一、方案需求分析
部署这样一个存储系统,首先要确定的就是服务器和磁盘阵列。在服务器方面,用户自己提出要选用SUN公司的。主要是因为企业一直以来就与SUN有过较多合作,对SUN服务器的质量比较比较放心,所以推荐选用其工作组级服务器Sun Fire V880。
在这样一个存储系统中,最关键的不是服务器,而是磁盘阵列。针对用户对数据存储速度的要求较高,所以推荐其选择光纤通道的存储系统。相对SCSI总线,光纤通道具有很强的技术优势,主要体现在以下几个方面:
(1)光纤通道是为服务器与存储设备间的数据通信和高速服务器之间互连而设计,是存储网络中的互连的标准技术。其目标是建立一个易于控制、高可用性、高可靠性的数据网络,满足存储应用程序的特殊需求。
(2)光纤通道技术将SCSI 和网络技术有机地结合起来,在光纤通道协议层上实现了SCSI 通用命令集,并通过光纤通道交换机配置成一个真正网络,能为存储提供一个稳定、可靠和可扩展的网络平台。
(3)光纤通道是串行传输系统,它能把各种类型的数据可靠地传输到很远的地方。而SCSI 不能满足发展的需要,如可扩展性要求、服务器与存储设备间的距离要求,以及可管理性要求等。最重要的是,SCSI是一种总线结构,而不是网络结构,因此根本上限制了SCSI的扩展能力。
(4)光纤通道标准定义了媒体访问控制层(MAC) 和完整的传输方案。光纤通道标准规定,在硬件的帮助下移动数据,来映射通道(如SCSI ) 和连网(如IP ) 协议。
(5)光纤通道具有基于硬件的流控制,缓存管理和分块重组,并采用DMA (Direct Memory Access ) 方式,可以在网卡和应用缓存之间快速直接的进行数据传输。这种结构提高了数据传输率,减少了对主机内存的需求。在光纤通道中,I/O 事务处理由硬件完成,减少了对处理器的中断。
根据该公司对数据存储速率的需求和现在所使用的网络操作系统,推荐使用IQstor公司的iQ1000光纤通道磁盘阵列,一方面它的存储速率达到了2GB/s,可以满足企业需求,另一方面它对Windows 2000 Server也能提供很好的支持。
在前面我们介绍到了,在此方案中,我们为客户选择了SUN公司的Sun Fire V880和IQstor公司的iQ1000光纤通道磁盘阵列这两个主要设备。下面分别介绍。
1. Sun Fire V880服务器
Sun Fire V880服务器虽然是SUN公司早几年的工作组级服务器产品,不过由于它具有较强的可升级性,所以直到现在仍为许多企业所青睐。Sun Fire V880相对SUN公司以前的工作组服务器系列来说,几乎在每个方面都实现了性能增强,能够为企业提供大型系统的功能,而只有工作组服务器的价格。除此之外,Sun Fire V880还为改进运行关键任务应用或数据中心应用系统的可用性,提供了一系列的增强特性,其中包括冗余热交换部件和内部存储器可选冗余路径等。在Internet、数据库、电子商务、ERP和讯息服务等各种应用中表现了出了优异的性能。该系统的平衡架构有助于系统对要求苛刻的应用做出迅速的响应,将高性能、高缩放性、强劲的可靠性、可用性和可服务性(RAS) 结合在一起。
| Sun Fire V880服务器(点击看大图) |
Sun Fire V880服务器可支持2~ 8个UltraSPARC III处理器的对称处理器系统,虽然开发之初只是700MHz的主频,但它具有较强的可升级性能,目前可支持1.2GHz主频的UltraSPARC III处理器。主存可达64GB的ECC SD内存,一个光纤通道磁盘子系统被集成在该服务器中,支持12 磁盘,最大存储容量可达1.3TB。9.6GB/s的系统总线集成的I/O 适配器和9个PCI 插槽,保证了这一缩放的平衡系统的正常工作。无认其负载是I/O 密集的,还是计算密集的,该系统都能很好地适应。
另外,除了PCI 插槽、磁盘、电源和冷却风扇等部件能实现热交换外,Sun Fire V880 服务器提供了其它的强化的RAS 特性,其中包括了动态系统恢复(ASR)和远程系统控制(RSC) 特性。ASR 特性还专门针对出了故障的组件,可使系统即时得到恢复。而RSC 特性促进了远程管理和集中式管理,这些特性为各种关键应用提供了高可用性保证。
另外,在存储系统的光纤通道支持上,Sun FireV880服务器也具有企业级服务器的特点,支持光纤通道仲裁环路(FC-AL)这种工业标准高速串行数据传输接口,用于与光纤通道的磁盘连接。可能还有一些朋友对这种仲裁环路的光纤通道不是很熟悉,下面简单对其进行介绍。
FC-AL在开发时考虑到了存储器连接问题,因此增强了光纤通道(FC)标准,从而能够支持铜质或光纤介质,以及包含多达126个磁盘装置的环路。FC-AL支持热插拔,并具有高度的容错特性。在FC标准中,可支持的带宽分别为133MB/秒、266MB/秒、532MB/秒、1.0625GB/秒、2.12GB/秒和4GB/秒(建议带宽),传输距离长达10公里。Sun Fire V880系统的FC-AL实现支持1GB/秒的标准,它相当于100MB/秒的吞吐量(全双工吞吐量为200MB/秒),其中包括协议开销。
