数据库与存储架构

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选择SAN的驱动力
用户现在对IT建设都表现得较为理性，选择一种IT产品或技术时，73.9%的受访者会考虑是否适合自身的业务需求，不会因为价格降低或是技术的不断发展就去购买。

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应用SAN的难点
分别有37.5%的受访者认为SAN产品的技术标准太多以及价格昂贵；25.0%的受访者缺乏应用SAN的专业人才；18.8%的受访者认为SAN产品之间的兼容性差。

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用户对SAN的心理承受价位
40%的受访者对SAN整体方案的心理价位在10万元以内；35%的受访者对SAN整体方案的心理价位在10万元~50万元间；15%的受访者对SAN整体方案的心理承受价位在50万元~100万元间；只有10%的受访者对SAN整体方案的心理价位在100万元以上。

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结束语
SAN路由技术的产生在网络存储业界是一个划时代的事件。它的出现使得过去难以实现的多点对多点的容灾成为现实。它的应用极大地改进了系统的连接性、可用性和可靠性。SAN路由技术也使Fabric间的无缝互连成为了现实，这就极大地简化了SAN的设计以及SAN系统中数据迁移的复杂程度。多协议进入存储交换机将IP技术有机地引入到存储网络中来，进一步扩展了SAN的连接性、降低了连接成本。内藏型刀片式光纤通道交换机的产生则把SAN的平民化推进了一大步

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网络存储平民化

网络存储平民化

    “以前SAN主要定位在复杂的应用环境，SAN方案的硬件、软件、管理、实施都很复杂，服务的价格也很高。但市场上既需要高档次的外销房，也需要满足广大平民化需求的经济适用房，而且他们解决的是不同的用户需求。数据的重要性并不因为企业规模的大小而有所不同，中小企业同样需要一个高可用、可扩展的存储系统；同时考虑到中小企业快速成长的特点，SAN的高可扩展性更适合他们的需求。”一位用户的观点道出了SAN的发展趋势。  


顺应这一趋势，自今年5月份以来，包括EMC、IBM、惠普、戴尔、博科、思科等在内的主流存储厂商都推出了低端的SAN解决方案，例如EMC推出的SAN集成打包方案，包括AX100阵列、Qlogic存储卡，博科8端口交换机，Legato的备份软件，整个方案的价格在5万～20万元人民币之间，这些方案主要针对的就是中小企业和大型企业的分支机构。主流存储厂商在低端SAN市场的低价大举进攻，标志着中低端SAN市场在国内的真正启动，也标志着SAN真正走向了平民化。

市场数倍速增长
业内一般将SAN划分为入门级（低端）、中端SAN市场和企业级SAN，目前欧美市场，中端及企业级市场已经十分成熟，入门级市场已成了众厂商追逐的下一个目标。就中国市场而言，一些最早采用SAN的是金融、电信等大型行业企业，而此前众多存储厂商也把主要精力放在了这个层面上。但从未来发展趋势看，中端及入门级产品将是中国网络存储市场最大的亮点。

“EMC在金融、电信等领域已经取得很好的业绩，从去年开始，EMC已加大在政府行业的拓展力度。”EMC北方区总经理周西柱这样表示。EMC所指的政府行业就是指除金融、电信外的所有其它市场，包括政府“十二金“工程以及医疗、广电、制造等各个行业。

除这些垂直市场外，中小企业则是低端SAN的另一大目标市场。据发改委最近的统计，目前中国共有302万家中小企业，占全部企业数的99％以上、国内生产总值的50％、出口总量的60％和税收的43％，而且每年还以10％的速度在增长。“以前中小企业对数据存储需求不大，几个TB或几十TB的数据通过服务器的内置硬盘存储就足够了，但现在数据的快速增长使他们对存储市场产生了巨大需求，同样花几万元或十几万元，为什么不选择SAN呢？”中国惠普网络存储事业部产品经理张建军表示。

博科通讯大中国区总经理范家添则从另一个角度分析了这一增长趋势：目前中国市场NT服务器的年销售在35万～40万台左右（不包括主机和UNIX服务器），而目前国内的交换机端口数还不到10万口，交换机端口只是服务器比例的几分之一，而端口就是用来连接服务器和存储设备的，未来的增长空间可想而知。当然这些端口增长主要是基于NT服务器，而这块市场正是中低端SAN的市场。

范家添预计未来几年，中低端SAN市场将有3～4倍的增长。“从博科的出货量也可以看到这一趋势，例如与去年相比，8端口交换机的出货量增加了数倍。”

