智能网络存储方案

由于自身所具有的高速、集中化存储管理及几近无限的扩充能力这些特点，特别适合对海量数据的视音频数据进行存储、传输和实时处理，所以采用FC技术的SAN目前在很多电视台得到了推广，甚至已成电视台运做的核心。在视频处理领域里，SAN就像数字视频网络中的大本营，不但承担着视频数据的存贮、迁移、交换、共享，而且掌管着网络设备的登记、删除、查询、维护。可以这么理解，SAN是电视台视频网络的主干，在SAN网上可以挂接诸如新闻生产系统、非线性编辑系统、广告非线性插播系统、数字化节目库系统等。 SAN在日益广泛的应用中也暴露了一些缺点和不足。SAN网络仍然采用传统网络结构进行存储操作，网络结构主要由交换机与集线器构成，将这些传统规范的硬件应用于新的存储结构中，并应用传统的网络管理技术进行存储管理，最终导致了系统的匹配问题。SAN系统出现之初，的确为我们解决了企业数据存储与共享的问题。当存储数据达到TB级，高带宽网络站点（视频工作站）很多时就会出现很多问题，导致系统性能严重下降。而第二代SAN---SDD（SAN Data Director）的出现，弥补了这些不足。

2、 发展

新一代SAN，其结构的核心是SDD，它不是一个更大的交换机，但它完成的功能更多。它将交换、缓存、RAID、I/O以及数据和文件的管理集于一身，并可以完成数据和网络的管理，为数据交换提供高带宽、高容错的集中存储访问。SDD内部有两个完全相同的组件，称之为HSTD（HSTD1、HSTD2），每个HSTD有四个100MB/S带宽流量的数据交换端口，称之为HOST。这样，每个HSTD就有400MB/S的带宽，一个SDD拥有两个HSTD的800MB/S带宽。HOST端口可直接与服务器、工作站相连，也可与交换机相连。每个HSTD还有一个60芯的数据总线用于和存储硬盘阵列相连完成数据交换。其结构示意图如图四所示。

SDD利用HSTD组件省去了复杂的交换机间连接，并将RAID控制器集成，前面的端口接服务器，也可以连接交换机，后面的端口连接硬盘柜。这样一来，网络结构变得非常清晰、简洁，可扩展性强，并且SDD对传输通道、硬盘通道、硬盘多重冗余，不仅提高了带宽，又增加了安全保障，系统几乎永不死机。

3、 对比

（1） 带宽：在传统SAN方案中，应用FC而使带宽达到了100M，且其采用的RAID控制器是专门为点对点通信而设计的,在较

少站点同时访问一个数据时有很好的性能表现，但当有更多站点同时访问一个数据时，带宽将严重不足，使系统性能急剧下降。如果采用多硬盘塔来分担网络带宽的方案，势必需要使用switch进行级连，这样不但使网络的连接变得极为复杂（如图五所示），而且switch之间的100M通道带宽就成为了网络的瓶颈。在SDD中，带宽可达800M，并且采用新型RAID控制器，将switch的级连改为并联，消除了大规模网络传输中的瓶颈。

（2） 扩展性：传统SAN延用了C/S的结构，其可升级性与智能化都很差,若想进行系统升级则必须增加交换机、RAID控制器以及不同的控制软件，而且只能使用交换机级连扩展站点。这种情况在网络规模较小（网络中高带宽访问站点数在十个以下）时，影响不大。但当网络的高带宽站点超过10个时，传统SAN的系统性能将越来越低，以至于不能构架大型网络。这是因为传统SAN的FC交换机速度高，但会在SAN中引入延时；为了增加接口而级连交换机也会产生延时，当系统需要多台交换机时延时将十分明显，并将使数据处理性能下降。在SDD网络中，FC交换机都与SDD控制器相连，处于并行工作状态且互不影响。当站点增加时，不用交换机级连，只需将新的FC交换机接入SDD即可，不用改动以前的连接。带宽得到线性增长，能构架大型网络。

（3） 稳定性、安全性：从图四中可以看出大型网络在站点

增多后传统SAN需要FC交换机二级连接，增加了连接点、RAID控制器、电缆等。故障发生点增多，同时故障源难以确定，维护难度大。而SDD网络结构简单，连接点少，出错的机率小，易判断出错点，如图五所示。比较图五与图四可以看出， 在相同网络规模下，SDD网络结构连接简单，故障点少。在存储硬盘与SDD，FC交换机与SDD之间都采用双链路备份，容错能力强。

（4） RAID结构：在一个传统RAID环路中对磁盘的访问是顺序的，降低了RAID卷的读写能力。一个环路硬盘数量有限，硬盘卷的容量太小，当总存储容量达到TB级以上时，系统会出现十几个盘符，降低了系统的稳定性能，使管理难度加大。如果在NT下做带区集，首先降低系统安全性，消耗系统资源，另外带宽也会下降。 同时传统RAID FC硬盘塔当某一硬盘发生故障时，不会影响整个RAID组。但可怕的是如果盘塔发生故障，将导致其上整个RAID组数据丢失。而SDD的RAID则是在盘塔之间做RAID。这样当一个盘塔发生故障时，整个RAID也不会出现问题，大大提高了存储系统的容错能力。同时，SDD是在10个磁盘通道上做RAID，读写一个RAID时，对磁盘的访问是同时并发的；充分利用了系统的多通道、高带宽的性能。 另外SDD的RAID结构采用两级RAID，即在RAID3的基础上再将多个RAID组以RAID0方式捆绑。这样做一方面单个盘符容量大大增加可达几TB，使存储数据得到充

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