過去數年以來,多數企業會將營運資料儲存於伺服器,或是附加於伺服器的儲存子系統裡,理論上我們稱這樣的儲存系統為「直接附加儲存」(Direct Attached Storage),以與後來的網路儲存系統作區隔。直接附加儲存架構通常包括一臺具有SCSI介面卡的伺服主機,加上平行傳輸形式的SCSI排線串接數臺磁碟機或磁碟陣列。這條串接排線最後必須接上終端電阻,以避免訊號傳輸錯誤。

然而這樣的架構有其限制,按照一般SCSI介面規格,這條排線最長不能超過25公尺,串接的裝置也不能超過15個,而且因為所有附接磁碟共用匯流排,速度最慢的SCSI裝置將會拖慢整體效能。當資料愈積愈多,企業或許可以換用更大容量或串接更多的磁碟來解決儲存空間不足的問題。

然而要增加磁碟或進行維護時,整條串接線上的所有裝置都必須停機,而且當儲存裝置愈來愈多,伺服主機也愈加愈多時,管理頓時就變成一個傷腦筋的問題,因此IT產業逐漸有將儲存設備網路化的趨勢。網路化儲存的中心目標是將儲存設備從伺服主機上分離開來,放置在共通的網路上,讓儲存資源與運算資源分開,再各自集中,形成「集中式的分散架構」。這樣的架構可讓儲存資源具備高度的可存取性與擴充性,伺服器本身也因而釋放出更多的運算資源,更專注於應用程式的執行效能上。SAN vs. NAS

術)、安全穩定(專屬網路)的優勢;NAS的儲存設備則是架構在以TCP/IP協定為基礎的區域網路上,好處在於能直接利用普遍的網路作業系統和標準的網路檔案系統(如NFS、CIFS),讓企業組織輕易分享檔案,擁有方便建置、即插即用的便利性。

對於SAN與NAS孰優孰劣的討論不計其數,以往我們總會細分如資料傳輸通道、是否使用標準網路檔案分享格式、是否能在異質作業平臺上共享檔案、集中式管理、管理難易度等等一堆項目來比較,看似很複雜,但其實影響NAS與SAN最根本差異只在於傳輸的資料形式,SAN是以區塊形式傳遞資料,NAS則是以檔案的形式傳輸,因而導致兩者的應用面往不同方向發展。從SAN到 IP SAN

由於光纖通道技術與專屬網路,SAN具備高效能、安全、穩定的優點,一直以來都是高階儲存應用所採用的架構。然而也由於專用的網路協定,SAN一向都是封閉型的架構,與遠端網路的往來,也都是透過專線進行。而以TCP/IP協定為基礎的IP網路,隨著網際網路商業化的熱潮,形成了全球綿密的廣域網路,資料只要掛上了TCP/IP協定規格,便能在寬廣的IP網路中暢行無阻。因此若能將SAN與IP網路結合起來,讓SAN這樣一個高效能的儲存架構也搭上IP網路,未來的網路化儲存應用將有無限可能。

這一切的無限想像已經有了曙光。在供應商和網際網路工程工作小組(Internet Engineering Task Force,IETF)的努力之下,已有三種通訊協定成為標準,目的都是為SAN與IP網路搭起一道溝通的橋樑。讓SAN搭上IP網路的三大功臣

FCIP

FCIP(Fibre Channel over IP)使用的方法是將光纖通道訊框(frame)資料直接封裝在TCP/IP裡,送上IP網路傳輸,遠端的FCIP裝置接收到封包後,移除IP與TCP檔頭資訊,還原成訊框資料再送入光纖通道網路。FCIP的主要目的是希望在不變動現有光纖通道基礎的情況下,讓兩方的光纖通道SAN能透過IP網路做遠端資料複製、備分或同步化的工作。

iFCP

相對於FCIP,iFCP(Internet Fibre Channel Protocol)則是一種閘道端對閘道端(gateway-to-gateway)的通訊協定,利用特殊的機制,在兩個光纖通道終端裝置之間直接建立TCP/IP連線。其做法是在iFCP交換器上一端模擬出與光纖通道相容的介面,另一方面則將光纖通道裝置的24bit位址對應到獨有的IP位址,等於讓光纖儲存設備直接在IP網路上取得一個可資辨認的身份。採用iFCP的好處在於介面相容,iFCP交換器可以連接光纖通道路由器、交換器、介面卡、儲存陣列等,直接取代光纖交換器的功能。

iSCSI

iSCSI(Internet SCSI)使用的方法則是直接將儲存裝置發出的SCSI指令與資料壓縮到TCP/IP資料封包中,送上IP網路傳輸。由於直接封裝SCSI指令,採用iSCSI的SAN將完全不需要光纖通道,對於企業來說,除了可以用較低成本的方式建置SAN儲存架構外,也讓NAS產品擁有建置SAN環境的能力。

SAN的未來

SAN擁有優良的架構,IP網路則有龐大的基礎,而且各方面的應用成熟,成本低廉,讓傳統以光纖通道協定為基礎的儲存區域網路搭上廣大以TCP/IP協定為基礎的IP網路,進而享受IP網路各種好處,正是IP SAN各項技術之所以發展的原動力。儘管為了將區塊資料送上環境相對不穩定的IP網路上,三大協定都在原始資料訊框上封裝了許多控制方法,因而不論對資料的發送或接收裝置都造成了額外的負擔,但是隨著資訊科技的持續進步,相信SAN加上IP的未來將無限寬廣。文⊙白季川

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