儲存架構導入須知

儲存架構決定效益企業使用哪些儲存架構?

  過去,建置SAN的架構由於牽涉到包括光纖佈建、介面卡、交換機、磁碟陣列等設備的採購,加上通道管理的難度,使得SAN在中小企業是一個『玩不起的遊戲』。不過,在2003年,經過工程任務編組(Internet Engineering Task ForceIETF)的認定,iSCSI正式成為業界標準。這個可透過GbE乙太網路進行傳輸的通訊規格,隨後得到微軟的支援,將其納入Windows Storage Server 2003之中,使得許多採用Windows作業平台的中小企業,得以用精簡的成本架構SAN

  選擇儲架構沒有標準答案,因為每個企業的需求而各自不同,而企業中,各部門也有著截然不同的考量,這也使得IT人員往往為採購和設備佈建傷透了腦筋。因為,前人實踐無數遍的架構,不見得適用於自己;而改變舊有觀念,大膽採用別人不敢用的解決方案,也不一定就會成為犠牲的白老鼠,因此在最後,將綜合廠商以及使用者的想法,為企業的儲存架構提出一些建議。

儲存架構的重要性

  早期,IT部門只要大約估算自己資料量,採購伺服器以及儲存設備,再針對使用者需求撰寫應用程式,就可以解決大部份的需求。但數位資料暴增之後,儲存空間設計變得越來越重要,因為儲存設備並不是儲藏室,還必須提供資料的管理、搬移等例行性事務,更要能處理資料的備份、災難復原等工作,這些都有賴規劃良好的儲存架構來滿足。

  話雖如此,要建置好的儲存架構並不容易。首先,企業的資料種類複雜,包括網頁、文字、圖片、程式碼、電子郵件等檔案資料;還有各種直接關係業務運作的資料庫,有些是業務運作的命脈,不能夠隨意變動的,有些則因為工作需求,必須時常跨部門讀取、分享。綜合上述因素要滿足所有的需要,有著一定的難度。

  談到儲存架構,必定要瞭解構築這些架構的元素哪些,基本上,儲存架構應該包含儲存設備(磁帶、磁碟、光碟等硬體裝置)、讓儲存設備與使用者存取之間的橋樑-伺服器、作通道的線纜(光纖網路或者銅軸線纜),以及管理儲存裝置的周邊軟體。這些元素的配合之下,企業的資料就會呈現系統化的分佈,透過IT管理,讓有權限的使用者能夠存取這些資料。

企業常見3大項儲存種類

  一般來說,會被企業採用的儲存架構,可分為3種,以下作簡單的說明:

一、DAS:在數位資料尚未大量暴增的早期,比較簡單的儲存架構就是採用直接附加儲存(Direct Attached StorageDAS )。所有的儲存裝置,包括硬碟、光碟、軟碟、隨身碟等儲存設備,皆附屬於電腦本身,這些由個人使用的電腦延伸出來的裝置,透由電腦連接到伺服器上,就形成一個簡單的儲存架構。
現今企業資料的複雜化,種類也漸趨多元,伴隨著異質平台互相分享檔案的需求,也就需要更為完整的儲存架構,作為理想的解決方案。不過,只要企業資料量增加,就必須另外購買儲存設備與伺服器,因為這些零散的伺服器大大增加管理者的工作份量。
由於DAS多是透過SCSI硬碟進行儲存,在硬碟的I/O表現比網路慢的情形下,DAS架構效能及存取速度也的確是一個問題,因此透過網路進行儲存的方式,成為企業採取的主要儲存架構,而NASSAN又為企業最常用的2種。

二、NAS:運用乙太網路所建構的區域網路,來串連公司內部的儲存設備,就是網路附加儲存(Network Attached StorageNAS)的基本精神。簡單說來,NAS就是網路硬碟的概念,透過一台NAS主機來管理資料,以減少在個人使用者端,所必須花費的儲存設備購買成本。
NAS
已經是相當成熟且便利的解決方案,對於進行檔案式的資料存取,也相當方便,不過,由於是透過IP網路進行資料的存取,走的是開放架構,代表流竄於網路上的病毒、駭客攻擊,極有可能造成網路磁碟機的癱瘓。此外,當終端使用者人數增加,多人同時存取的時侯,就會造成伺服器的過度負擔,甚至當檔,這些狀況往往會延誤到前端使用者的工作進行。

三、SAN:所謂的儲存區域網路(Storage Area NetworkSAN),是一種更為專門、精準的儲存架構。透過光纖通道,以及光纖交換器(switch)、HBA卡、和儲存設備的串接,自成一個網路。和NAS不同的是,為了保護資料的完整性,SAN完全藉由光纖網路將網路儲存元素串起來,並自成一個系統。不會受到網路頻寬品質與伺服器速度的限制。

主要儲存架構比較表

儲存架構

DAS

NAS

SAN

資料傳輸方式

檔案式(File Level)

檔案式(File Level)

區塊式(Block Level)

通訊協定

------

NFS(Linux平台)

CIFS(Windows平台)

FCP

iSCSI

資料傳輸通道

SCSIFCATA

TCP/IP

Fiber ChannelTCP/IP

存取特性

直接存取

多伺服器存取,類似檔案伺服器,可由多使用者存取。

資料在LUN上,由Lock Manager控制,不允許同時讀寫和檔案伺服器無關,必須透過伺服器才能存取。

磁碟機屬性

本地磁碟機

網路磁碟機

本地磁碟機

管理方式

分散式管理

分散式管理

集中式管理

伺服器數量

適用環境

一般企業儲存都可使用

儲存大量圖片、影像、音樂、文字檔案、設計研發資料

ERPCRM等資料庫

適用企業規模

中小企業

中小企業

大型(跨國)企業

 

SAN逐漸成為儲存架構的主流

  這三種架構都已發展許久,各自有不同的應用範疇與市場。目前,大部份的企業受限於IT預算,還是以傳統DAS為主要架構,一些高度需要知識交換的產業,則傾向用NAS架構取代傳統的檔案伺服器;至於SAN,則多用來負責一些大型跨國企業任務為主。

  不過當中小企業的作業系統多元化,有異質平台整合的需求,伺服器以及儲存設備的整合就相當重要。另一方面,企業儲存工作日趨複雜,網路化的架構,在管理上、未來設備擴充上、甚至是災難因應上,都比較有彈性。這也使得規模較小的企業,也開始考慮要導入SAN架構。

  眾所周知地,SAN的光纖通道成本相當高,就算這個架構提供再好的效能,中小企業也只能大嘆玩不起。因此,當 IP SAN提供了較為便宜的解決方案時,也帶動了小規模企業的導入意願。

  雖然每一種儲存架構各有其特色,並無絕對的優劣,不過,為了得到新技術、新的儲存管理軟體支援,企業也必須更換新系統,免得影響儲存架構的效能。因此以長遠看,兼顧可用性、擴充性、簡單性以及共享性的SAN,則很有可能成為企業應用的主流。