上期中提到，在信息爆炸的今日，储存于数据中心的多媒体信息(图像、声音、视讯)以每年一倍的速度成长，使得总储存容量将以Terabyte为单位计算。此外，随着电子商务的来临，一个具有组织化的客户基础能比以前更迅速的成长，当数据中心管理者企图架驭迅速且无法预测的储存设备时，他们得寻求更合适的解决方式。

这使得储存局域网络（SAN）成为这种新数据中心的要件。由于SAN提供了一个能同时兼顾到提升网络效能、数据可获性、储存管理能力、储存扩充能力、以及容错能力的数据数据管理方案，预料在不久的将来，SAN将会为现今对于所有的网络数据之储存、获取与分享带来革命性的变化。

在了解SAN的拓朴架构及提供的优势后，本文将为各位介绍它的实际效益与应用范围。

SAN的实际效益

1.提升可靠性却而成本却无须同时以指数成长

对于新一代以因特网为导向的数据中心而言，实现高水平之可靠度而成本却无须依指数性的成长是非常重要的课题。储存局域网络（SAN）透过三种技术承诺达成此一目标：多服务器之可靠性丛集、储存局域网络（SAN）资源之虚拟化而使应用程序中断的可能性降至最低、以及将手动储存装置管理工作自动化以避免像是重新启动这种管理作业。

2.将实体储存设备虚拟化而降低应用程序中断的可能性

将应用程序中断降至最低的同时改变储存设备的架构是达成几近不中断之可靠性以及效能的关键。这样的目标是一种挑战，随着容量需求的增加，新的储存设备必须持续被加入，或是必须修改储存装置的设定以便进行效率优化或提升可靠性。以传统单机挂载储存装置的方式而言，外部磁盘阵列的控制器能够将设定的改变隔绝于主机之外以维持应用程序的运作。但是，当进行新增磁盘阵列，以及将新的储存设备对应给应用程序的这类工作时，计划性的停机仍然是不可避免的工作。

如前所述，透过SAN，外部储存装置可被加入到Fibre Channel Hub或是Switch，并且该新加入的储存装置的部分可被对应至一或多部服务器上。Fibre Channel的这种特性让这些新的储存外围设备可在不切断SCSI电路的状况之下被加入。但是因为服务器必须重新启动以后才可存取新的储存空间导致服务器上的应用程序仍然实时无法察觉出新增的储存设备。因而储存设备虚拟化软件，像是Advanced logical volume managers，便可允许现今的应用程序卷册在无须重新启动的情况之下将新的SAN-attached储存装置加入以便动态的成长。如此当在服务器上完成新增储存装置的程序时便无须中断应用程序的运作。配合逻辑卷册管理作业，使得应用程序卷册可实体存在一部以上的外围设备或是不同的外围设备类型中。将实体储存装置虚拟化成逻辑卷册便是将中断降至最低的关键。

储存局域网络亦允许将大量不同类型的储存设备提供给服务器群集使用。被提供的储存设备在价格，效能，所在区域，以及可靠特性这些关系上可以完全无关。透过SAN-attached将储存设备的特性虚拟化，系统管理员便可依据储存设备的属性来新增并且重新架构储存设备，而无须透过装置所提供的对应工具来进行效能设定。如此允许系统管理员动态的设定并调整储存装置而应用程序维持于运作状态的同时提升其效能并且大大的降低非预期停机时间的可能。除此之外，这些特性允许系统管理者设定策略使其在必要时自动的分配未使用的储存空间给服务器以及应用程序。

3.同时以多重路径与储存装置连接以便降低提升可靠性时的建构成本

要实施高可靠性便需要服务器上的应用程序在故障时尽可能快速的还原。传统的服务器群集配合数据复制便是被用来确保当Fail over软件将该应用程序在另一部新服务器上重新启动时，最新复制的数据立即可用并因此该应用程序便可快速的重新启动。更高阶的丛集工具则允许当发生错误时可在多部服务器之间进行切换，以便提供更高的弹性以及健全的实施特性。但是如此亦增加了储存设备的成本，因为每一部服务器皆必须拥有单一服务器所包含数据的一份副本。

Fibre Channel网络让多部服务器与多台外围设备的多对多连接变的更为容易，如此意味着各服务器皆可具备实体路径连接至可靠性丛集内各服务器的储存设备上。当一应用程序因为错误而发生切换时，连接至新服务器的路径仍可供应故障服务器的数据，因此应用程序便可重新启动。因为储存设备并不需要在各服务器后端复制一份，因而使得实施更高层级可靠性却无须大量增加储存设备成本的目标成为可能。

4.利用策略以便让人工操作自动化

之前的范例已说明了储存设备管理软件如何作业，与SAN-attached储存装置相结合，将可降低应用程序可靠性的管理成本。增进这类工作的自动化程度将进一步降低管理成本。策略的管理则代表着策略管理工具的使用，如此代表在IT部门的管理者对于储存设备的管理应用以及储存设备资源所指定的最高原则的同时，亦对策略代理器（程序）实施这些规则。

