集群系统分析与选择

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1、集群系统分析与选择需求分析目前,计算机业正在进入一场新的革命—SAN。这场革命被新的光纤通道技术(FibreChannel)催进着飞快发展。其中包括光纤集线器,交换机技术,全新的存储区域网(StorageAreaNetwork:SAN)概念。在某种意义上，这些技术可以被简单地想象成一个与目前流行的网络结构没有什么本质的区别,不过是通过光纤通道提高了系统访问磁盘阵列的速度。但是，如果从另一个角度来看，这项技术给海量卫星图像、遥感数据存储与分析提供了新的解决方案——SAN智能存储解决方案。科研行业应用，特别是卫星图像、遥感数据存储与分析的基础是，存储系统能够提供海量数据

2、的文件存储和管理，同时能够解决多台服务器并发访问和分析同一份数据的问题。SAN集中存储平台为海量数据的存储与管理提供了基础架构平台，包括光纤交换机、海量磁盘阵列、智能磁带库等硬件存储设备，而实现智能存储还需要SAN存储软件系统，主要包括两部分SAN共享文件系统、分层存储管理系统。下面的章节，我们将详细介绍如何为科研行业应用建立一个智能存储系统，包括存储硬件平台和软件存储管理平台。智能存储架构智能存储架构包括如下内容：光纤交换机、海量磁盘阵列、智能磁带库等硬件存储设备，能够实现SAN文件系统共享和分层存储管理的存储软件管理系统。智能存储架构如下图所示。负责卫星图像遥感

3、数据存储和分析的服务器，可以共享存储和访问磁盘阵列上的同一个文件。磁盘阵列上存储着应用经常访问的文件数据，不经常访问的数据由存储软件“透明”迁移到磁带库上存储，同时存储软件还能实现数据备份的功能。SAN存储架构的实现SAN是目前最成熟的集中存储系统，通过使用光纤存储交换机将存储设备（磁盘阵列、磁带库等）和主机系统通过光纤连接起来，SAN和传统的SCSI存储架构相比能够为应用、数据库和文件访问均提供更高的性能，具有更强的扩展性。一直以来，SAN系统的投资较高问题成为很多中小企业采用SAN的阻碍，但是现在SAN的投资成本已大幅降低，近两年，越来越多的企业开始转向使用SA

4、N系统。SAN存储架构包括：光纤通道交换机、高性能海量磁盘阵列、智能磁带库。在SAN系统中，各服务器、磁带库、磁盘阵列通过两个光纤交换机连接成一个SAN的结构。通过为每个服务器配置一个光纤主机适配器（HBA卡），可以将应用服务器和备份服务器通过不同的光纤交换机连接到SAN环境。关键的应用服务器需要考虑使用冗余通道，通道的冗余不仅提高了应用服务器访问存储设备的性能，同时也提高了对存储在SAN存储设备上关键数据的可访问性。所有需要实现冗余路径的应用服务器通过配置两个光纤主机适配器，分别连接到两个不同的交换机。新的服务器也可以采用同样的方式连接到SAN环境。光纤通道交换机

5、光纤通道交换机是构架SAN存储网络的关键设备，其数据交换性能、产品的安全性和可靠性直接决定着SAN存储架构的安全性和可靠性。应该选择主流光纤交换机产品，Brocade或Mcdata交换机在SAN架构中的市场占用率较高，技术比较成熟，因此建议选用Brocade或Mcdata交换机构架存储局域网。方案推荐使用两台交换机，两台交换机互相作冗余备份。对于冗余要求不高的主机，也可以仅连接单台交换机，不使用冗余路径。主机光纤通道卡（HBA卡）是主机和SAN光纤交换机的连接器件，按照标书要求，光纤阵列卡的选型由系统集成商和用户商定。根据我们的经验，可以选择QLOGIC、ADEPT

6、EC、JNI、EMULEX等厂商的产品，也可以选择服务器配套的HBA（光纤通道卡）。所选择的HBA卡必须与主机、磁盘阵列、光纤交换机等完全兼容。同时应该选择2Gb/s产品以保证性能。高性能海量磁盘阵列在SAN存储架构中，磁盘阵列系统是关键的数据集中存储系统，磁盘阵列本身的数据吞吐量、存储容量及其扩展性，直接决定着贵单位系统的整体性能。方案应选取高速的光纤结构的磁盘阵列，提供数据的海量存储，形成SAN存储架构，通过光纤交换机，使得各主机可以跨平台的共享存储设备。磁盘阵列选型应着重考虑以下几个方面：（1）可靠性、可用性、可维护性（2）高性能、和容量可扩展性（3）开放性和

7、兼容性智能磁带库磁带库产品的开放型和兼容性、性能和存储容量及其扩展性，和磁盘存储系统具有同样的重要性，它直接决定着智能存储系统的性能和容量，简单的说，就是智能存储系统可以在多长时间内完成不经常使用的数据从磁盘迁移到磁带，能够存储多大的数据量。这就要求磁带库系统的设计，必须符合实际应用环境数据磁带存储速度和数据量的需求，磁带库系统的存储量在满足当前需求的同时还要随应用系统数据量的增长而平滑扩展，磁带库系统的读写速度也需符合具体业务环境的需求，既不能低于环境需求也不能过高，速度慢不能在有限的时间里完成数据存储，速度过快是以较高的投资为代价的，不利于合理的利用IT投资