SAN技术的延伸——FC-SAN与IP-SAN的应用

刘小斌

（中国石油辽河油田公司勘探开发研究院，辽宁盘锦 124010）

SAN技术的延伸
——FC-SAN与IP-SAN的应用

刘小斌

（中国石油辽河油田公司勘探开发研究院，辽宁盘锦 124010）

现今社会，网络信息的日益增多，使得研发安全、快速、有效的网络数据管理系统和共享途径显得异常重要。SAN技术能满足大容量、安全可靠、信息传输快和高性能等要求，其延伸出两种热点技术——FC-SAN与IP-SAN技术。本文介绍了这两种技术的特性及其优缺点，对其应用进行了阐述，并推测其可能的发展趋势。

FC-SAN；IP-SAN；特性；应用；发展趋势

随着网络通信信息量的与日俱增，网络信息如何有效存储和访问成为存储技术研究的一个热点研究方向。现阶段，网络信息存在大量待储存数据，为了对这些数据进行行之有效的管理及使用，引入了网络存储的概念。网络存储架构主要包括存储区域网（Storage Area Network，SAN）和网络附加存储（Network Attached Storage，NAS）。NAS的带宽消耗极大，无法完成大容量数据的存储任务，而且系统应用范围较为狭隘，难以满足开放性数据储存的要求。因为存储网络技术的快速传输性和信息的开放性，以及基于自身的独立网络，可以解决许多实际应用问题，所以SAN受到了人们的青睐。SAN可以采用FC、IP网络等两种方式实现。FC-SAN是指采用光纤通道技术的存储信息网络，IPSAN就是利用IP技术实现SAN。

1 FC-SAN和IP-SAN技术的特性

FC-SAN集中管理存储信息，不需要中断与服务器的连接，

图1 FC-SAN结构图

图2 IP-SAN结构图

增删存储，操作方便，减少了众多繁琐的步骤，它还为存储设备与服务器之间传输大量数据信息，提供了快速有效的数据备份方式，在传统数据备份的方式上，节约了网络带宽费用，也可将其应用于其他方面。传统的连接方式多是＄C＄I相连，FC-SAN在一定程度上解决了线缆限制，通过拓展存储设备和服务器之间距离，增加了更多连接的可能，扩宽其应用范围。

在Internet网络时代，IP-SAN具有的优势显著。IP-SAN存储在充分利用用户已有网络基础上，无缝接入现有以太网中，无需昂贵的光纤部件连接，此外高性能的磁盘设备，提供了更大的存储容量和更低廉的价格，用户扩容也更加简便；更低的运行管理成本让IP-SAN的技术为中小型公司及企业的使用提供了可能，IP网络技术的日益成熟，使得IP-SAN减少了维护、配置、管理的复杂性；IP-SAN具有灵活的可用性和扩展性，技术成熟，不存在存储设备间兼容性的问题［1］。

2 FC-SAN和IP-SAN技术的应用

FC-SAN主要针对小型企业，主要用于储存公司内部文件、Web网站文件、SOLServer数据库文件和内部邮件数据等。其中用于存储公司内部文件的FTP服务器需要2个逻辑磁盘（即LUN），容量约为1TB；SQL Server数据库服务器需4LUN，容量大约为2TB；邮件和网站分别需要1LUN，容量为500GB左右［2］。

IP-SAN作为技术成熟的存储系统，现成为数字图书馆网络存储的最佳选择：图书馆的数据总量增长非常快，服务对象多，IP-SAN可以实现低成本容量扩充；图书馆的网络系统基本上都是以TCP/IP的以太网为基础，采用IP-SAN可以减少其建设和维护成本；IP-SAN可快速进行异地容灾、备份，维护馆藏数据的安全，从而满足众多校区馆的需求；此外，IP-SAN不仅能满足I/ O带宽需求大的多媒体数据的访问要求，而且能满足读者对全文数据、Web数据的访问［3］。