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另据CNET Research的调查显示，目前近9成的国内企业用户还没有采用网络存储方式，这从另一侧面表明国内企业在SAN应用上的巨大市场空间。因为随着市场成熟、价格门槛的降低，这些都是SAN的潜在用户。

低端市场重洗牌
在中高端存储市场，SAN已经无可争议地成为客户存储的首选技术，也是大势所趋，但低端存储市场一直比较混乱。一方面iSCSI等为代表的IP存储一直在试图占领这一市场。“在NAS和SAN之间还存在一个巨大的市场空间，而IP SAN针对的就是这个市场”INTRASAN中国区总经理伍道栋曾多次强调这一观点。但iSCSI在国内的发展并不尽人意，很多被访者都肯定了iSCSI的存在价值，但也都认为iSCSI不会对SAN市场形成威胁，而是一种互补。

事实上，国内低端SAN市场的主要竞争对手应是一些杂牌的低端阵列产品，“EMC AX100覆盖的市场领域主要是中小客户，这些客户以前主要是基于直连的存储方式，采用的主要是中低端的阵列产品。”而这些中低端产品的提供者，主要是一些规模比较小的厂商，相应的技术投入较少，产品从质量、可靠性和软件操作的简易方面，也没有真正达到中小型企业的需求。而随着EMC、惠普、IBM等主流存储厂商的加入，这一市场必将重新洗牌。

简单易用是主打
“惠普的入门级SAN是完全针对中小企业需求而推出的，”张建军表示，“中小企业用户不仅资金有限，通常没有很专业的存储管理人员。但中小企业的平台大多比较单一，而且大部分是首次实施存储系统，因此他们对存储的需求往往并不十分复杂，而且解决的大多是单一应用问题，需求相对比较简单，因此一个简单易用的打包方案、不需要考虑太多架构设计是中小企业实施SAN的起码需求；而安装、管理维护相对简单，不需要专门的管理人员则是他们对SAN的另一基本需求。当然，最关键的还是价格要在可接受范围之内。”

除价格优势外，市场上推出的入门级SAN强调的就是简单易用、易于管理和维护。例如EMC的AX100产品在容易使用、易于管理操作和维护方面就是一大特色，首先客户拿到的是一个集成的打包方案，而根据安装向导客户自己即可非常容易地完成SAN的安装过程。同时客户可通过图形界面方便地进行管理。惠普的MSA1000采用了DtS架构，该架构允许将HP PROLIANT服务器内置硬盘取出直接插入MSA 1000机柜中，容量从2T扩展到最大6TB，可以方便地实现数据迁移和集中；另外，用户可选2 Gb 嵌式光纤交换机与MSA1000机箱集成，节省了机架空间，还省去了额外布线的麻烦。

这种简单易用的SAN是否以牺牲性能为代价呢？“我们并不认为SAN门槛的降低是以性能的牺牲为代价。 中低端SAN和高端SAN本来就针对不同的应用定位。就如同经济适用房和外销房定位不同的用户一样。低端SAN服务的对象本身就不需要太复杂的功能，从性能看SATA就足够用了，并不一定非要用FC，因此确切说低端SAN是用合适的功能服务于更多的用户。”范家添这样表示。

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谁在催熟低端SAN
事实上， 几年前存储厂商就提出了让SAN走向平民化的口号，主流存储厂商的战略也不断向中低端市场转移，但今年则是SAN真正走向平民化的转折点。

“让SAN能够走向平民化的原因是SAN技术的成熟、市场成熟和用户需求的成熟。”范家添总结说。首先是技术成熟使中低端产品更加成熟，如从磁盘阵列技术看，SATA技术的应用是入门级SAN普及的一个重要标志，EMC、惠普、IBM、日立等主流厂商今年推出的入门级SAN全部都基于SATA技术，因为SATA-RAID的价格只有SCSI阵列的一半，但却没有牺牲太多性能与安全性。 从光纤交换机技术看，博科从第三代ASIC到第四代ASIC技术的应用，使功能增加的同时所需的成本却有了很大降低，同时内置交换机等技术也带来SAN成本的下降。另外由于中低端用户不需要太多复杂的功能，从而可以实现软件功能上的简化，如采用简装的软件版本等，从而降低了软件开发成本。由于SAN各功能部件价格的下降，从而使SAN整体成本大大下降。

第二就是市场的成熟。目前SAN已从概念推广到成熟阶段，用户的认识也在不断提高，就像其他成熟的IT产品一样， 产品的利润空间也越来越小，渠道的利润空间也在进一步缩小，这也是整个IT产业发展的一个过程。另外，用户需求量的增加也导致产量的增加，加之市场竞争的激烈，自然会使SAN价格降低。

