SAN网络作为计算资源到存储资源访问的高速数据传输通路,合理的网络架构设计对于整个IT基础环境的重要性不言而喻。SAN架构规划过程如同其他项目规划过程一样通常包括收集功能和非功能需求、根据需求设计SAN网络架构及相关技术指标、评估项目成本及总体拥有成本、创建详细SAN网络架构设计及实施计划等步骤。
1.考量点
(1)支持SAN环境设备连接需求 需要考虑连接到SAN网络中服务器、存储等设备的类型、连接特性及更新周期等;应当在规划设计时充分考虑设备之间的连接兼容性,设备更新后的SAN环境匹配能力等需求;服务器及存储之间的访问通路在设计时应尽量避免跨越多个交换设备,使交换流量尽量本地化,从而降低链路传输延迟,其次需要注意服务器端实际访问性能与存储端处理能力在带宽上的匹配,避免出现流量拥塞情况的发生。
(2)支持性能、扩展性需求 了解基本的连接用户端口数量,确保满足性能需求情况下的交换机互联端口数量;在进行SAN网络架构设计时,应在满足横向及纵向扩展能力的前提下,尽量减少数据传递层次,提升数据传输效率。在SAN网络拓扑架构设计中常见的方式有:
1)边缘-核心架构:采用两层架构设计,核心服务器及存储设备连接至核心SAN导向器,边缘层主要用于连接边缘服务器。此种架构的优点是结构简单,核心传输流量本地化,SAN设备之间通信最多经过一次跳转,传输效率高;缺点是核心导向器的端口资源受到设备与互联端口的争用,扩展规模受核心导向器规格限制,如图5-46所示。
2)边缘-核心-边缘架构:采用三层架构设计,服务器与存储分别连接至两个边缘层的SAN交换机,核心层SAN导向器主要进行高速数据交换。此种架构的优点是可扩展性好,各层级作用明确,管理相对简单,且数据传输只需要两次跳转,缺点是需要较大的前期投入,适合较大型的SAN网络规模,如图5-47所示。
(3)支持弹性及可用性需求 SAN架构设计当中一个重要考量点是网络的弹性和冗余。弹性是指网络在出现故障时继续运作和恢复的能力;冗余是指部件或整个网络的可用副本规划,从而保证网络中不存在单点失效的风险。设计需考虑设备高可用性、SAN交换网络级别冗余、服务器及存储的横向扩容、核心导向器的全网数据交换及管理能力。
图5-46 边缘-核心架构
图5-47 边缘-核心-边缘架构
(4)支持备份及容灾需求需要了解是否存在集中备份环境,以确定备份环境中的SAN连接通路满足性能需求,同时备份环境的架构设计应尽量与核心生产存储环境通过独立Zone或独立fabric等方式区隔,避免对延时敏感的关键业务应用的影响。(www.xing528.com)
满足同城及异地容灾方案中涉及的同城远距离连接及异地的FCoverIP连接解决方案:同城方案中通常要关注交换机与DWDM等远程连接设备之间的兼容性,端口buffer credit的分配规划及路由域的规划等;FCoverIP功能则通过具备协议转换的路由设备或导向器上的特定功能刀片实现,可通过基于IP协议封装的通道实现FC协议的远距离传输,通常需要关注传输带宽的控制及数据压缩等功能的应用。
(5)管理需求 SAN网络当中的设备应具备故障告警、端口使用率、错误率监控等功能,同时对于应用端到端的数据访问拥塞发现功能也可以根据需要进行选择;同时网络架构是否易于管理和维护,网络故障在架构当中是否易于隔离及发现也是很重要的考量点。
2.架构设计参考
在进行数据中心内部的SAN网络架构设计时可参考如下方式进行规划:
1)根据SAN网络规模及扩展性需求,选择边缘-核心或边缘-核心-边缘架构。
2)核心层选择高性能、高可用、高可扩展性、具备路由、服务质量控制的SAN导向器,边缘层交换机通过多链路绑定方式与核心交换机互联。
3)SAN网络根据应用及访问特点进行区域划分,可分为生产、备份、开发测试域,每个域内部规划两个冗余且结构相同的网络;各域间的访问由高性能SAN导向器的路由功能进行控制,在路由域规划当中生产SAN可作为骨干域,备份、开发测试及同城或异地SAN作为边缘域与骨干域互联。
4)与同城或异地灾备中心的互联遵循前面提到的考量点进行规划即可,如图5-48所示。
图5-48 SAN网络参考架构
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