前言

電子商務時代來臨

今日的企業正加快腳步擁抱網際網路。而所有的企業亦都瞭解到在高度競爭的商業市場下必須更快速的擷取、分析、以及共享資訊（不論是針對企業內部還是外部的事業伙伴）。對於許多公司而言，這些資訊便是事業。這種本質上的改變因為網際網路的快速崛起和企業引進解決方案以便降低管理成本而更形加劇。「電子商務」一詞便成為共享重要電子資訊以便支援企業間作業的程序。

資訊爆炸

實際上，目前的電子商務所共享的資訊中一部分為豐富的多媒體資訊（圖像、聲音以及視訊）。這類儲存於資料中心的資訊以每年一倍的速度成長，使得總儲存容量將以Terabyte為單位計算。此外，隨著電子商務的來臨，一個具有組織化的客戶基礎能比以前更迅速的成長，當資料中心管理者企圖架馭迅速且無法預測的儲存設備時，他們感到極度的困難。

結果，管理所有資料的總成本如Server-Attached Storage的成長數通常超過Server自己本身的成本。而由於管理成本的增加，使得總成本將是當時取得成本的七倍。而更大的挑戰是所有的管理者、客戶、商業伙伴及公司內部使用者，都期望能真正達到24小時不停機的服務。

SAN － 電子商務改革的核心

這個改變，使得SAN（Storage Area Networking）在資料中心操作管理的改革上扮演重要的角色。在全球前一百大的傳統資料中心，皆為具有穩定性及能確實管理之封閉式大型電腦主機架構，提供企業內同仁的資訊服務。而新的網際網路資料中心及儲存設備，則被設計成能因應這種快速改變的需要，以便趕上電子商務高速成長的步調。因此，儲存區域網路（SAN）成為這種新資料中心的要件。在不久的將來，SAN將會為現今對於所有的網路資料之儲存、獲取與分享帶來革命性的變化。

SAN對於重要的應用軟體，相較於傳統儲存架構及操作複雜的儲存設備管理軟體，可提供一個更具有彈性的環境。SAN提供了一個能同時兼顧到提昇網路效能、資料可獲性、儲存管理能力、儲存擴充能力、以及容錯能力的數據資料管理方案。SAN能夠整合網路備份以及資料回復運作，並提供強力的結構能力以便能夠持續地支援未來的儲存需求。SAN環伺著眾多的週邊設備：如磁碟陣列、磁帶櫃、光碟櫃、連接的硬體、與管理軟體。

SAN的目標是所有的週邊設備均為資料儲存而整合，以及傳遞所有組件均需能相容的使命。SAN將大型主機易於管理的功能帶進開放的系統環境，達到基本架構更具彈性化，高可信度，降低成本，及可自由選擇供應商的需求。

Fibre Channel（FC）是能達成SAN眾多優勢的主要技術。FC提供了頻寬、容錯能力以及需求專屬於資料傳輸子網路系統的跨平台支援能力。以下為各位介紹此項重要技術。

為何Fibre Channel對SAN如此重要

SAN選擇Fibre Channel是因為FC擅長於以下各項領域：

除了這些優點之外，FC完全支援SCSI通訊協定。因此您無需為了升級至FC而丟棄現有的SCSI儲存元件。

Fibre Channel網路拓樸

目前FC網路的標準技術共有三種，分別為：點對點（Point-to-Point）、仲裁環（Arbitrated loop）與交換式光纖（Switched fabric）。這些技術定義了FC元件的連結以及彼此之間的溝通方式。

點對點（Point-to-Point）：

此項技術是最簡易的FC技術，兩個FC元件直接地互相連結在一起。舉例說明，伺服器直接連結至磁碟陣列。如此介於主機與磁碟陣列之間的資料傳輸率將非常的快速，因為此二者可使用連結當中的全部頻寬。如(圖一)所示。

《圖一　點對點之FC網路標準技術》

仲裁環（Arbitrated loop）：

在此項技術當中，各元件是藉由FC集線器（Hub）系列地以迴路（Loop）的方式被連結。單一迴路中最多可連接高達126個元件。仲裁環相當於Token Ring或FDDI，亦即迴路內只有兩個元件可以同時溝通。100Mbytes/Sec的迴路頻寬是被分散在所有的元件當中。為了能增加效能與容錯度，有些客戶執行雙迥路以便提供200Mbytes/Sec的總頻寬。仲裁環相當的廉價且易於裝設。今天，大部份的SAN均是以仲裁環的方式設置。如(圖二)所示。

《圖二　仲裁環之之FC網路標準技術》

交換式光纖（Switched fabric）

這屬於FC進階技術。Fabric代表用以提供交換與路由功能的元件總合(常用工業文學來表示就是雲朵)。對於容錯能力而言，資料能夠被映射至不同的路徑。

在交換式光纖內的頻寬是多重累積的。在此架構下FC連結的每一筆資料交換均享有完整的100Mbytes/Sec頻寬。網路上的元件增加，代表著就會有更多的頻寬。理論上，數以百萬計的元件均能被連結至Fabric上。如(圖三)所示。

