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解密:存储网络的瓶颈和解决之道

    【IT168 专稿】存储网络系统由存储设备、网络设备和主机三个部分组成。存储设备是指该系统中采用的NAS、ISCSI、FC-SAN等磁盘阵列设备,网络设备是指FC交换机或以太网交换机,主机是指安装了以太网卡、FC HBA卡,并安装了一定应用软件的主机设备。存储系统的瓶颈分析主要是看这三个部分中哪一种会首先达到其性能的最大值。

    存储成为整个系统的瓶颈是指存储设备的带宽达到最大值,或IOPS达到最大值,存储设备限制了系统性能的进一步提升,甚至影响了整个系统的正常运行。由于不同业务系统对存储的性能要求不同,一般小文件(小于1MB)读写型的系统中对IO的要求较高,大文件的读写型系统对存储设备带宽的要求比较高。不用应用模式下系统对存储设备的要求不同,瓶颈点出现的位置和特点也不一样。

应用模式1:小型网站系统

    小型网站系统,应用大多集中于远程用户对WEB页面访问,网站内部为WEB服务器和数据库之间的读写,应用系统对存储的压力非常小,差不多所有类型、所有档次的存储设备都可以作为核心存储,存储设备的带宽和IOPS很难会达到极限。在这样的系统中,与存储设备连接的网络设备一般都千兆以太网交换机,交换机本身的交换能力大多都是10Gb,只有接入网部分的可用带宽较小,一般只有100Mb/s左右的接入带宽,因此接入网最有可能成为存储网络的瓶颈。

    对于WEB接入网的瓶颈,我们可以采用多条1000M以太网或者是光纤channel形成高速通道,这样接入交换机和WEB网络的连路可达到几个G,从而保证大量用户访问WEB服务器而不慢的问题。

应用模式2:大型网络视频系统

    如果该网站是一个大型的网络视频系统,支持大量用户在线进行视频节目播放和下载,这种类型的网站前端接入网一般都在2Gb/s以上。此时要分析瓶颈位置,首先要比较接入网带宽和存储带宽,同时还要比较在线用户的最大IO访问量和存储设备的IOPS值。

    一般来讲,由于NAS设备的带宽和IOPS相对较小,因此NAS比ISCSI和FC-SAN设备更容易成为系统的瓶颈,而ISCSI和FC-SAN较难成为瓶颈。如果存储设备采用NAS,则存储系统成为瓶颈的机率大于接入网,如果存储设备采用FC-SAN,则存储系统成为瓶颈的机率小于接入网。

    瓶颈还经常会出现在负责节目播放和下载功能的视频服务器处。如果视频服务器配置的数量不足,或视频服务器之间无法正常地实现自动地网络负载均衡,那么整个系统的性能压力瓶颈就会出现在视频服务器,使用整个视频网站无法给远程用户提供流畅的节目画面。

    因此对于大型的网络视频系统,实际上在部署的初期需要考虑的是各个环节的匹配的问题。考虑整体用户规模问题,后端存储系统最好采用光纤存储系统,以避免存储系统的障碍。同时接入网和视频服务器都必须达到一定的速度和规模,才能保证整体网络的高效率运营。

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