自IP SAN(Internet Protocol-Storage AreaNetwork,基于以太网技术的存储网络)出现以来,由于其承载在标准的TCP/IP (Transmission ControlProtocol/Internet Protocol,传输控制协议/因特网互联协议)网络基础之上,在灵活性、成本、可管理性等各方面都带来了巨大的好处,为新的数据应用方式提供了更加先进的结构平台,使企业在制定和实现“安全数据存储”的策略和方案时,有了更多的选择空间。
企业对各种数据进行集中存储,管理与备份,依据企业对不同数据类型的不同要求,合理构建企业数据存储平台,利用IP网络集中存储,并搭配合理的备份策略,实现数据的集中存储,分析与共享,保证企业持续与有效的运营。
1 IP SAN的优势
由于FC SAN(Fiber Channel-Storage AreaNetwork,基于光纤通道的存储网络)的高昂价格和自身的种种不足,使得SAN技术并不能得到真正意义上的广泛应用。为了提高SAN的普及度,充分利用SAN本身所具有的架构优势,在熟悉、廉价的IP网络上继续享受SAN架构所带来的存储性能优势,导致了IP SAN的诞生。典型的IP SAN存储体系架构如图1所示。
基于IP存储技术的新型SAN之所以受到许多厂商的推广和用户的期待,因为它兼具了FC SAN的商性能和传统NAS(Network Attached Storage,网络连接式存储)的数据共享优势,主要体现在以下几个方面。
图1 IP SAN存储体系架构
(1)构建、维护的成本低、时间短。因为采用目前广为应用、且比较成熟的IP技术,故构建简便,所需的时间短。
(2)共享了昂贵的存储资源,提高了存储设备的利用率。这种节省对用户接人是十分重要的,可以充分利用目前在IP网络已有的大量设备、投资等。
(3)这种集中化的虚拟存储方式所提供的存储资源分配与管理,节省了传统的直连式存储设备多路并行管理费用,总体网络部署成本大大降低。
(4)可以随意存取。IP SAN允许数据存储在企业网络的任何地方,可在任何地方存取,没有地理位置的限制,很方便地实现远程备份、镜像和灾难恢复等.
(5)维护、管理费用较低。企业可以利用现有的网络管理人员,无需另外请专业维护队伍或特别培训管理人员来维护。
2 IP SAN面临的挑战
从IP SAN的优势来看,这是一个相当不错的系统升级方案,面对如此低成本如此灵活的IP SAN,为什么不广泛应用?以至于企业在是否部署一个IPSAN的问题上犹豫不决?
由于现有IP网络上的不安全因素太多,IP SAN的安全性也因此一直备受怀疑。尽管IP SAN存储标准早已建立且应用,但将其真正广泛应用到存储环境中还要解决以下几个关键技术。
2. 1数据块传输问题
FC SAN适合传送大的数据块,但IP协议的低速、高延迟、距离长的特点,只适合传输大量的小块消息.IP存储就是基于IP网络来实现数据块存储的方式,由于iSCSI(Internet Small Computer SystemInterface ,基于Internet的小型计算机系统接口)技术的固有优势,IP存储能够将存储规范化。但如何提高在IP网络中数据块的传输效率,是IP存储急需改进的方面。
由于基于IP通信,现有以太网中的一些问题也可能在IP SAN的部署过程中也会遇到,用户现有网络通讯的干扰可能会影响到IP SAN的性能,在部署IPSAN的过程中也需要充分考虑、合理规划。
2. 2TCP负载空闲
由于IP协议是无连接不可靠的传输协议,无法确保将数据交到对方,数据的可靠性与完整性是由TCP协议来提供的。
由于IP包可以打乱次序传递,因此TCP层需要重新修正次序,以提交到上一层的协议中,经过了iSCSI协议的打包拆包过程,传输效率与FC相比还是有些不足的。而TCP为了完成数据的排序工作需要占用较多的订机CPU资源导致事务处理延迟的增加。由此,一种叫作TCP负载空闲引擎的设备可降低主机处理器的负载,并且,该设备被期待来最终解决处理器负载的问题.但是目前TOE(TCP Off-lOAdingEngine, TCP负载空闲引擎)设备较新,其硬件成本和复杂程序都较高,所以其较高的价格可能会延迟其广泛应用。
2. 3存储性能
企业在构架存储网络的时候,首要考虑的是性能。尽管IP存储产品可以高速运行,但IP存储令人向往的最大优势是IP的灵活性,而高速性能则排在第2从位,受限于当前的千兆以太网技术,IP SAN只能达到1Gb/s的带宽性能,仍然与FC SAN的2Gb/s的带宽性能存在一定的差距。
尽管基于IP SAN技术的存储系统大都效仿中高端的光纤存储系统,设计了如数据快照、数据复制等功能,但是这些技术被移植到新的硬件平台和协议标准下,还有待进一步的完善。
2.4存储安全性
企业网络中最重要的还是数据,相对局域网内部的服务器来说,SAN中保存的数据才是用户最为关键的数据,这些数据往往要求有较高的保密性,一旦把这些数据放置在IP网络上,安全问题将成为关键。尽管IPSec(Internet Protocol Security,Internet协议安全性)可以保护在IP网络上传输的存储数据的安全,正如它保护IP VPN(Virtual Private Network,虚拟专用网络)上传输的数据那样,但是它没有采取任何保护存储设备上数据的措施。
对于IP SAN而言,数据安全性的挑战是全方位的,为了实现有效的数据安全,必须要在计算、网络、存储等各个层次全面地部署安全策略,只有整个系统都安全了,才能实现真正的数据安全,所以,如何提高数据在传输过程的安全性和在存储设备中的安全性,也是IP存储面临的严峻问题。
2. 5存储设备的互联性
作为一项新的标准协议,它在操作系统、应用软件的互操作兼容性方面还有待完善,IP存储并不是在现有的IP网络上连接一个带网卡的存储设备那样简单,同样需要一些专门的驱动和设备.基于IP存储的技术并没有被所有厂家共同使用,虽然这个协议的标准早已被IETF(Internet Engineering Task Force,Internet工程任务组)公布,但并不能保证厂家之间使用相同的协议或技术。为了保证这些产品能够相互配合得更好,必须保证厂家之间采用相同的协议,使各厂家产品具有良好的互联性。
2.6目前用户的认知度还不够
如果要部署IP SAN,企业必须要考虑到技术的应用成熟度。尽管基于iSCSI技术的存储产品与IPSAN架构具有如此多的优势,但是基于iSCSI技术的存储产品与IP SAN还未得到大范围的普及,还有待完善。
3 结束语
尽管IPSAN还没有得到广泛普及应用,但是基于iSCSI技术、IP SAN架构的存储系统的诸多优势已经展露,IP SAN非常适于那些正处于高速发展中的中小企业和机构。其灵活、低价的部署方式更易于中小企业机构接受,同时又可以满足未来业务增长的发展需求。而IOGb iSCSI普及后,用IP技术取代FC成为SAN架构的主流技术的期望也一定会实现。
有了IP SAN,中小企业在存储系统建设中,无需为DAS(Direct Attached Storage,直连式存储)直连存储的资源分散、扩展性差、管理维护成本高等问题所困扰,也可以充分摆脱FC SAN固有的协议封闭、成本高昂等顽疾。IP SAN存储网络技术必将成为架构综合性存储网络系统的主要技术而得到更加广泛的应用。
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本文标题:浅析IP SAN在企业部署中面临的挑战