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51CTO存储专家:全面解析IP存储技术

51CTO.com  feiry丨2006-08-07 11:19 标签:服务器虚拟化 存储虚拟化 

【51CTO.com综合报道】尽管我们一直停留在对IP存储的可靠性与传输性能的争论中,但IP存储技术还是一些主流厂商的推动下高速产品化,并且全面推向市场应用。虽然目前以IP存储的实际实施案例说明不了IP存储将是未来几年里企业存储解决方案的主流选择,但越来越多的用户认识到IP存储高度的整合架构和优越的性价比,并且在最近的一年里,IP存储除了被很多中小企业用户接受以外,在更多的中高端领域里也有很多颇具说服力的实施案例。

虚拟化与容灾的实施过程中,IP存储越来越多的出现在备选方案中。本文将系统的介绍IP存储技术的应用与选择。

光纤通道的高性价比替代技术

存储设备和技术正趋于融合,按照存储虚拟化理想的架构,现在的光纤和SCSI磁盘阵列、NAS文件服务器、磁带库等设备都可以运行在一个统一标准的架构中。IP存储(StorageoverIP简称为SoIP)——在IP网络中传输块级数据——使得服务器可以通过IP网络连接SCSI设备,并且像使用本地的设备一样,不用关心设备的地址或位置。而网络连接则是以IP和以太网为骨干的,这令人联想起今天耳熟能详的存储域网(SAN)结构,只是以廉价而成熟的IP和以太网技术,替代了光纤通道技术。

提到光纤通道技术替代技术,推荐大家看一下本站技术专题iSCSI应用与发展

由于既有的成熟性和开放性,IP存储技术使企业在制订和实现“安全数据存储”的策略和方案时,有了更多的选择。例如远程的数据备份、数据镜像和服务器集群等领域,IP存储的介入都可以大大丰富其内容。同时,IP存储也消除了企业IT部门在设计传统SAN方案时,必须面对的产品兼容性和连接性方面的问题。最重要的是,基于IP存储技术的新型“SAN”,兼具了传统SAN的高性能和传统NAS的数据共享优势,为新的数据应用方式提供了更加先进的结构平台。

在过去的一年中,存储和网络厂商的注意力,主要集中在IP存储技术的两个方向——存储隧道(Storagetunneling)和本地IP存储(NativeIP-basedstorage)。下面是这两个方面的一些概况。

存储隧道技术

顾名思义,存储隧道技术将IP协议作为连接异地两个光纤SAN的隧道,用以解决两个SAN环境的互联问题。光纤通道协议帧被包裹在IP数据包中传输。数据包被传输到远端SAN后,由专用设备解包,还原成光纤通道协议帧。

由于这种技术提供的是两个SAN之间点到点的连接通信,从功能上讲,这是一种类似于光纤的专用连接技术。因此,这种技术也被称为黑光纤连接(Darkfiberopticlinks)。由于其专用性,使得这种技术实现起来成本较高,缺乏通用性,而且较大的延迟也对性能造成一定影响。其最大的优势在于,可以利用现有的城域网和广域网。这一优势,正好为炒作的沸沸扬扬,但至今无法充分利用的宽带资源,提供用武之地。同时,虽然IP网络技术非常普及,其管理和控制机制也相对完善,但是,利用IP网络传输的存储隧道技术,却无法充分利用这些优势。其原因主要在于嵌入IP数据包中的光纤通道协议帧。IP网络智能管理工具不能识别这些数据,这使得一些很好的管理控制机制无法应用这种技术,如目录服务、流量监控、QoS等。因此,企业IT部门的系统维护人员,几乎不可能对包含存储隧道的网络环境,进行单一界面的统一集中化管理。

目前的存储隧道产品还有待完善,与光纤通道SAN相比,只能提供很小的数据传输带宽。例如,一个在光纤SAN上,用两到三个小时可以完成的传输过程,在两个光纤SAN之间以OC-3标准传输大约需要14个小时。这是目前存储隧道产品比较典型的传输速度。当然,这样的性能表现,不会限制该技术在一些非同步功能中的应用。如远程的数据备份,就不一定需要很高的数据传输带宽。

