前言

电子商务时代来临

今日的企业正加快脚步拥抱因特网。而所有的企业亦都了解到在高度竞争的商业市场下必须更快速的撷取、分析、以及共享信息（不论是针对企业内部还是外部的事业伙伴）。对于许多公司而言，这些信息便是事业。这种本质上的改变因为因特网的快速崛起和企业引进解决方案以便降低管理成本而更形加剧。「电子商务」一词便成为共享重要电子信息以便支持企业间作业的程序。

信息爆炸

实际上，目前的电子商务所共享的信息中一部分为丰富的多媒体信息（图像、声音以及视讯）。这类储存于数据中心的信息以每年一倍的速度成长，使得总储存容量将以Terabyte为单位计算。此外，随着电子商务的来临，一个具有组织化的客户基础能比以前更迅速的成长，当数据中心管理者企图架驭迅速且无法预测的储存设备时，他们感到极度的困难。

结果，管理所有数据的总成本如Server-Attached Storage的成长数通常超过Server自己本身的成本。而由于管理成本的增加，使得总成本将是当时取得成本的七倍。而更大的挑战是所有的管理者、客户、商业伙伴及公司内部用户，都期望能真正达到24小时不停机的服务。

SAN － 电子商务改革的核心

这个改变，使得SAN（Storage Area Networking）在数据中心操作管理的改革上扮演重要的角色。在全球前一百大的传统数据中心，皆为具有稳定性及能确实管理之封闭式大型计算机主机架构，提供企业内同仁的信息服务。而新的因特网数据中心及储存设备，则被设计成能因应这种快速改变的需要，以便赶上电子商务高速成长的步调。因此，储存局域网络（SAN）成为这种新数据中心的要件。在不久的将来，SAN将会为现今对于所有的网络数据之储存、获取与分享带来革命性的变化。

SAN对于重要的应用软件，相较于传统储存架构及操作复杂的储存设备管理软件，可提供一个更具有弹性的环境。SAN提供了一个能同时兼顾到提升网络效能、数据可获性、储存管理能力、储存扩充能力、以及容错能力的数据数据管理方案。SAN能够整合网络备份以及数据回复运作，并提供强力的结构能力以便能够持续地支持未来的储存需求。SAN环伺着众多的外围设备：如磁盘阵列、磁带柜、光盘柜、连接的硬件、与管理软件。

SAN的目标是所有的外围设备均为数据储存而整合，以及传递所有组件均需能兼容的使命。SAN将大型主机易于管理的功能带进开放的系统环境，达到基本架构更具弹性化，高可信度，降低成本，及可自由选择供货商的需求。

Fibre Channel（FC）是能达成SAN众多优势的主要技术。FC提供了带宽、容错能力以及需求专属于数据传输子网系统的跨平台支持能力。以下为各位介绍此项重要技术。

为何Fibre Channel对SAN如此重要

SAN选择Fibre Channel是因为FC擅长于以下各项领域：

除了这些优点之外，FC完全支持SCSI通讯协议。因此您无需为了升级至FC而丢弃现有的SCSI储存组件。

Fibre Channel网络拓朴

目前FC网络的标准技术共有三种，分别为：点对点（Point-to-Point）、仲裁环（Arbitrated loop）与交换式光纤（Switched fabric）。这些技术定义了FC组件的链接以及彼此之间的沟通方式。

点对点（Point-to-Point）：

此项技术是最简易的FC技术，两个FC组件直接地互相链接在一起。举例说明，服务器直接链接至磁盘阵列。如此介于主机与磁盘阵列之间的数据传输率将非常的快速，因为此二者可使用链接当中的全部带宽。如(图一)所示。

《图一 点对点之FC网络标准技术》

仲裁环（Arbitrated loop）：

在此项技术当中，各组件是藉由FC集线器（Hub）系列地以回路（Loop）的方式被链接。单一回路中最多可连接高达126个组件。仲裁环相当于Token Ring或FDDI，亦即回路内只有两个组件可以同时沟通。100Mbytes/Sec的回路带宽是被分散在所有的组件当中。为了能增加效能与容错度，有些客户执行双迥路以便提供200Mbytes/Sec的总带宽。仲裁环相当的廉价且易于装设。今天，大部份的SAN均是以仲裁环的方式设置。如(图二)所示。

《图二 仲裁环之之FC网络标准技术》

交换式光纤（Switched fabric）

这属于FC进阶技术。Fabric代表用以提供交换与路由功能的组件总合(常用工业文学来表示就是云朵)。对于容错能力而言，数据能够被映像至不同的路径。

在交换式光纤内的带宽是多重累积的。在此架构下FC链接的每一笔数据交换均享有完整的100Mbytes/Sec带宽。网络上的组件增加，代表着就会有更多的带宽。理论上，数以百万计的组件均能被链接至Fabric上。如(图三)所示。

