【答案解析】设计本问题的目的是加深读者对各种存储扩展方案技术对比的理解。本题的解答思路如下。
近年来,各大存储厂商和国际存储组织正在积极探索基于高速广域网的跨地域SAN互连,构建存储广域网SWAN(Storage Wide Area Network),并基于SWAN实现数据的远程镜像、远程备份和文件共享等。存储网络工业协会SNIA(Storage Networking Industry Association)称这种方法为存储扩展(也称为存储距离扩展),并提出了与此相对应的存储扩展模型,称为多站点块存储模型。该模型主要描述的是两个或多个地理位置上分散的数据站点之间,根据业务应用对性能、复制数据量的大小、数据备份的方式等要求的不同,通过高速广域网实现在主机逻辑卷、SAN交换构架之间或存储设备之间的扩展。
存储扩展本质上是FC协议和通用网络协议之间的相互作用。通常,协议之间的相互作用有3种基本形式,分别是“使用”、隧道封装和映射。其中,“使用”是指一种协议直接使用另一种协议提供的功能为本协议的实现服务,如TCP与IP之间就是使用关系;隧道封装则是将一种协议直接作为另一种协议的负载进行封装,此时,进行协议转换的设备不需要理解内层被封装协议的语法、语义和同步等信息;映射是一种比隧道封装方式复杂的协议关系,它不是简单的协议封装,而是将内层协议的部分或者全部逻辑功能映射到外层协议对应的功能层次上,此时,内层协议对外层协议不再透明。映射方式可以实现内外层协议的融合,充分利用两种协议的优点为传输提供服务。
目前,存储扩展主要是基于IP、SONET和WDM 3种连接技术。其中,基于IP的存储扩展是通过IP网作为连接异地两个光纤SAN的隧道,并将光纤通道协议帧封装在IP数据包中传输。
基于SONE的存储扩展是通过通用成帧规程(GFP)透明地将FC协议适配到SOENT,从而减少SAN数据映射到SOENT的协议层次。GFP是一种先进的数据业务适配通用协议和映射技术,它提供了多种不同协议映射到传输网络的灵活及有效的机制。
基于WDM(波分复用)的存储扩展通过WDM连接在一起的多个SAN构成一个更大范围的SAN,共用同一Internet存储名字服务器,是一种高带宽的城域网存储扩展方法。在WDM的环行拓扑结构中可以支持多个SAN的互连与数据交换。
表2从协议使用方式、性能、吞吐率、可靠性、可扩展性、安全性、扩展距离等方面对以上3种存储扩展技术进行了比较。
{{B}}表2 三种存储扩展技术比较{{/B}}
|
比较项 |
基于IP的扩展 |
基于SONET的扩展 |
基于WDM的扩展 |
性能(延时、抖动等) |
低 |
中等 |
高 |
吞吐率 |
低 |
高 |
高 |
可靠性 |
不可预测 |
好 |
好 |
可扩展性 |
不好 |
好 |
好 |
安全性 |
中等 |
好 |
好 |
扩展距离 |
广域网距离 |
广域网距离 |
城域网距离 |
由于存储扩展本质上是FC协议和通用网络协议之间的相互作用,因此从提高各方面效率的角度考虑,在实现相同功能的前提下,应该选择协议层次简单的方法。相对而言,基于WDM的存储扩展协议关系最为简单,且具有较高的存储扩展效率和性价比,常应用于城域网范围内的存储扩展。
基于透明GFP(GFP-T)映射技术可以高效地将FC协议映射到SONET上传输,并能充分利用SONE高可靠性、强大和快速的自愈能力,构建长距、高性能、高可靠的存储扩展。因此这种存储扩展方式适用于对存储扩展距离和性能要求都比较高的应用场合。
基于IP的存储扩展具有操作方便、使用成本低、技术成熟、支持广泛等优点,可广泛应用于数据量不太大、对实时性和可靠性要求不是很严格的一般性存储扩展场合。