份独立报告也支持了这一结论,证明了SAN能够将存储预算中的管理成本从55%降低到15%。
减少光盘和磁带存储等硬件成本:
更低的硬件需求量使得SAN比DAS更具吸引力。
因为,网络化存储设备不仅仅与一台服务器相连,而是由许多服务器共享。
很多SAN用户已经得出了存储利用率得到提高的结论:
从使用DAS的30%-50%提高
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