基于光纤网络的存储应用程序平台

存储应用程序平台体系结构

目前已经有许多已经推出或正在设计的平台是针对以上的要求，这些平台可分为两大类：

第一类的应用程序平台是基于一般用途的技术，例如服务器、网络服务平台和路由器。由于这些很容易实施，第一波的产品主要是设备。虽然这些产品能成功地节省管理成本，它们全都在性能和扩展性方面不能达到上述标准，主要原因是大多数第一代系统是使用一般用途的组件。通常PCI－X总线管理费用、操作系统管理费用和HBA存储转发的低效都大幅度影响了性能和等待时间。这些系统也不能作多于几个端口的扩展。此外，第一代系统与单一应用程序紧密结合，因此不能处理范围广泛的应用程序。

以下是一个SAN和存储应用程序设备的结构图。假设50个主机中的每个IOPS是20K且是双向路径，这个SAN便需要50个设备。此外，这个体系结构需要16个16端口的边缘交换机用于连接。

第二类平台是由基于目前结合特别建造技术的SAN交换机或director的交换机平台来控制存储应用程序。这些设备结合了许多新科技，因此更能满足上述要求。这些革新举措包括：

•     特别建造的组件

•     控制路径/数据路径 应用程序分离（分配式应用程序处理）

•     整合交换

下面是一个SAN和存储应用程序director的结构图。根据上面同样的假设要求，它只需使用2个64端口的director。

特别建造组件

基于交换机的平台现在可以利用下一代，采用光纤通道HBA、特别建造的存储处理器，而不是一般用途的中央处理器。这些存储处理器是功能强大的设备，可以支持数据流的传输形式在存储网络中操作－这样大幅度降低等待时间，把它控制在10微秒内。

控制路径/数据路径应用分离

大多数存储应用程序进行两类操作。第一类用于控制进入的SCSI数据，然后根据一些表格查找发送出去，这类操作要求很高的性能表现。相对而言，第二类操作对性能方面要求较低，然而它却是非常复杂的，包括例外处理、错误、失效和复杂操作。

第一类的操作在上述存储处理器中非常容易受硬件加速影响。通过把控制路径和数据路径的分离，基于交换机的平台可以使存储应用程序加速到前所未有的水平，这样确保了电缆速度的操作（每端口10－40K，速度为每端口每秒200MB）。

应用程序通过控制路径/数据路径组件发送的另一好处是可扩展性和可用性。多重数据路径单元可以通过一个或多个交换平台被发送，一个或多个控制路径（通常是一簇）单元可以控制数据路径单元，这就可以使一个小的SAN扩展到最大的SAN，同时还是单个应用程序。由于数据路径和控制路径不存在任何失效点，所以可用性也大大提高。

控制路径和数据路径的体系结构分离在设备模式中并不存在。

整合交换

整合交换为用户带来三大好处：

•     减少成本－在一个设备为主的SAN中，仍旧需要独立的交换机用于连接，因为单独的一个设备不通过交换机不一定能被适当的主机或目标锁定。整合交换为整套解决方案降低了大量的成本。接下来的分析采用了相对价格作为演示范例,它并不是用作预测实际的价格。使用以上的配置，服务50个主机/1M IOPS的硬件成本大约是40万美元（假设每个交换机端口是1,000美元，每个设备是3,000美元），而如果使用交换机和director，那么费用仅仅是30万美元（假设每个智能交换机或director的端口是3,000美元）。

•     简便的可管理性－设备减少的好处是简化了SAN的可管理性。而且，交换机里的应用程序处理可以利用虚拟N-端口技术来提供大量的端口地址。相反，一个设备只可以提供与实际端口数量相同的地址。提供大量地址的好处是通过明确的追踪和分区功能，简化可管理性。

•     提高可用度－减少设备数量同时会减少可能发生故障的环节。