FC-SAN成本较高、与其他设备之间造成的兼容性问题等问题是FC-SAN的缺点，尤其表现在异地容灾系统设计上。IP-SAN扰人的k声碰撞、IP网络环境复杂、传输速率不高等问题是IPSAN的缺点。两者都存在应用上的问题，如何融合两者的优点，克服其相对应的缺点，控制成本，解决数据稳定性及安全性的问题，提出了将FC-SAN和IP-SAN相结合的网络存储方案［4］。此综合网络存储架构在数字化油藏建设的应用中有初步研究，主要包括以下几个部分。

2.1 主要存储部件

1台智能交换机、2台光纤磁盘阵列、备份软件、2台存储服务器、2台＄C＄I磁盘阵列。本方案中，智能交换机是实现存储系统处理大量数据功能的主要设备。这台智能交换机集成了虚拟化的存储管理服务，数据的备份和复制服务，数据快照服务等功能。方案中提供的智能交换机支持FC端口和IP端口，光纤端口分两组可以相互冗余，每个端口都有自己的控制器，保证了数据对传输速率的要求。

2.2 分级存储

将LandMark地震解释系统、CMG稠油热采并行处理系统、开发静态数据库等核心应用通过FC-SAN进行连接，实现高性能、高可用的一级存储和应用；同时将一些二级应用如共享存储等数据存储到低于光纤存储成本的二级存储设备（＄C＄I磁盘阵列）上，实现低成本、高效率的二级存储和应用。

2.3 异步镜像

智能交换机连接的异地存储服务器能提供对本地的异步镜像功能，而不需要添加其他任何部件。

2.4 可扩展

方案中，使用的智能交换机具备FC端口和IP端口，方便于以后设备的添加，插入交换机上的相应端口，进行简单的设置就可以使用。

2.5 保护已有的投资

自始至终都考虑到对现有设备的应用。从拓扑图可以看到，已有的设备都被合理地利用，并且更充分地发挥了它们的作用。

2.6 采用FC-SAN和IP-SAN相结合的存储结构

FC-SAN和IP-SAN相结合的网络存储拓扑结构如图3所示。

图3 FC-SAN和IP-SAN相结合的网络存储拓扑结构图

3 FC-SAN和IP-SAN技术的发展趋势

近年来，网络上开展的应用日益增多，大量数据的存储、传输及处理应用过程中的问题逐渐凸显，SAN是目前人们公认的最具有发展潜力的存储技术方案，而未来SAN的发展趋势将是集成、智能与开放。FC-SAN使用专用光纤通道传输，速度快，不受电磁影响，稳定性较有保证，适用范围是高性能的关键性数据中心环境，成为了电视台运作的核心，但昂贵的系统搭建价格，在中小型企业及公司的推广中存在障碍；而IP-SAN以其动态无限扩展及成本低，不受线路限制，存储数据大，响应要求和读写性能要求较低的优势，也受到了大众的青睐，但其稳定性还有待加强。将两种方案综合起来，二者充分融合，建设成本少、效率高、安全可靠，传输速度快，开发完善了全方位的数据容灾系统，通过专业的存储系统软件，结合相应硬件和设备，对网络数据集中处理，从而实现了系统数据管理的自动化。此技术可能发展为数据容灾备份的主流技术。

［1］杨子伍.网络存储新技术IP—SAN在数字图书馆中的应用［J］.图书馆论坛，2006，26（4）：133-134.

［2］刘文续.FC-SAN与IP-SAN非编制作网络之我见［J］.中国有线电视，2011（2）：172-174.

［3］张立恒，贺伟，刘江伟.IP-SAN网络存储技术在高校数字图书馆中的应用研究［J］.山东建筑大学学报，2010，25（4）：460-462.

［4］田银磊，张丽.FCSAN-IPSAN综合网络存储架构在数字化校园建设中的应用［J］.科学技术与工程，2010（20）：5095-5100.

10.3969/j.issn.1673-0194.2015.01.038

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1673-0194（2015）01-0072-02

2014-10-08