基于SAN架构的数据存储和备份系统
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇基于SAN架构的数据存储和备份系统范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要：该文简要阐述了网络存储和备份的相关内容，由于网络及整个信息系统的安全与稳定极为重要，必须建立一个稳定的网络环境和有效的备份保护机制。
关键词：数据存储；备份
中图分类号：TP311文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2010)20-5406-02
Based of Storage Area Network and Data Backup System
LI Wei
(People's Hospital of Luan, Luan 237005, China)
Abstract: This paper simple shows the based of storage area network and data backup system. Because the important of the safe and steady in network and datasystem, we must set up a steady circumstance to protect it.
Key words: storage area network; data backup
1 SUN的概念
在大型服务器系统的背后都有一个网络，把一个或多个服务器与多个存储设备通过FC交换机连接起来，每个存储设备可以是RAID、磁带备份系统、磁带库和CD-ROM库等，构成了存储域网络（Storage Area Network, SAN）。
这样的网络不仅解决了服务器对存储器容量的要求，还可以使多个服务器之间可以共享文件系统和辅助存储空间，避免数据和程序代码的重复存储，提高辅助存储器的利用率。
另外，SAN还实现了分布式存储系统的集中管理，降低了大容量存储系统的管理成本，提高了管理效率。存储域网络式连接服务器与存储设备的网络，它能够将多个分布在不同地点的RAID组织成一个逻辑存储设备，供多个服务器共享访问。
2 SUN的优越性
首先，SAN是构建在存储器接口上的，使存储资源能够被构建在主机之外，这样，多个主机就能够在不影响系统性能或主网络的情况下分享这些存储资源。也就是SAN能将LAN上的存储转换到由存储设备组成的SAN上，使得数据的访问、备份和恢复不影响LAN的性能，在有大量数据访问时，不会大幅度降低网络性能。在传统的集中式备份解决方案依赖IP网络作为其数据路径。这样，仅传输的数据量就会使带宽饱和。
第二，可扩展性， 由于在SAN中存储系统和主机之间是通过FC集线器或交换机进行连接，这样使得存储系统的扩展性增强。
第三，容错能力、高可靠性和高可用性，SAN中的存储系统通常具备可热拔的冗余部件以确保可靠性。
第四，SAN的互联设备是通过高带宽光纤通道连接，从而实现了远程备份。
3 以我院的SAN为例
建立医院存储区域网络SAN有三个要素：网络互联结构、管理软件和存储系统。为了得到最佳的实际应用和现有应用程序的无缝支持，规划和集成显得格外重要。我院结合自身信息化建设的特点和要求，建立了具有良好可靠性、可扩展性和快速数据访问能力的SAN架构数据存储和备份系统。
3.1 SAN 结构
我院SAN架构存储、备份系统结构简图如图2所示。
3.2 方案中的配置设备和相关设置：
SAN网络中光纤交换机采用锐捷RG-S3760光纤交换机，光纤存储器选用的NSTOR-4320F磁盘阵列，通过光纤通道交换机连接存储阵列和主要服务器，建立专用于数据存储的区域网络。
3.2.1 磁盘阵列配置
首先用存储管理软件Volume Manager进行管理创建 RAID Group、LUNS和Storage Group，然后把对各存储组成LUN的访问权限对应到各应用服务器上。1）建立RAID Group;2）划分逻辑单元LUN（逻辑单元号，是虚拟存储上的数据块）；3）建立Storage Group；4）添加LUN到Storage Group；5）加入主机到Storage Group组里。
本结构中采用Volume Manage管理软件实施对整个SAN结构中的存储系统进行集中的管理，包括RAID级的设置、监控及多路径之间的重新定向等等。其次，本解决方案中每台服务器到存储系统的数据通道均采用了冗余的设计理念，当其中一条数据访问链路发生故障时（包括：从服务器到光纤交换机、光纤交换机及光纤交换机到存储系统），Volume Manage检测到后，会将当前的数据流通过另一条冗余的路径进行数据提取。从而避免了系统的单点故障，而造成应用服务器不能提供连续的数据服务。
3.2.2 光纤交换机的配置
主要完成数据存储管理中的LUN masking和Zoning（LUN masking通常都是有主机总线适配器(HBA)卡或者交换机层来实现完成的）
Masking和Zoning是逻辑单元号(LUN)管理的核心特性。在一个使用LUN masking和zoning配置管理好后的系统中，用户和服务器都仅能看到他们被允许访问的那些存储资源。
Zoning的过程包括配置存储区域网络(SAN)结构，这样LUN就可以和合适的服务器对应映射起来。总体来说，终端设备，比如主机，仅能看到并访问 在同一个zone的存储设备。
Masking 只是在zoning的意义上更向前一步。Zoning会限制服务器查看和访问存储区域网络(SAN)上的指定端口。然而，每个端 口可能为超过一个的逻辑单元号(LUN)提供服务。比如说，如果一个端口连接到一个存储阵列上并且阵列有四到五个LUNs，一个单一的zoning可能会 导致被允许访问这些端口的服务器可以访问所有的这些LUN。
通过服务器端实现masking实现了端口访问的细分。仅仅是那些被授权访问指定服务器的LUNs才能够访问对应的通信端口。这样，即使许多的 LUNs都从同一个端口访问，服务器的masking也可以帮助限制每台服务器的访问权限以保证方便合适的LUN能访问。一个经过调优的LUN系统可以帮助实现存储系统上的负载均衡以及 提高存储设备性能。但在设计LUN架构的时候需要格外小心，因为如果你尝试着在同一个通道中创建了许多相互抵触的LUN的时候，比如说，在同一个阵列中有 着一系列相同的主轴，这样就会成为系统的瓶颈而造成性能的降低。
3.2.3 为各应用服务器安装HBA卡
把HBA卡插入应用服务器内的PCI插槽内；HBA卡安装完成（每台应用服务器有2块HBA卡）通过在主机上安装相关软件，保障应用服务器上2条HBA卡与Storage Group之间线路数据正常传输。
3.2.4 逻辑盘的建立
存储系统各设备及应用软件安装、调试完成后，需要把划分的Storage Group与各应用服务器进行对应，从而保证各应用服务器访问LUN单元数据的正确性。
3.3 数据存储系统
我院两台IBMX365配置成热备数据库服务器系统，采用的DFT HA双机容错软件，对IBM服务器、NSTOR―4320磁盘阵列等具有良好的兼容性。使用LEGATO公司的数据备份软件对多个数据库备份进行管理，保证医院的关键性应用用不停顿。应用SAN的备份方案，能够在极大的节约CPU的占用时间和I/O系统的负载的前提下连续备份。例如：Legato Celestra Power的Serverless备份方案可以降低97%的CPU占用时间。以超过每小时1TB的速度直接从磁盘阵列转移到磁带上。
4 结束语
目前，我院完成的网络和备份、存储系统7*24小时的稳定运行为将来建设数字化医院提供了一个稳定可靠的环境。
参考文献：
[1] 赵丽萍,吴姣鹏.数字图书馆SAN存储域网络设计要素分析[J].现代情报,2005(02).
[2] 张友生.基于存储域网络的图文管理信息系统[J].计算机应用与软件,2001(07).
[3] 王达.网管员必读:服务器与数据存储[M].北京：电子工业出版社,2005.
[4] 邵庆东,韩晟.口腔医院信息系统磁盘阵列及双机热备的应用和特点[J].中国现代实用医学杂志,2007(3).