当然，不仅是低端SAN价格门槛大大降低，同时整个SAN存储产品的价格也在不断下降。北京市气象局一位负责人曾表示，2年前该单位就进行了网络存储系统的规划，但由于资金问题项目直到今年才开始启动，但值得庆幸的一点是，与2年前相比，同样的预算，系统性能提升了好几倍，系统容量当初规划的是3 TB，现在则提升到10 TB。范家添也表示，从用户端看，2002年－2003年，国内光纤交换机的端口价格下调幅度在30％～40％之间，他预测，2004年－2005年，端口价格的下调还有20％～30％的空间。而根据IDC预测，固定端口光纤通道交换机的价格将以每年15％的速度下降。

明确需求是关键
事实上，记者在采访中发现，国内用户对SAN的价格确实非常敏感。中国人民解放军总医院（301医院）将在未来两个月实施存储系统。该院信息科主任薛万国表示，医院要求图像存储系统中的数据在3年内可以随时被调用，满足10 TB的存储容量。由于数据存储周期长，要求系统具有很高的可靠性。“但目前存储产品的价格还是太贵，尤其是光通道的产品。”薛万国说：“在存储系统结构选择上，我们主要考虑SAN结构。但我们比较倾向于选择SATA磁盘阵列，因为SATA不但容量大，而且价格较低。”据了解，该院在磁盘阵列上将投入100万元，整个系统将会分为2－3期完成。

厦工集团三明重型机器有限公司物资配送中心主任黄友星则表示：公司目前仍采用直连方式存储数据，明年会考虑存储方面的建设。“现在的SAN还是比较贵，我们很可能会选择一个ASP购买网络存储的服务，从而也减少企业对购买设备和人员服务方面的资金投入。”低价SAN的推出，也许会让黄友星改变自己的想法吧！

随着低端SAN产品和解决方案的遍地开花，使客户在选择SAN解决方案时可能会感到眼花缭乱，无所适从。中国惠普的张建军表示，针对低价SAN，用户必须要理性，不要盲从，客户应首先明确自己的需求，明确现在的需求并考虑到未来的需求；而在具体选择方案过程中，要充分考虑实施的简单性、可扩展性和升级能力，以及对原有投资的保护；当然价格也是一个重要因素。

同有飞骥产品事业部总经理郭威也表示，“有些用户一味地追求品牌和价格，而不去研究自己企业的应用。结果有时候为了节省开支而采购的数据存储管理系统根本不能适用，需要重新采购，额外花钱。还有的时候企业用户下了血本，采购了很昂贵的数据存储管理系统，结果是大马拉小车，导致资源浪费。” 郭威还强调，很多企业用户由于首次采用SAN，因此在采购之前最好先进行测试，对系统的性能、可靠性等方面进行详细比较。

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市场仍需教育
作为EMC AX100产品的中国区总代理，怡德数码公司的产品经理甘宁表示，目前AX100的销售工作刚刚展开，但总的来说客户反馈情况很好，在江苏、北京等地已有项目中标，包括中小制造业客户和学校等。“一旦他们了解了SAN的优势和产品之后，接受起来就很容易。”但甘宁认为，从目前市场推广现状看，面临最主要的问题就是客户对SAN的认知和深入了解，目前中小企业客户对SAN所包含的技术、能解决的问题等深入的了解还很少。

记者在采访和调查中也发现，很多中小企业对SAN的技术认知还比较低，而且中小企业SAN的应用比例还非常之低，90%左右的中小企业客户都没有应用网络存储方案。因此市场的普及教育工作仍是下一步的重点。

“EMC、IBM 、惠普、HDS等主流存储厂商的加入，必将会推动中国低端SAN市场的快速发展。因为这个市场非常大，只有大家共同教育市场，才能使更多的用户接受SAN。”同有飞骥产品事业部总经理郭威认为，国际主流存储厂商的加入对同有飞骥等国内存储厂商来说，带来的更多是受益。

范家添也表示，在继续加大对用户的教育和认知的同时，最主要的还是要构建一个好的生态环境，让存储厂商、交换机厂商、HBA厂商、存储软件厂商等共同合作，这样才能为用户提供完整的打包方案。范家添还认为，随着中低端存储市场越来越成熟，国内本地品牌的产品机会将越来越多。