《圖三　交換式光纖之FC網路標準技術》

Fabric在設置上仍是非常地昂貴，且對於SAN多元化軟體的需求將更勝於仲裁環。然而，在價格越來越低以及軟體越來越成熟的趨勢之下，Fabric 將會成為SAN的首選科技。最初的SAN可以仲裁環模式建置，但可以在必要時輕易地結合或升級至Fabric技術。

SAN拓樸架構

目前SAN拓樸相當的單純，而建立這類第一代的SAN平台時最主要的目標是增進效能、距離、以及連接性。因為Fibre Channel網路直接將現有的SCSI協定封裝後傳送，所以現有的儲存裝置管理程式直接便可在這樣的SAN環境之下運作。因而使得SAN-Attach裝置邏輯上看起來與SCSI裝置相同。(圖四)、(圖五)及(圖六)列出數種較為單純的SAN拓樸。

《圖四　　點對點直接連接》

《圖五　使用交換器Zoning功能達成不同廠商之平台及異質應用共存》

《圖六　利用單一集線器或交換器擴充拓樸或是裝置共享》

更為複雜的拓樸則同時使用多部集線器或交換器（混合亦可）以及多種儲存管理應用程式。這類架構將使用一種Fibre Channel網路下稱為Zoning的通用技術將網路切割成多個、較小型的虛擬SAN來達成。透過此技術，對於主機端的儲存管理應用程式而言，整個Fibre Channel網路看起來就像是很單純的SAN架構一般。

SAN提供的優勢

SAN所能提供的優勢不少，主要在於以下三點：

1.降低儲存設備的整體擁有成本

儲存區域網路（SAN）利用透過對集中式資料中心內的儲存設備提供更佳的管理結構來降低整體擁有成本。集中式儲存區域網路（SAN）節省成本最主要的兩個因素為週邊設備共享以及儲存容量管理。

2.週邊設備共享

依據Dataquest在1999年6月所進行的調查，有百分之五十六的報告反應出因為無法在各伺服器之間有效的共享儲存裝置而導致磁碟陣列的利用率低於百分之五十。因此，Dataquest評估IT部門的管理者在集中式的儲存設備環境下可管理的儲存容量要比在分散式環境下可管理的儲存容量高出三倍。

儲存區域網路（SAN）最明顯的優勢便是讓複雜的週邊設備可在多部伺服器之間更輕易的被共享因而降低總體擁有成本。外部儲存裝置在資料中心內是屬於非常普遍的一種設備，並且這類複雜的週邊設備通常被用來提供更佳的效能與穩定性。一部企業級的磁碟陣列系統或是自動化磁帶櫃的價格要比單一伺服器貴上五到十倍，因而使得這類設備被使用在"一對一裝置掛載"的這種方式上時，就算是該週邊設備具備有多重通道控制器，其價格亦通常無法創造吸引力。

以Fibre Channel為基礎的儲存網路則提供了三個關鍵性的特點以便讓週邊設備的共享更容易實現。第一，利用Fibre Channel Hub以及Fibre Channel Switch彈性化的多對多連接性增進了上述週邊設備的擴散能力，允許每一個通道皆可掛載多部伺服器。第二，利用光纖纜線的長距離連接能力解除了SCSI的距離限制，允許伺服器與週邊設備連接範圍長達十公里。最後，Fibre Channel Hub以及Switch提供強化的隔離能力，在擴充週邊設備或是伺服器時提供免中斷的能力。因此將可避免像是更換伺服器內的輸出入介面卡這類工作所產生的停機時間。

不過，Fibre Channel網路亦必須與儲存設備管理軟體結合才能提供完整的儲存區域網路（SAN）功能性。此工具軟體負責依照安全性與保護性的規則來將一企業級磁碟陣列所劃分出的各部分指派給伺服器，以避免資料損毀以及未預期的資料存取。儲存設備管理軟體亦可提供動態資源共享，以便將磁帶櫃內的單一磁帶機依照備份階段之需求指派給所有連接之伺服器的其中一台。

3.容量管理

當使用傳統的單機掛載儲存裝置之架構時，磁碟空間溢滿即意味著必須實際上將另一新儲存設備加入到該伺服器中，或是在原先已掛載的磁碟陣列上增加更多的磁碟機，亦或是同時新增輸出入介面和新的週邊設備。這是一種屬於高度人工並且隨機反應性的處置程序，並且致使IT管理者在單一伺服器上部屬大量的過剩容量以避免重新配置或是儲存容量飽和所導致的停機時間。

儲存區域網路（SAN）允許大量的On-line儲存週邊透過Fibre Channel網路同時與多部伺服器相連接。透過工具對於磁碟配額以及剩餘空間進行監視，系統管理者將可偵測出伺服器磁碟空間溢滿並且採取必要措施以確保儲存設備可隨時供其利用。而透過配置軟體，在任何磁碟陣列上的可用空間皆可以依據伺服器本身需求的重要性來將儲存容量移交給最需要的伺服器。而隨著現今SAN-attached的週邊設備漸趨普及，新的週邊設備將能以無中斷的方式直接連接至SAN Hub或是SAN Switch以提供依需要配置可用空間的功能。(下期將繼續為讀者介紹SAN之實際效益與應用範圍，敬請期待)

邑泰科技-SAN CENTRALIZE MANAGEMENT PROVIDER