强者生存 IBM NAS六大优势(上)
【IT168 专稿】对于当前的用户,传统的DAS或SAN可以完全满足需求吗?答案是显而易见的,采用传统方式已经不能完全迎合当前用户的实际需求。
也许对于纯粹的数据库存储,采用基于Block存储方式的SAN可以被用户所接受。但大量的文件存储,使得用户在存储管理的操作上力不从心。在大量文件存储的同时,数据安全和数据管理不能得到真正的保障。一旦用户文件丢失,用户需要做的仅仅是通过前一天的备份资料进行恢复。显然,这种数据存储方式已经使大量用户厌倦,他们需要一个真正优秀的存 储方式。这种方式就是NAS。
举个例子:用户有几十万个小图片发生丢失,用户通过传统磁带技术恢复的时间是1-3天,(文件越小恢复时间越长。)NAS作为文件存储的优势有:更加适合文件存储(无论文件大小)、更安全的数据存储、快速的文件备份/恢复机制、轻松的文件管理、存储容量较大、多存储架构的支持等等。
举个典型的例子,如果用户是一个混合的存储环境,其中包括数据库、大量的文案文件、流媒体数据、图片信息等数据,如果仅仅考虑数据的存储可以采用DAS或SAN的存储方式。但这样显然忽略了其他所有基于文件的数据存储。传统的存储方式只会为用户带来复杂的管理方式以及高额的存储成本。
现在,如果用户采用了支持NAS、DAS、SAN多种存储架构的IBM NAS产品,上面的问题都会迎刃而解。今天,我们在这里给大家介绍IBM NAS产品的优势,目的就是为了提供给用户更加适合使用的产品。
IBM NAS技术介绍及优势
1. 统一存储架构
IBM NAS系列存储系统的特点就是统一架构存储,使用同一个存储系统控制器,可以同时实现NAS网络存储、SAN存储、以及iSCSI网络存储,不需要在添加任何的网关和单独的管理服务器,结构简便可靠。同时无论是基于文件的NAS网络存储服务还是基于裸数据块的SAN以及IP SAN网络存储服务,IBM的产品都可以提供通过第三方测试机构和实现生产环境所证明的业界最优异的性能。
所有的存储系统都使用相同的结构,相同的基于IBM专有的存储控制操作系统Data ONTAP,具有简便相同的应用界面和操作界面。 用户可以根据应用环境需求自主方便的选择不同的网络存储架构,在降低用户存储设备总拥有成本的基础上,最大限度地保护用户的投资。
从软件方面来看,如下图所示:

统一存储内部统一使用IBM的专用操作系统DataOntap来实现两种架构的一致性支持。在DataOntap内部的各个功能中,最下面的三层Fibre Channel mass Storage、Integrated RAID Manager和WAFL分别提供裸磁盘管理,RAID的实现和管理以及后段存储空间的虚拟化管理。
这三层对SAN、IP SAN和NAS来说是共用的,因为不管是哪个厂商的存储产品,不管这个产品是支持何种架构,都需要在存储的操作系统中实现这三个功能,因此这三种功能是无所谓SAN、IP SAN或是NAS区分的,只是各个厂商在这三层特别是在RAID实现和管理以及后端存储空间的虚拟化管理层会采用自己的一些专利技术,这些专利技术的优劣,直接决定了一套存储系统在性能和可靠性方面的表现。
从上面的图上可以看到,IBM的DataOntap操作系统从第四层开始,就分别利用不同的功能模块来实现不同架构的支持,左边的功能模块实现NAS的支持,右边的功能模块实现了SAN、IP SAN的支持。
从上面的分析也可以看到,IBM的产品,在SAN和NAS的实现上既有集中,也有独立,集中主要是共享一些先进的技术所带来的优势,独立主要是实现各自的协议和接口,两种架构无所谓谁是谁的基础,或一种架构是从另外一种架构发展而来。总之,IBM所提供的NAS产品不管从功能还是从性能上来说,都具有明显的优势。
2.智能存储管理
IBM独有的FlexVol智能化虚拟存储技术不仅通过增加底层IO的分散度大大提升了数据访问的性能,同时其独有的存储共享池的技术,支持不同应用在存储空间上的真正共享和调剂,极大的提高了存储空间的利用率,简化了存储空间管理的复杂度。
一般的预分配存储空间的管理方法,是在业务管理人员所提出的空间需求的基础上给每个应用系统分配一定的空间,这个空间分配是固定分配给每个应用的空间都是一个给定大小的实际空间,不管此应用实际使用空间的大小,它都占用分配给它的物理空间,而再次调节这些空间是一件非常耗时的操作,且在这段时间内会影响应用的正常运行。
因此这种传统的方式往往会导致用户的某些应用由于预先分配的空间过小需要扩容而同时还有大量的应用手里还有许多空闲的空间没有被使用,但是又无法调剂给那些需要扩容的应用。用户唯一能解决此问题的方法就是继续购买容量,这样就会进入一个系统越扩容导致的空间浪费越大,而空间浪费越大越需要频繁扩容的恶性循环,最终造成用户存储空间利用率低下和存储空间管理复杂的后果。而IBM的FlexVol所提供的先进的存储空间的管理和使用策略完全避免了这些问题。
3、先进磁盘容错
IBM的统一存储系统始终采用的是IBM的增强型RAID4和RAID DP两种RAID技术。
增强型的RAID4技术主要利用IBM专利的WAFL技术(一个RAID组内,可以防止因一块磁盘故障导致数据失效)不仅避免了传统的RAID4技术由于专用的校验盘成为性能和可靠性方面的瓶颈而产生性能和可靠性方面的问题,而且还大大减少了传统的单校验盘RAID技术所存在的由于随机写所带来的严重的IO惩罚的问题,因此其性能非常良好,基本接近其他厂商所采用的RAID0+1的性能,但是在空间的利用上面有大大优于RAID0+1技术。
考虑到光纤磁盘本身的良好的稳定性再加上IBM的全局热备份磁盘技术,建议用户在规划光纤磁盘空间的时候,可以采用增强型RAID4技术,在保证可靠性和性能的基础上,尽量提高磁盘空间的利用率。
IBM的RAID DP技术(一个RAID组内可以同时坏两块磁盘,并且数据可靠性比RAID4或RAID5提高了4000倍),由于采用了双向同一算法的双校验盘技术,因此在基本不影响性能的情况下(和相同盘数德增强型RAID4项比较,性能影响为5%左右),保证了在一组磁盘同时失效两块磁盘的时候所有数据还能正常访问,大大减少了磁盘故障给数据带来的威胁。考虑到SATA磁盘本身的可靠性相对较低,因此,本方案建议用户在规划SATA磁盘空间的时候,采用RAID DP技术,这样对于每个RAID组,只需要一块额外磁盘的代价就能大大增加数据的可靠性,从而也提升了整个存储系统的可靠性。
公开的统计资料表明,RAID5在出现一块盘损坏进行数据重构的时候,有10%的几率会出现第二块盘损坏或是部分损坏的情况,但是在这种情况下出现这种问题对数据来说将是致命的,而随着磁盘容量的不断增大,较低可靠性的SATA盘的广泛使用,这一问题会变得越来越突出,因此各大厂商纷纷研究自己的双校验技术以应对这一问题,但是由于普通的双校验(如RAID6)会对性能造成较大的影响(使磁盘组性能下降20%)始终还没有实现商用。只有IBM的RAID DP是真真商用了的技术,从RAID DP在2004年推出至今,已近有超过2000的用户在采用这先进的数据容错技术。