除强大的性能特点之外,FC-AL还提供了强大的网络功能,把交换机和集线器整合于互连系统与存储器,使之成为紧密连接的集群。这种集群能够为文件服务、数据库管理或通用计算,提供高水准的性能。由于能够跨越节点间长达10公里的距离,FC-AL还能够在不同地区部署的系统之间,实现极高速的数据传送。
另外,FC-AL通道还是一种高度可靠的互连系统,其接口性能十分强劲,允许在不中断数据传送的条件下,一次从环路拔出多个装置。FC-AL设备能够中断与故障主适配器的连接,并寻求与备用适配器的连接,以便提供服务。该接口将尖端纠错代码与每个用户数据包相连接,当出现故障时,可以请求重新传送。
目前这种光纤通道受到广泛支持,如许多磁盘驱动器和存储器子系统供应商,所有的主要系统供应商,包括Sun、惠普、康柏和其他公司,均实现了FC-AL。这种广泛的支持保证了竞争力的提高,有力于用户选择,并可降低成本。FC-AL还可以用于除磁盘I/O外的其它目的,支持高速系统与网络互连。在协议支持上,FC-AL通道技术支持使用广泛的通用协议,其中包括HIPPI、 TCP/IP、 IPPI、 FDDI、 ATM、 SCSI等。即使是最大型的企业,FC-AL也能够满足他们几乎所有的互连要求,同时降低成本,提高管理便捷性,而且易于部署计算资源。
最后,值得一提的是这Sun Fire V880工作组服务器提供了通常只有企业级服务器才有的Sun Fireplane 互连技术,继承了桌面系统提供优异存储器与I/O带宽的传统,并能够在要求苛刻的负荷条件下,提供可预测的性能和缩放性。150 MHz的快速工作频率极大地增强了性能,并超过了以往的设计水平;纵横制交换设计允许同时在处理器、存储器和I/O子系统之间传递信息,从而为高性能的实现打下坚实的技术基础。同时Sun Fireplane 互连技术具有低延迟存储器访问,完全分离的地址/控制路径和数据路径,有利于功能的灵活执行。通过576位宽的路径(其中包括ECC),为存储器提供高吞吐量的路径 。
2. iQ1000光纤通道存储系统iQ1000是IQstor公司的的一款相对经济的的工作组级和部门级服务器光纤磁盘阵列产品。它具有高达2Gb/s的光纤通道主机和驱动器接口,每个子系统可扩展到17.5TB的存储容量和高达120个光纤通道146GB的硬盘驱动器,完全可以以满足该本方案中企业用户的需求。虽然它的接口速率达到了2Gb/s,但它的价格却与其它品牌的1GB/s同类产品差不多,所以我们推荐选用这款磁盘阵列产品,而且IQstor公司在存储行业也处行业领先地位,其产品性能广受企业用户欢迎。况且2Gb/s的接口速率还可适应该公司未来几年的发展需求,经过1年左右的试用,该公司的确发现,以前选用2GB/s的iQ1000是非常明智的,因为现在它们的实际应用需求就已达到了1GB/s以上,如果当时选用的是1GB/s产品,则现在就可能面临升级了。
| iQ1000光纤通道存储系统(点击看大图) |
iQ1000存储系统上有4个2Gb/s的光纤通道主机接口和两个2Gb/s光纤通道仲裁环(FC-AL),满足与Sun Fire V880服务器的连接和磁盘的连接,以及用户的需求。
iQ1000磁盘阵列的活动存储处理器支持透明的容错传输;支持“In-Band”和“Out-of-Band”存储管理;使用冗余并可热交换的部件来确保高可用性;可选配的高级存储服务包括存储虚拟化、快照和复制功能。
在可用性和可靠性方面,iQ1000存储系统通过使用磁盘驱动器、电源、冷却模块和存储系统部件等全冗余、可热交换的部件来确保高可用性。iQ1000同样拥有双份活动的带容错传输支持的SP100存储处理器来增加可用性。整合了多个RAID级别(0、1、3、4、5、0+1)来提供数据保护。这样来帮助保持业务关键应用持续运行。
同时iQ1000也是一个iQstor存储解决方案产品线的一个“积木”部件,增加“积木”部件使得存储管理员可以很快速并且实现成本最优化的存储方案更改来适应应用和网络环境。每一个iQ1000存储系统支持高达15个光纤通道硬盘驱动器。当存储需求增长,其他的“积木”部件,例如J1000 JBOD箱体可以被连接到iQ1000存储系统中动态的将存储容量扩展到高达17.5TB。
在存储管理方面,可选的基础存储服务(虚拟化,快照,复制,能力管理,缓存服务等),显着增强了产品的存储管理能力,加固了存储环境。通过存储池的建立,iQ1000 显着降低了存储的硬件成本,有效合理安排存储空间,降低了未来对存储空间增长的需求。存储管理服务例如快照,远程复制等支持了无服务器备份,商业连续运行,数据采集和应用测试。块缓存和文件缓存使iQ1000 提供了特别的性能增强。另外,能力管理功能提供了在线的能力扩充,大大减轻了管理员的时间和劳动负担。
另外,该磁盘阵列产品,可在一个统一的控制台管理所有的RAID 和服务,加上以策略基础的管理工具使得存储管理员可以监视和动态配置,管理iQ1000 和J1000 JBOD组成的网络,使得整个存储系统的管理变得非常容易。