总之,存储隧道技术借用了一些IP网络的成熟优势,但是并没有去掉复杂而昂贵的光纤通道产品。

本地IP存储技术

本地IP存储技术将现有的存储协议,例如SCSI和光纤通道,直接集成在IP协议中,使存储和网络可以无缝融合。当然,这并不是指,可以在企业IT系统中,把存储网络和传统的LAN,在物理上合并成一个网络。而是指在传统的SAN结构中,以IP协议替代光纤通道协议,来构建结构上与LAN隔离、技术上与LAN一致的新型SAN系统——IP-SAN。这种IP-SAN中,用户不仅可以在保证性能的同时,有效降低成本,而且,以往用户在IP-LAN上获得的维护经验、技巧都可以直接应用在IP-SAN上。俯拾即是的IP网络工具,使IP-SAN的网络维护轻松而方便。同样,维护人员的培训工作,也不会像光纤技术培训那样庞杂。

设想一下,一个大型企业的IT部门引入了一项新技术,并以此构建了底层的大型存储系统,却不用调整现有的网络和主机,不用改变应用软件,不用增加管理工具,甚至没有过多的技术培训。现有的网络管理工具和人员,完全可以应付这一切。这是一个多么诱人的系统升级方案!

与存储隧道技术相比,本地IP存储技术具有显著的优势。一是,一体化的管理界面,使得IP-SAN可以和IP网络完全整合。二是,用户在这一技术中,面对的是非常熟悉的技术内容:IP协议和以太网。而且,各种IP通用设备,保证了用户有非常大的选择空间。事实上,由于本地IP存储技术的设计目标,就是充分利用现有设备,传统的SCSI存储设备和光纤存储设备,都可以在IP-SAN中利用起来。

本地IP存储技术,更进一步模糊了本地存储和远程存储的界限。在IP-SAN中,只要主机和存储系统都能提供标准接口,任何位置的主机就都可以访问任何位置的数据,无论是在同一机房中的相隔几米,还是数公里外的异地。访问的方式可以是在类似NAS结构中,通过NFS、CIFS等共享协议访问,也可以是在类似本地连接和传统SAN中,本地设备级访问。

随着带有IP标准接口的存储设备的出现,用户可以单纯使用本地IP存储技术,来扩展已有的存储网络,或构建新的存储网络。以吉比特以太网甚至10吉比特以太网为骨干的网络连接,保证了本地IP存储网络,能够以令人满意的效率工作。

IP存储技术选择

无论在哪个方面,用户总是要面对这样的问题。答案又总是:明确需求、从实际出发。简单地讲,存储隧道技术很好地利用了现有的IP网络,连接距离较远的各个“SAN岛屿”。例如,对存储服务供应商来说,如果想向已经建有光纤SAN的用户提供数据看护服务,存储隧道技术就是非常好的选择。

一些用户期望自己的IT系统具有很高的集成度,这一点是存储隧道技术难以达到的,而本地IP存储技术在这方面,具有相当强的竞争力。同时,这项技术也是实现从光纤SAN平滑升级到IP-SAN的最好选择。所以,越来越多的存储和网络厂商,开始对本地IP存储技术提供投入和支持。

主流IP存储厂商

一个趋势,相当多网络公司开始涉及IP存储,而一些主流存储厂商也纷纷推出了自己的IP存储产品。

其中,呼声最大的应数华为3com,由于其在网络领域内的优势,以及高度本地化的产品销售渠道,相信在未来几年里,华3将是国内IP存储的领导者。

其他的厂商如:浪潮,创新科,都推出全面的IP存储解决方案。

与此同时,除了infortrend、promisedeng、proware这些台湾厂商推出iSCSI盘阵之外,国内也出现了自主知识产权的存储供应商,日前,北京邦诺存储科技有限公司(Brainaire Storage Technology Ltd.)推出10G iSCSI存储系列产品SMI-1000,为广大的存储用户提供性能高于光纤通道存储的IP存储解决方案。

EMC、微软相继推出自己的iSCSI 软件,充分改善了IP存储的应用平台,同时,极大的推进了IP存储的实施与发展。

争端是始终存在的,但在存储虚拟化呼声越来越高的今天,数据整合与集中管理将是目前最需要解决的问题,究竟采用哪种技术,我想更多的还是看需求,看成本,看性能。

(责任编辑:石海峰 shihf@51cto.com


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