存儲技術在整個容災中心乃至數據中心涉及的技術體系中占有重要地位。這不僅因為數據存儲在上述3個階段中處干基礎性地位，而且還是因為它必須在容災中心演進的過程中具有可靠性、可用性和可擴展性。鑒于存儲網絡的重要性和上述要求，需要了解和分析當前存儲網絡架構領城的技術。下面對3種存儲網絡技術進行介紹和對比，通過多個維度的考量，明確3種技術的優缺點。從而為國內各行業容災中心、數據中心存儲網絡架構設計提供借鑒。

 

 

    隨著經濟、社會的發展，人們對數據的請求方式越來越少地受到時間和空間的限制，數據的增長與需求不再有很強的規律性可循。然而，大盤的獨立存儲仍廣泛存在干企業的數據中心中，很容易使數據分布呈現“信息孤島”的局面，對數據的存儲，利用和分析造成很大翅難。通常這些獨立存儲與業務系統相對應，隨著數據的增長，對它們的擴容也經常出現顧此失彼的現象。如果一次性擴容較大，難免擠占其他系統的擴容預算，如果擴容較小，則會承受頻繁擴容的壓力。此類問題需要新的存儲技術來解決。

 

    存儲區域網(SAN，Storage Area Network)是將存儲設備(諸如磁盤陣列、磁帶庫等)與服務器連接起來并采用光纖接口的專用存儲網絡。它結構上允許服務器和任何存儲磁盤陣列或磁帶庫相連、并直接存儲所需數據。SAN架構如圖1所示。
 

 

    較之傳統的存儲方武，SAN可以跨平臺使用存儲設備，還能對存儲設備實現統一管理和容量分配，降低維護和使用的成本，提高存儲的利用率。根據美國存儲專家克里斯多佛的統計，使用獨立存儲方式時，存儲利用率達到50%就算比較高了，而使用SAN架構的存儲利用率通常在80%以上。更高的存儲利用率意味著閑置存儲設備的減少，相應的電源能耗和制冷能耗也會降低。部署SAN的優勢包括集中管控、統一交付諸如定期備份等存儲服務、高效利用存儲資源，非常適用于應用的集中存儲、備份和容災。

    SAN的另一大特點是文件傳輸與存儲設備直接交互，而傳統的存儲需要占用局城網(LAN， Local Area Network)資源，且通過TCP/IP協議傳輸數據層層打包，資源會有較大的消耗。SAN也支持IP協議，但它針對存儲數據傳輸的特點設計，在有要大雖、大塊的數據傳輸時，光纖信道(FC，Fibre channel )更有優勢。當客戶端在LAN上請求來自服務器的數據時，服務器將在SAN上的存儲設備中檢索數據。由于這種方式對數據的處理沒有沖打包方面的開銷，所以能夠史有效地提交數據。
 

 

    采用SAN的拓撲架構示意圖如圖2所示。

 

    由圖2可以看到，SAN獨立于LAN，這個特點的優勢已經闡述過，然而它不可避免地帶來了另外一些缺陷。因為它需要建立專屬的網絡，這就增加了數據中心線纜的數量和復雜度。服務器方面，除了連接LAN的網卡之外還需配備與SAN交換機連接的主機總線適配器(HSA，Host Bus Adapter)卡。它的建設成本和能耗也相應的比較高。針對這些缺陷，以太網光纖信道(FCoE, Fibre Channel over Ethernet)技術應運而生。

 

    2、FCoE技術

 

    以太網光纖信道(FCoE)是INCITS T11開發的一項新標準。FCoE協議獨立于以太網轉發模式，并在以太網上映射本地光纖信道。FCoE保留了所有的光纖信道結構，保持與光纖信道相同的時延、安全性和流量管理特征，因此可以通過循序漸進的方法向I/O端口整合的趨勢演進。
 

    數據中心既使用面向TCP/IP網絡的以太網，又使用面向存儲區城網(SAN)的光纖信道(FC)，兩者相互獨立，且可以并存。以太網網絡通常用于滿足最終用戶對少量信息的需求。SAN則用于訪問面向應用的I/O塊，例如在SAN上啟動系統、郵件服務器、文件服務器和大型數據庫等。考慮到服務器虛擬化在數據中心的逐漸普及(例如8臺虛擬機存在于一臺物理主機己經比比皆是)，需要通過光纖信道來連接這些虛擬主機。這種情況下。系統管理程序通過光纖信道為訪客操作系統提供虛擬存儲資源，并通過光纖信道網絡基礎設施來訪問存儲資源(系統管理程序為一個虛擬化平臺，支持多個操作系統同時運行于一臺主機上)。這些服務器需要配置一對光纖信道主機總線適配器以及2個或多個網絡接口(NIC)。某些高端部署會在只有2個CPU內核的高性能服務器中配里8個以太網NIC。FCoE支持將SAN和以太網流量整合到一個通用網絡適配器上，從而減少所需的適配器數量。FoCE架構如圖3所示。

 

 

    理論上FC需要3種擴展，以實現FCoE的功能:1)把本地的FC幀封裝為以太網幀，2)以太網協議也需要改進更新，以支持擁塞情況下的無損傳輸；3)在以太網的MAC地址和FC的N_port ID之間建立映射。

 

    由圖3可知，服務器通過聚合網絡適配器(CNA，ConvergedNetwork Adapters)連接FCoE交換機。CNA有1個或多個以太網物理端口，并在一張卡上同時包含了HBA和NIC的功能。雖然FCoE的封裝可以通過傳統NIC上的軟件實現，但CNA能夠減少CPU對底層幀處理和HBA功能的壓力。

 

    FCoE能夠迎合數據中心服務器虛擬化的趨勢，它支持I/O整合，且可以為數據中心提供以下增強特性:1)減少服務器所描的網絡接口卡數量；2)減少服務器電費預算并降低冷卻要求。3)大幅度減少需要管理的線纜數量；4)無縫連接現有的存儲網和以太網，可繼續使用現有的FC工具、安全模式和基礎設施等。

 

    3、IP-SAN技術

 

    以上所述的SAN，指的是采用光纖信道的存儲局城網絡(FCSAN)。iSCSI協議出現以后，業界把5AN分為FC-SAN和IP-SAN。iSCSI即“互聯網小型計算機系統接口”，是一種在TCP/IP上進行數據塊傳輸的標準。iSCSI可以實現在IP網絡上運行SCSI協議。使其能夠在諸如千兆以太網上進行快速的數據存取備份操作。IP-SAN和FC-SAN的區別可以用圖4中的圖a)和圖b)來表示。