举例说明，储存容量管理程序定义将所有加入到储存局域网络（SAN）的储存设备总容量的百分之五十配置给重要的应用程序。在此储存局域网络（SAN）上执行的策略代理者（程序）将侦测出新加入的储存装置，并且自动地将卷册对应至策略所指定的服务器，然后扩展其应用程序卷册并将新的容量容纳进去。同时，数据保护应用程序亦可定义每当文件系统成长至特定容量时，将利用挂载至储存局域网络（SAN）上的磁带柜以最大的效能开始执行备份作业。

储存局域网络（SAN）提供非常多的资源来监视以及设定信息，因而使得建立更为复杂的储存环境变的容易。透过利用策略来将储存设备的管理自动化，IT管理者便可以确保储存局域网络（SAN）的优势完全的实现，同时用于管理这些新系统的成本并未因为系统的复杂度增加而提升。

SAN的应用范围

1.High Availability（高可靠度）

现今，企业的运作已跨越区域的限制并且依赖着IT部门持续不断提供的服务。当无法存取信息时，您便无法查询库存、出货、甚至是对客户提供服务。对于所有组织而言，SAN将可提供更佳的High Availability能力。

SAN可在无须重复投资另一套完整系统之成本的要求提供HA架构。仅需单纯的增加替代连接路径，用户便能够选择不同的HA架构，进而提供所需的效能及延展性。点对点连接提供一种简单的方式将给服务器和储存设备连接起来。两条相互备援的100MB Fibre Channel仲裁环将200MB的带宽提供给环内的服务器以及储存设备共享。交换式系统则提供了几近无限大的延展性。

在HA系统中，特定软件将监视各储存设备与处理器组件。当某组件发生故障或是脱机时，系统将重新配置组件以便维持运作。整体系统的运作能力将完全依据所有的运算以及储存组件之状态而决定。而透过SAN，HA架构将可在不损失效能或是与应用妥协的情况之下延展HA系统之间的距离（举例说明：传统之HA架构无法在不损失效能以及额外考虑处理数据交易之传输的情况下实施长距离HA架构）。(图一)

《图一 透过SAN，HA架构将可在不损失效能或是与应用妥协的情况之下延展HA系统之间的距离》

2.File Sharing（档案共享）

现今的企业拥有各种特定功能的平台以及计算机系统，而新的服务器持续的被加入到企业各部门中，这些服务器内部的Web系统以前所未有的速度迅速的相互交换信息。

在单一场所管理一种平台的传统架构已经消失了，现今的架构通常是高阶UNIX系统与特定功能的Windows NT系统混合于同一网络中，并期待这两种平台上的数据能够紧密的结合。此时，像是FTP和临时的E-Mail服务便成为“常用”的互连技术。而直接使用文件系统层面互动以便完全屏蔽实际提供数据之服务器－甚至是异质平台服务器的目标已成为可能。应用程序已经成熟到拥抱这种跨平台的能力。举例说明：开启一个UNIX平台上分享装置内的PhotoShop文件并且在Windows NT平台上进行编辑已不是梦想（甚至在两者基础装置架构完全不同的情况下）。文字、图片、视讯、音频以及其他类型的媒体格式已经成熟到没有平台异质化差异的程度。而现在的挑战则是如何提供高速通透性的共享服务。

3.局域网络的缺陷

或许对于跨平台、服务器对服务器共享而言最普遍的构想便是在服务器间引进gigabit技术并且于其上执行多种的通讯协议。许多企业引进gigabit Ethernet并在各系统之间执行TCP/IP协议。如此提供了Ethernet/IP通讯的所有效益；一般来说，TCP/IP具备有丰富的应用程序沿革、跨平台能力、透通性挂载（像是：SMB / CIFS / SAMBA）以及大量的工具。但是TCP/IP一直有个非常基础的不良问题：效能。虽然TCP/IP能够符合现今10BaseT以及100BaseT之应用，但是该协议本身的处理负担将导致速度高于100BaseT时出现瓶颈。绝大部分gigabit的设置（特别是在Windows NT平台上）仅使用到这种技术的小部分带宽。而更糟的是，为了达成高效能，处理TCP/IP协议的作业程序便将大量消耗处理器的效能，严重的影响服务器上其他程序的执行。

在此我们假定各服务器之间必须相互进行通讯，特别是针对那些从其他服务器上取得数据之用途。而当确定其最主要的目标是在异质服务器之间共享数据时，便建议使用更为单纯的架构：直接将各服务器与储存装置连接（例如Storage Area Network）。

4.SAN架构下之档案共享

实际上利用SAN将多部计算机与储存设备群集相连接之技术将使得这些计算机能够存取储存设备群集中的任何数据。不过，同时由多部主机挂载同一卷册将立即导致问题。这是因为计算机操作系统从未被设计成允许未经管理的多部服务器直接同时挂载同一卷册。因此将使得配置新的储存范围、各系统间的缓存一致性、以及其他各种问题立刻浮现。只要储存设备上有一个位的储存位置不适当便会导致整个数据的混乱。简单的说，实际上并无法如此单纯的共享档案。

