連結不同系統並非整合 應追求架構面與管理面集中 智慧應用 影音
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德國萊因

連結不同系統並非整合 應追求架構面與管理面集中

  • 曹乙帆台北

前言:當前號稱整合式儲存的產品類型非常龐雜,不僅整合式儲存的定義模糊不清,各家業者在整合不同儲存架構上所採用的方式與技術,也不盡相同,以致整合的細密度、管理功效,乃至於運行效能,都有極大的差異。所以,在進入錯綜複雜的整合儲存國度之前,企業必須先對整合式儲存的定義、各業者的整合技術與架構之差異,有所了解才行。

所謂整合儲存(Unified Storage),有時又被稱為整合式網路儲存(Network Unified Storage;NUS),意指可在單一裝置中,同時運行並管理檔案及應用程式的儲存系統;換句話說,業界對整合式儲存系統的普遍定義,大致是指可於單一儲存平台中,同時進行檔案類型(File-based)及區塊類型(Block-based)的存取作業,並同時提供FC SAN、iSCSI SAN與NAS等不同儲存架構的新型態儲存系統。

不過就廣義的整合式儲存來說,僅支援上述3種架構當中的2種協定者(例如FC+iSCSI、NAS+ iSCSI或SAN+NAS),亦歸屬整合式儲存方案,其中,FC+iSCSI所採取的協定皆屬區塊類型,但是就儲存網路而言,由於該機同時支援FC與IP網路,所以也算整合型網路,目前市場上Dell/EMC CX3系列即為該類型的代表產品。

傳統NAS、NAS閘道器、SAN架構比較圖

傳統NAS、NAS閘道器、SAN架構比較圖

3種整合式儲存架構比較圖

3種整合式儲存架構比較圖

NetApp整合儲存 vs. NAS閘道器架構比較圖

NetApp整合儲存 vs. NAS閘道器架構比較圖

NAS、SAN、iSCSI差異比較表

NAS、SAN、iSCSI差異比較表

此外,也有許多伺服器或NAS設備,透過內建的微軟(Microsoft)Winodws Unified Data Storage Server(WUDSS)作業系統與微軟iSCSI Target程式,同時提供檔案類型(NAS)與區塊類型(iSCSI)的存取服務,但是此類產品多半僅提供NAS與iSCSI架構,而不支援SAN網路,所以較適用於中小企業市場,例如HP AiO系列即為典型代表。

在SAN+NAS方案中,也有一些廠商透過在大型儲存系統內建NAS介面卡的方式,讓大型且複雜的區塊類型儲存系統,具備連接NAS設備的能力。另外,也有廠商在與SAN系統相連接的FC擴充機座(FC JBOD)上,再連接較低階的NAS Filer裝置,以達到同時整合SAN與NAS的目的,不過,這類產品JBOD與SAN儲存設備各自獨立,同時還有2個分別管理SAN及NAS的工具與介面,因而有管理上的負擔。

整合式架構與儲存刀鋒 讓整合儲存更臻完善

除了以上各種類型外,當前最常見的整合式儲存,莫過於NAS閘道器(NAS Gateway)。所謂NAS閘道器,並非一般NAS設備中的內部儲存,而是指專門在磁碟陣列或SAN等儲存系統上,也能提供檔案類型存取服務的外部儲存。NAS閘道器外部儲存系統,主要是透過NAS機頭(NAS Head)或NAS控制器(NAS Controller),與SAN或磁碟陣列相連接,因此,NAS閘道器也常被稱為NAS機頭或NAS控制器。

NAS閘道器通常可在管理SAN、NAS與iSCSI等不同架構的同時,充分提供不錯的效能與可靠性,EMC Celerra NS20可謂此類產品的典型代表。

針對NAS閘道器產品,NetApp技術總監姜群表示,該類型產品不但可能成為整個系統的效能瓶頸,同時也可能引發單點故障(Single Failure)的風險,不僅如此,這些產品也缺乏單一統合的管理介面,所以,對於上層應用程式之間的溝通,也較缺乏效率。

日立數據系統(Hitachi Data Systems;HDS)也持類似的意見;比起NAS Filer/JBOD的整合式儲存,雖然NAS閘道器具備提供SAN統一儲存池的分享能力,不過在管理上,仍必須分別為NAS及SAN提供2套不同的管理平台,如此無異2個管理孤島;不僅如此,NAS閘道器在可存取的儲存設備上,存在容量限制問題,結果導致企業用戶必須另外購買額外或更大的NAS閘道設備。

至於單點故障與效能瓶頸問題,一般來說,都是透過2台以上的NAS閘道器相互備援或叢集來解決,而EMC的產品,則同時內建雙NAS控制器與雙FC控制器,如此即可增加高可用性。此外,NAS閘道器也提供了更簡易的NAS設備管理機制,不但可集中控管分散於各處的NAS儲存設備,新增NAS設備時,也無須重新設定連線。

目前HDS與NetAPP的整合式儲存方案,皆同時標榜可支援SAN、NAS與iSCSI等架構,並提供單一集中式管理介面,其中,HDS是透過NAS刀鋒(NAS Blade)來整合上述3種儲存協定,同時藉由單一管理介面與集中管理工具,在統一的儲存池中,提供彈性化配置、高空間利用率,以及無痛資料轉移等優點。