《图三 交换式光纤之FC网络标准技术》

Fabric在设置上仍是非常地昂贵，且对于SAN多元化软件的需求将更胜于仲裁环。然而，在价格越来越低以及软件越来越成熟的趋势之下，Fabric 将会成为SAN的首选科技。最初的SAN可以仲裁环模式建置，但可以在必要时轻易地结合或升级至Fabric技术。

SAN拓朴架构

目前SAN拓朴相当的单纯，而建立这类第一代的SAN平台时最主要的目标是增进效能、距离、以及连接性。因为Fibre Channel网络直接将现有的SCSI协议封装后传送，所以现有的储存装置管理程序直接便可在这样的SAN环境之下运作。因而使得SAN-Attach装置逻辑上看起来与SCSI装置相同。(图四)、(图五)及(图六)列出数种较为单纯的SAN拓朴。

《图四 点对点直接连接》

《图五 使用交换器Zoning功能达成不同厂商之平台及异质应用共存》

《图六 利用单一集线器或交换器扩充拓朴或是装置共享》

更为复杂的拓朴则同时使用多部集线器或交换器（混合亦可）以及多种储存管理应用程序。这类架构将使用一种Fibre Channel网络下称为Zoning的通用技术将网络切割成多个、较小型的虚拟SAN来达成。透过此技术，对于主机端的储存管理应用程序而言，整个Fibre Channel网络看起来就像是很单纯的SAN架构一般。

SAN提供的优势

SAN所能提供的优势不少，主要在于以下三点：

1.降低储存设备的整体拥有成本

储存局域网络（SAN）利用透过对集中式数据中心内的储存设备提供更佳的管理结构来降低整体拥有成本。集中式储存局域网络（SAN）节省成本最主要的两个因素为外围设备共享以及储存容量管理。

2.外围设备共享

依据Dataquest在1999年6月所进行的调查，有百分之五十六的报告反应出因为无法在各服务器之间有效的共享储存装置而导致磁盘阵列的利用率低于百分之五十。因此，Dataquest评估IT部门的管理者在集中式的储存设备环境下可管理的储存容量要比在分布式环境下可管理的储存容量高出三倍。

储存局域网络（SAN）最明显的优势便是让复杂的外围设备可在多部服务器之间更轻易的被共享因而降低总体拥有成本。外部储存装置在数据中心内是属于非常普遍的一种设备，并且这类复杂的外围设备通常被用来提供更佳的效能与稳定性。一部企业级的磁盘阵列系统或是自动化磁带柜的价格要比单一服务器贵上五到十倍，因而使得这类设备被使用在"一对一装置挂载"的这种方式上时，就算是该外围设备具备有多重信道控制器，其价格亦通常无法创造吸引力。

以Fibre Channel为基础的储存网络则提供了三个关键性的特点以便让外围设备的共享更容易实现。第一，利用Fibre Channel Hub以及Fibre Channel Switch弹性化的多对多连接性增进了上述外围设备的扩散能力，允许每一个信道皆可挂载多部服务器。第二，利用光纤缆线的长距离连接能力解除了SCSI的距离限制，允许服务器与外围设备连接范围长达十公里。最后，Fibre Channel Hub以及Switch提供强化的隔离能力，在扩充外围设备或是服务器时提供免中断的能力。因此将可避免像是更换服务器内的输出入适配卡这类工作所产生的停机时间。

不过，Fibre Channel网络亦必须与储存设备管理软件结合才能提供完整的储存局域网络（SAN）功能性。此工具软件负责依照安全性与保护性的规则来将一企业级磁盘阵列所划分出的各部分指派给服务器，以避免数据损毁以及未预期的数据存取。储存设备管理软件亦可提供动态资源共享，以便将磁带柜内的单一磁带机依照备份阶段之需求指派给所有连接之服务器的其中一台。

3.容量管理

当使用传统的单机挂载储存装置之架构时，磁盘空间溢满即意味着必须实际上将另一新储存设备加入到该服务器中，或是在原先已挂载的磁盘阵列上增加更多的磁盘驱动器，亦或是同时新增输出入接口和新的外围设备。这是一种属于高度人工并且随机反应性的处置程序，并且致使IT管理者在单一服务器上部属大量的过剩容量以避免重新配置或是储存容量饱和所导致的停机时间。

储存局域网络（SAN）允许大量的On-line储存外围透过Fibre Channel网络同时与多部服务器相连接。透过工具对于磁盘配额以及剩余空间进行监视，系统管理者将可侦测出服务器磁盘空间溢满并且采取必要措施以确保储存设备可随时供其利用。而透过配置软件，在任何磁盘阵列上的可用空间皆可以依据服务器本身需求的重要性来将储存容量移交给最需要的服务器。而随着现今SAN-attached的外围设备渐趋普及，新的外围设备将能以无中断的方式直接连接至SAN Hub或是SAN Switch以提供依需要配置可用空间的功能。(下期将继续为读者介绍SAN之实际效益与应用范围，敬请期待)

邑泰科技-SAN CENTRALIZE MANAGEMENT PROVIDER