透过File Sharing技术，网络上的任何计算机便可利用SAN（或是SCSI）的高传输效能同时通透性的共享档案。感觉上就如同您传统局域网络上的文件服务器，Windows NT、Mac OS、以及UNIX(r)系统可同时存取同一信息，但是取得数据的路径则改为储存设备信道，而其效率却是传统局域网络的十倍或百倍。不论是应用在视讯档案的实时数据流存取或是在前置作业流程时移动Gigabyte的档案，使用File Sharing将可创造全新的应用程序以及工作流程，却同时降低多部服务器环境的配置成本。此技术将可降低或是完全排除储存设备的重复投资以及在多宿主环境下数据同步的资源消耗（像是大型的Web服务或是文件服务器）。(图二)

《图二 透过File Sharing技术，网络上计算机可利用SAN{或SCSI}共享档案》

5.Computer Clusters（计算机丛集）

计算机丛集此概念已经成立并且实际应用超过十年了，早期丛集技术的创造者：G. Pfister将丛集定义成「集合一群平行或是分布式系统所组成的完整计算机，此计算机提供统一、整合的运算资源」。

如此将一群服务器集合成单一整体丛集将使得运算负载共享成为可能，同时却无须用户或是系统管理员深入了解服务器间的复杂性。举例说明，当丛集内任何服务器上的资源出现故障时，丛集将使用其他服务器上的相同资源持续的对用户提供健全的服务，无论故障的资源是属于硬件还是软件组件。

透过丛集化的虚拟服务器，计算机丛集将可提供更佳的稳定性、延展性以及管理能力。但是实际上丛集架构仍然受到传统储存设备连接架构的影响，因而无法摆脱硬件架构上的限制。传统的SCSI丛集架构如(图三)。

《图三 传统的SCSI丛集架构》

此架构所衍生出的限制有：

* 架构扩充性会受到储存设备可同时连接Channel数量的限制

* 大部分储存设备无法不停机变更组态，导致扩充架构时仍须停机

* 储存设备管理不易

* 具备多宿主信道之中、高阶储存设备价格不斐

* 架构扩充成本昂贵

而利用Storage Area Network，便可突破传统受到SCSI限制的丛集架构。(图四)

《图四 利用SAN便可突破传统受到SCSI限制的丛集架构》

上述之丛集架构将提供以下优势：

* 架构扩充性不会受到储存设备可同时连接Channel数量的限制

* 可容许储存设备停机变更组态，但仍同时维持丛集架构之运作

* 架构扩大时仍可维持储存设备管理便利性

* 破除需使用高阶储存设备之限制

* 架构扩充成本将依据架构的扩大而降低

透过在丛集架构中引进Storage Area Network，将可有效降低丛集架构建构成本、提升管理性、以及突破传统限制；因而将可扩大丛集架构应用范围并提高投资效益比。

6.Enterprise Backup（企业备份）

备份是任何数据管理架构的核心。观念上，备份并不困难。系统管理员仅需决定何时哪些数据需要使用，以便进一步决定如何在对数据使用影响最小的情况下，利用何种备份软件来完成备份作业；最后将备份副本存放于安全的位置以备非常态事件发生时的复原作业需要。在观念上备份确实很容易，但是实际上困难的是在备份工作之中的细节：像是备份客户端的价值、是否可稳定的执行、媒体的错误处理、以及执行复原的压力。

现今的备份方式已经从传统单机备份转移成透过网络的备份方式，而其架构如(图五)。

《图五 传统单机备份已转移成透过网络的备份方式》

在上述分布式的网络备份架构之下，备份作业的完成速度则完全受到备份客户端负载、网络负载、备份服务器负载、以及磁带装置的传输速率这些变量的影响，而是否能够有效的利用备份媒体亦为重要的考虑因素之一。

7.Disaster Recovery（灾难复原）

现今绝大部分有价值的财产皆是被储存的信息，这些信息以有效并且实时的方式被移动、利用、并且分享。像是银行记录、信用卡交易、库存状态等等。无论尽多大的努力，谁也无法避免灾害威胁不会到公司的生存，像是暴风、洪水、火灾、外部电力失调、或是人为因素损害。

灾害发生的损失有多大？硬件的维修以及销售的损失仅是明显的成本而已；其他还包含有：生产力以及雇员闲置的损失、技术支持增加的成本、对客户服务保证的损失、客户服务名声的降低、信誉以及客户信赖的损失、以及法律上的责任。

现在企业对于备份以及还原的需求已经是众所周知。无论企业选择何种方案，备份数据皆须持续被更新并且保存于另一安全的地点。SAN在使用标准传输模块的情况下其距离长达10公里，而利用Extender的链接距离则可高达30公里。而未来位于不同地区的Switch更可利用ATM或是Synchronous Transfer Mode（STM）跨SONET进行传输因而完全解除距离上的限制，使得备份以及还原作业的效率大大的提升。SAN亦使得实时性备份成为可能，以及大量数据搬移的作业时间降低。SAN将加速还原作业所需的时间，降低生产力以及成本的损失。(图六)为SAN还原备份架构案例。

《图六 SAN还原备份架构案例》