至於NetApp,姜群特別強調,該公司整合式儲存裝置可說是目前唯一將FCP、iSCSI、NFS與CIFS等各種儲存協定悉數整合、寫入同一Data ONTAP作業系統之中的整合式解決方案。其NAS與iSCSI皆屬原生,不存在任何NAS閘道器,所以是整體架構面的極致整合,管理人員只要透過單一管理介面,即可與各類型上層應用程式,進行不同資料型態的存取服務與管理機制。姜群認為,真正的整合式網路儲存,必須同時具備整合式架構、單一管理介面、異質儲存協定遠端鏡射、服務優先權控制,以及無痛免資料轉移等特性。

在效能方面,當前許多整合式儲存方案的效能,仍然比不上單一功能的儲存系統,其中尤以具精細控制需求或特別講求高效能的區塊類型儲存領域為然,換句話說,一些專家認為未來整合式儲存,無法完全取代單純NAS或SAN等產品。以關鍵應用來說,當前企業仍會將其部署在單一SAN系統上,HP企業系統服務事業群網路解決方案事業處儲存方案產品經理謝麗貞指出,專走IP網路的iSCSI,除非採用10G乙太網路,否則會有效能上的明顯限制。

不過EMC技術整合部門副總裁Chuck Hollis卻持反面意見,認為在現行資料儲存領域中,iSCSI與FC之間已無必要爭論效能,在絕大部分的VMware虛擬化應用中,iSCSI與NAS等IP協定,甚至提供了與FC不相上下的效能。此外,NetApp的整合式儲存設備透過RAID-DP、各類進階儲存虛擬化技術、儲存加速設備(SAA)與效能加速模組(PAM)的加持,效能已與SAN不相上下,對企業各類關鍵應用絕對遊刃有餘。

整合儲存效益多 集中控管與成本節省最顯著

雖然當前整合式儲存產品的類型相當繁雜,而且無論在效能或高可用性方面,仍存在不少問題,不過整體而言,透過整合式儲存方案,的確能為企業帶來許多顯著效益,以下即為企業不可忽視的好處:

1、1次到位-只要採購1台,即可同時滿足企業對SAN、NAS與iSCSI等多重儲存架構的使用需求,並提供最佳的整合集中管理機制,企業無須因管理問題而裹足不前,由於沒有管理上的顧忌,使得不同儲存架構的新增或擴充,都能有條不紊地按計畫進行,對於降低採購成本也有極大助益。

2、集中控管並降低成本-對企業而言,過去不同架構的網路儲存設備,各有其管理介面及管理工具,管理人員不但要了解各儲存協定架構的特性,還要知道不同管理工具的各種指令,因而產生極大的管理負擔及障礙。

整合式網路儲存則提供單一的管理介面及工具,管理人員的學習時間與負擔相對低得多,對於降低人力與管理成本、提升管理效益有極大的幫助,並能滿足企業集中管理多重儲存架構的需求,讓原本複雜的多重儲存架構之資源利用率與效益最大化。

3、親和簡便的使用介面-對企業而言,同時面對不同的儲存協定架構,意味著企業可能需要熟悉不同儲存協定技術的專家,如此一來,不但讓管理難度及門檻變得更高,也會形成龐大的管理成本。而如今的整合式儲存設備,無論在設定或維護管理上,皆提供非常簡便且親合的使用介面,其中尤以支援微軟Windows Storage Server的機種,對NAS與iSCSI等儲存架構的設定,多採安裝精靈的設計,管理人員不必下達任何特殊指令,只要按步驟點選「下一步」,即可完成安裝及設定作業。

4、高可用性-同時將所有儲存架構及資源集中管理的整合式儲存設備,除了能發揮高度集中的管理效益,也可以讓企業所有員工都能充分使用各種資源及儲存空間。前端使用者完全不必理會哪個磁碟機還有多少可用空間,也無須擔心哪個磁碟機突然故障而無法存取,彷彿擁有永遠不虞匱乏的空間。除了儲存空間的高可用性外,管理人員也可透過2台整合式儲存設備互為備援,來提升整體運作的永續性及安全性。

5、讓FC SAN與iSCSI SAN世代交替更順暢-對企業來說,採用FC SAN不僅建置與維護成本高昂,一旦FC SAN介面卡發生故障,所有設定都必須重來;相對來看,iSCSI完全無須變更設定。面對成本昂貴且管理負擔極高的FC SAN,企業全面採用更便宜、更方便的iSCSI乃遲早之事,透過整合式網路儲存,可協助企業漸近且無痛地由FC SAN轉型到iSCSI SAN。

◎NAS、SAN、iSCSI差異比較

‧NAS(Network-Attached Storage)-亦即將乙太網路作為檔案交換傳輸介面,使用者只要連上網,即可透過NAS進行資料儲存及交換作業。

‧SAN(Storage Area Network)-指的是FC SAN,雖然iSCSI亦屬SAN的1種,不過,一開始的SAN皆走光纖,所以SAN已成為FC SAN的專有名詞。所謂SAN,亦即將企業內部所有儲存設備,透過光纖通道結合成1個儲存網路,透過該技術,企業內部所有伺服器皆可透過高速光纖通道,來共享所有儲存裝置。

‧iSCSI(Internet SCSI)-為IP SAN的1種,雖然IP SAN的協定不少,但iSCSI已然成為主流,並且是IP SAN的代名詞。所謂iSCSI,亦即將企業內部所有儲存設備,透過乙太網路結合成1個儲存網路。