存儲網絡介紹
由于電子商務的迅速發展,企業的數據量每年以大于50%的速度增長,各企業及相關機構對互連網絡的依賴程度越來越大,企業數據不僅要供內部員工訪問,而且還要供客戶及供應商等訪問,數據中心逐漸成為企業最重要的資源之一,如何存儲、共享、備份、管理這些數據成為目前非常重要的IT 技術之一。同時數據中心的宕機所帶來的損失通常達到每分鐘數萬美元甚至更高的程度,在美國及歐洲等發達國家,已經制定相應的法律來規范數據中心的管理,比如在美國,美國聯邦政府要求財政、金融等部門的數據中心如果發生故障,必須在當天恢復工作,并且要求備份的數據中心與主數據中心必須距離200 英里以上并且使用不同的電網供電以確保數據中心安全的、持續的工作。
目前網絡存儲形式主要有以下三種:直接連接存儲(DAS: Direct Attached Storage);網絡附屬存儲(NAS:Network Attached Storage);存儲區域網絡(SAN:Storage Area Network)。由于基于光纖通道的存儲區域網絡在網絡的速度、可擴展性、傳輸距離、可靠性等方面具有比DAS 及NAS 明顯的優勢,近幾年得到了非常迅速的發展,但同時也大大增加了網絡布線的復雜程度,下面對三種存儲網絡作以簡單的介紹。
直接連接存儲(DAS):是一種傳統的網絡方式,通過電纜(通常是SCSI 電纜)將存儲設備直接連接到服務器上,由于存儲設備直接依附在服務器上,存儲數據的共享受到了限制,該存儲設備只能由與其直接連接的服務器訪問,在這種網絡中,存儲設備附屬于服務器,是硬件的簡單堆疊,不帶有任何存儲操作系統;網絡附屬存儲(NAS):存儲設備直接連接到局域網上,按照TCP/IP 協議進行數據傳輸,使得幾臺不同的服務器可以共享一臺存儲設備,可以使存儲設備得到更加有效的利用;存儲區域網絡(SAN):是由服務器、路由器、交換機、存儲設備等通過電纜連接起來的高速專用子網,大部分存儲區域網采用光纖通道連接(Fiber Channel: FC),極大地提到了數據的傳輸速度并延長了傳輸距離;多臺網絡存儲設備通過交換機與服務器連接,實現了存儲設備與服務器的分離,從而形成一個總的數據中心,便于數據的集中管理。
羅森伯格數據中心布線

圖-1:SAN 的基本結構
存儲區域網(SAN)是一個高速連接的子網,如圖-1 所示,通常存儲區域網由存儲服務器、SAN 交換機、存儲設備組成,一個存儲設備單元通過與多臺交換機相連后再連接到各個服務器上,這樣為存儲設備的連接提供了多條冗余路徑,即為數據傳輸提供了多條通道,不會因為某臺交換機故障而影響訪問存儲設備。
存儲區域網(SAN)具有很好的可擴展性,在存儲設備與服務器直接相連的網絡中,必須關閉服務器才能增加新的存儲設備,但在存儲區域網(SAN)中可以把新增加的存儲設備直接連接在交換機的備用端口上而不必關閉服務器就可以實現存儲設備的擴容,這一點對于需要7 X 24 小時運行數據中心網絡顯得非常重要。
數據中心布線國際標準
TIA-942 Telecommunications infrastructure standards for data centers 是數據中心和存儲區域網布線的通用標準,于2005 年正式發布,對數據中心的設計和安裝提供了一些有效的建議,同時對空調制冷、房間大小、供電等方面做了介紹和推薦,這個標準采用結構化的布線方式。
在TIA-942 中,定義了在一個數據中心中包含7 個空間和2 個子系統。
7 個空間是(1)Computer Room: 電腦間,(2)The Telecommunication Room:電信間,(3)The Entrance Room: 接入間,(4)The main Distribution Area(MDA): 主分配間,(5)The Horizontal Distribution Area(HDA):水平分配區域,(6)The Zone Distribution Area:(ZDA)區域分配區域,(7)The Equipment Distribution Area:(EDA)設備分配區域;2 個子系統是Backbone 主干系統和Horizontal 水平系統。
圖-2 顯示了一個典型的數據中心的7 個空間和2 個系統,為了更好的理解TIA-942 標準,下面對各個空間作簡單的解釋:Entrance room 是外部網絡接入的的一個接口;MDA 是數據中心的主要的布線、跳線管理區域,服務期、交換機、存儲設備在此區域實現互相連接;HDA 是水平互相連接布線區域;ZDA 是數據中心的一個可選區域空間; EDA 是機柜、配線架、服務器等設備的放置區域。
圖-2:數據中心的基本拓撲結構