SATA、SAS、FC分别的适用范围
解决方案 应用  说明  
FC 在线、高可用性、随机读取 适用于大企业的任务关键型数据，支持多达1600万个地址，电缆最长可达10 km，较昂贵。  
SAS 在线、高可用性、随机读取 适用于中型企业的任务关键型数据，在局部级别有很高的性能和非常好的伸缩性，比FC便宜，与SATA兼容  
SATA 近线、低可用性、顺序读取 大容量、低价位，不适合于任务关键型数据，与SAS兼容磁带库离线大容量，可将数据存储在远离现场的地方，以 便存档和保证安全。  
磁带库 离线 大容量，可将数据存储在远离现场的地方，以便存档和保证安全。  

名词解释
SAN（存储区域网络）SAN即通过光纤通道（Fibre Chanel）协议将存储服务器组成一个单独的存储网络，提供数据存储服务。 SAN由支持Fibre Chanel协议的光纤交换机、SAN存储阵列、连接服务器与SAN设备的主机总线适配器（HBA）组成。SAN的结构允许网络中的服务器访问任何存储阵列，这样不管数据置放在哪里，服务器都可直接存取所需的数据。

NAS（网络附加存储）NAS是一种基于文件的存储设备，它直接连接到LAN，通过LAN来传输数据。NAS服务器一般由存储硬件、操作系统以及其上的文件系统等几个部分组成，可以实现即插即用的功能，提供方便快捷的存储服务。

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IP存储（Storage over IP）所谓IP存储就是在IP网络中传输块级数据，使得服务器可以通过IP网络连接SCSI设备，并且像使用本地的设备一样，无需关心设备的地址或位置。而网络连接则是以IP和以太网为骨干，与SAN相比，相当于以廉价而成熟的IP和以太网技术，替代了光纤通道技术。

目前IETF提供三种IP存储协议：iSCSI、基于TCP/IP的光纤通道(FCIP)和互联网光纤通道协议(iFCP)。

iSCSI即IP上的SCSI ，它将存储功能通过IP网络来完成，iSCSI将SCSI命令封装到TCP/IP包中，支持通过IP网络传输I/O数据块。

SATA（串行ATA）： 以前硬盘所有的ATA接口类型都是采用并行方式进行数据通信，因而统称并行ATA。而SATA采用串行方式数据打包，然后采用比并行式更高的速度（高50%）进行数据传输。SATA继承了ATA的低成本和软件兼容性的优点，又对I/O采用了CRC数据保护措施，而且具有电缆连接器引脚数量少、1 m长电缆和性能可扩展的优势。目前SATA已经呈现出直接取代并行ATA接口之势。

SCSI（Small Computer System Interface）：SCSI接口又称为小型计算机系统接口，是一种连结主机和外围设备的接口，支持包括磁盘驱动器、磁带机、光驱、扫描仪在内的多种设备。SCSI以前主要用于小型机及高级工作站，现在几乎所有主要品牌的服务器产商都在主板上直接集成了SCSI接口。

SAS(Serial Attached SCSI)：SAS 是并行SCSI接口之后开发出的全新接口。此接口的设计是为了改善存储系统的效能、可用性和扩充性，提供与SATA硬盘的兼容性。SAS是一种点对点、全双工、双端口接口，并支持在SATA的电缆和连接器上传输SCSI协议。电缆长度限制在10 m以内，没有光传输能力。SAS接口不会立即取代现有的SCSI接口，它将会在很长的一段时间内逐步替换现行的SCSI。

FC（Fibre Chanel）：光纤通道在1994年推向市场时是106 MB/s的双端口串行存储器接口，目前已经达到了425 MB/s的传输速率。与SAS一样，FC端口允许在每个通信端口上同时传入和传出数据。在本地级，利用铜缆，端口与端口（硬盘与硬盘）之间的距离可以达到30 m，而在分系统或者光纤级采用光缆则允许连接距离为10 m或者更远。


博科SilkWorm 3250
光纤通道端口 8个
可扩展性 2～239台交换机的Fabric
最大限度认证 32台交换机，7个跃点，带有可选的Fabric许可证；可根据需要认证更大的Fabric
互操作性 SilkWorm II、SilkWorm Express和任何SilkWorm 2000系列交换机
性能 2.125 Gb/s
集合带宽 32 Gb/s端到端
Fabirc延迟 无线路争用、速度为2 Gb/s的最短CutThrough路由下，低于2.1微秒
端口类型 FL_Port、F_Port以及E_Port；根据交换机类型自动发现
激光 短波，最大距离500 m；长波，最大距离10 km
管理软件 Telnet；SNMP；Brocade WEB Tools；Brocade Fabric Manager（可选）
管理诊断 10/100以太网端口（RJ-45）；串行端口（RS-232）；通过Management Server实现的带内访问
尺寸 307 mm × 429 mm × 43 mm
重量 4.2 kg


