統(tǒng)一存儲的話題已經(jīng)展開多年。和一個IT環(huán)境中配備多臺磁盤陣列不同，統(tǒng)一存儲，或稱為多協(xié)議存儲，是一種集中化的磁盤陣列。通過本篇您可以了解到統(tǒng)一存儲的工作方式，使用多協(xié)議存儲陣列的優(yōu)勢和可能帶來的技術(shù)風(fēng)險，以及統(tǒng)一存儲系統(tǒng)的周邊技術(shù)。
統(tǒng)一存儲問世已有近10年的歷史，支持不同的存儲協(xié)議為主機(jī)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)存儲，因此也被稱為多協(xié)議存儲。最早一代統(tǒng)一存儲結(jié)合了基于IP的網(wǎng)絡(luò)附屬存儲(network-attached storage,簡稱NAS)和光纖存儲(Fibre Channel,簡稱FC)或存儲域網(wǎng)絡(luò)(storage-area network,簡稱SAN)。
統(tǒng)一存儲是如何工作的？
從本質(zhì)上說起，多協(xié)議存儲陣列就是一個集中化的磁盤陣列，支持主機(jī)系統(tǒng)通過IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行文件級別的數(shù)據(jù)訪問，或通過光纖協(xié)議在SAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行塊級別的數(shù)據(jù)訪問。同樣，iSCSI亦是一種非常通用的IP協(xié)議，只是其提供塊級別的數(shù)據(jù)訪問。這種磁盤陣列配置多端口的存儲控制器和一個管理接口，允許存儲管理員按需創(chuàng)建存儲池或空間，并將其提供給不同訪問類型的主機(jī)系統(tǒng)。最通常的協(xié)議一般都包括了NAS和FC，或iSCSI和FC。當(dāng)然，也可以同時支持上述三種協(xié)議的，不過一般的存儲管理員都會選FC或iSCSI中的一種，它們都提供塊級別的訪問方式，和文件級別的訪問方式(NAS方式)組成統(tǒng)一存儲。
統(tǒng)一存儲的優(yōu)勢
最初時候，集中化的存儲陣列旨在將存儲資源進(jìn)行池化，以改善以往主機(jī)直連存儲(DAS方式)資源利用率低的問題。但支持單一協(xié)議的存儲陣列本身的利用率也不高，特別是在NAS和SAN陣列共存的情況下，不斷增長的數(shù)據(jù)量必須在各陣列上分別增加各自的存儲空間，而且存儲空間由于各存儲陣列接口的不同又無法池化共享。多協(xié)議的陣列使得在一個磁盤陣列將各種不同的存儲資源進(jìn)行池化，而日后業(yè)務(wù)增長所需的存儲空間也可以池化后為所有的存儲所共享。
統(tǒng)一存儲的另一項好處是可以在盤陣級別部署塊級別的復(fù)制，在單一盤陣中可以無關(guān)訪問協(xié)議進(jìn)行復(fù)制。換句話說，通過iSCSI或FC的文件級別的訪問可以在本地進(jìn)行復(fù)制(快照)或用同樣方式在另一臺存儲上作鏡像。
統(tǒng)一存儲部署中可能的風(fēng)險
在考慮采用統(tǒng)一存儲體系結(jié)構(gòu)時，有一些潛在的風(fēng)險是不能被忽視的。這些風(fēng)險均與性能相關(guān)?；贗P的存儲采用TCP/IP協(xié)議后會產(chǎn)生巨大的處理器負(fù)載并影響到全部的主機(jī)系統(tǒng)。雖然今天的處理器可以提供更強(qiáng)大的處理“馬力”，但服務(wù)器虛擬化技術(shù)對處理器主頻亦產(chǎn)生了更高的要求，特別是在一臺物理主機(jī)上有多臺虛擬主機(jī)，并同時進(jìn)行NAS訪問時。
采用獨(dú)立的主機(jī)總線適配器(host bus adapter, 簡稱HBA)的iSCSI方式可以彌補(bǔ)主機(jī)處理器的負(fù)載。HBA上的片載芯片用于計算處理，降低了處理器上的運(yùn)算工作。當(dāng)然，也可以用通常的網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC)實現(xiàn)軟件iSCSI，但這樣的話主機(jī)處理器資源還是需要花費(fèi)在這些計算上，對整體系統(tǒng)同樣會有上述影響。
同樣，性能問題在設(shè)計備份策略時也應(yīng)當(dāng)仔細(xì)考慮。當(dāng)使用傳統(tǒng)的基于主機(jī)的備份軟件同時通過網(wǎng)絡(luò)備份iSCSI或NAS存儲時，主機(jī)和陣列間的網(wǎng)絡(luò)和主機(jī)至備份服務(wù)器間的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載會成倍增加，并由于TCP/IP協(xié)議負(fù)載對處理器性能造成嚴(yán)重的影響。最佳方案是將備份和I/O傳輸網(wǎng)絡(luò)分割開來;或考慮使用基于快照方式的備份技術(shù)來限制備份網(wǎng)絡(luò)傳輸;亦可以增加主機(jī)的處理器來增強(qiáng)處理能力。
統(tǒng)一存儲的管理
統(tǒng)一存儲的另外一個好處就是為各項存儲管理工作提供了統(tǒng)一的管理界面，諸如存儲資源池化，卷和RAID組創(chuàng)建，以及配置和數(shù)據(jù)復(fù)制等等都可以在同一個管理界面下進(jìn)行。在單一存儲供應(yīng)商環(huán)境下，存儲管理員可以在同樣的管理界面下管理不止一臺的多協(xié)議陣列，而且許多存儲供應(yīng)商現(xiàn)在也已經(jīng)提供可管理不同類型或異構(gòu)存儲陣列的單一管理界面。較之于不久之前，各存儲平臺需要不同的管理軟件包而言，著實是一項重大改進(jìn)。
更進(jìn)一步的統(tǒng)一存儲是通過虛擬化技術(shù)實現(xiàn)的。虛擬化技術(shù)使不同的陣列供應(yīng)商的光纖存儲成為存儲池，主機(jī)可以通過諸如CIFS或NFS(NAS)進(jìn)行文件級別的訪問，或者通過iSCSI進(jìn)行塊級別的訪問。LUN可以創(chuàng)建在不同的光纖存儲陣列上，并通過光纖SAN分配給多協(xié)議存儲的控制器，就好像是分配給一般的主機(jī)系統(tǒng)一樣。而這個存儲控制器就像是一個虛擬引擎，在存儲陣列和服務(wù)器之間創(chuàng)建了一個虛擬層，根據(jù)不同的協(xié)議訪問方式提供不同類型的數(shù)據(jù)。換句話說，這一“虛擬”控制器扮演了協(xié)議轉(zhuǎn)換器的角色。這使得存儲資源可以更好地被使用，數(shù)據(jù)可以在不同的存儲層之間移動。而且，在后臺陣列中實施本地或遠(yuǎn)程復(fù)制來提供數(shù)據(jù)保護(hù)時，也只需在控制器上簡單地部署備份軟件。