IBM TotalStorage FAStT100存储服务器
RAID控制器 双重控制器
控制器高速缓存 总共512 MB
主机接口 光纤通道交换网络、光纤通道仲裁环路（FC-AL）
支持的驱动器 大小为250 GB，转速为7200 rpm的驱动器
RAID级别 0,1,3,5,10
存储设备分区数 1，可升级至4，8，16
支持的最大驱动器数 56（应用3个EXP100扩展机柜）
电源和风扇 冗余可热插拔山型标准件
管理软件 IBM FAStT Storage Manager（8.42）
尺寸 高 x 宽 x 长：132.3 mm x 482 mm x 597 mm
重量 30 kg

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HP StorageWorks Modular Smart Array 1500
控制器缓存 每个控制器标配256 MB
每个SCSI模块主机端口数 2个可用端口，一个用于连接SCSI或SATA，另一个端口只可用于连接SATA
主机接口 2 Gb光纤通道
每个控制器主机端口数 每个控制器1个光纤通道I/O模块；可以与第二个控制器一起添加第二个光纤通道I/O模块，以便实现冗余和故障转移  
RAID级 RAID ADG(高级数据保护)；RAID 5；RAID 10; RAID 0  
支持的最大磁盘数 8个机柜内有96个 SATA磁盘，或者4个机柜内有56个SCSI磁盘；同一控制器支持混合使用SATA和SCSI机 柜，但在同一个SCSI I/O模块上则不能混合使用  
持续I/O和MB吞吐率 30000 IOPS，200 MB/s数据传输率
环境监测 有，监测控制器托架内的电源、风扇、温度  
管理软件 HP Systems Insight Manager；Selective Storage Presentation (SSP)； Array Configuration Utility (ACU)  


联想SureFibre620
RAID控制器 2个控制器  
控制器高速缓存 最大2GB 缓存  
主机接口 4个2 Gbps光纤通道仲裁环路（FC-AL）  
I/O事务处理 100000 IOPS  
支持的驱动器 160 GB或250 GB的7200 RPM的SATA驱动器
RAID级别 RAID 5等  
支持的最大驱动器数 14个
支持的最大容量 2 TB/最多8个阵列柜级联可提供17 TB
管理软件 SANtricity Storage Manager、SANtricity、SANtricity Storage Manager
OS支持 支持Microsoft Windows、Linux和Novell NetWare
存储设备分区 SANshare分区功能可以把一套SF620划分成4～64个虚拟存储系统


Dell/EMC AX100
RAID控制器 1个或2个控制器
控制器高速缓存 每个存储控制器子系统带有256 MB缓存
主机接口 2 Gbps光纤通道仲裁环路（FC-AL）
支持的驱动器 160 GB或250 GB的7200 RPM的SATA驱动器
RAID级别 RAID 5等
支持的最大驱动器数 12个
支持的最大容量 3 TB
管理软件 用于存储容量配置、自动故障转移和快照功能的捆绑管理软件
OS支持 支持Microsoft Windows、Linux和Novell NetWare

架构SAN需三步走
对于一个中小企业来说，由于受到资金压力，要采取分次分批逐渐完善的策略来搭建存储系统，提升企业的投资保护和回报率。SAN的网络存储架构可以实现数据的安全高效存储，在搭建SAN的存储架构时，富士通公司认为可以根据自己的实际资金和应用情况分三步来实现。

第一步，在双机集群的数据库系统中，可以通过在主机端安装光纤接口卡（HBA）分别直接连接到一个光纤存储的两个接口上，构成一个最简单的存储架构。在搭建了整个存储架构后，通过增加光纤通道交换机就可以将其它应用的服务器纳入到这个SAN的网络中，实现数据的统一存储和共享。

第二步，在实现了简单的SAN存储架构后，通过增加一个8口的光纤交换机，将数据库服务器和光纤存储连接起来，同时可以对其它应用服务器增加光纤接口卡，将它们接入到同一个SAN网络中，实现数据的集中存储和数据共享，同时为今后数据级的容灾奠定基础。

第三步，可以增加一台光纤交换机，并且为服务器增加光纤接口卡，服务器和存储通过交叉连接到两台光纤交换机实现全冗余存储访问结构，最终完成存储系统的建设。

在SAN存储架构中，由于网络存储的特点，这要求选择的磁盘阵列，必须支持异构平台的连接，并且具有完善的存储访问控制机制，富士通公司的Eternus 3000磁盘阵列系列可以满足SAN的存储要求。