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异地存储与备份如何优化网络性能
2010-06-17   网络

 

随着企业信息化应用越来越复杂,本地存储域备份已经无法满足企业的正常需要。为了降低存储成本、提高数 据安全,管理员可能会将他们放在同一个磁盘阵列中进行存储与数据备份。在这种情况下,网络带宽很可能就成为了影响企业应用系统性能的瓶颈资源。为此管理员 有必要对现有的网络进行评估与优化。

一、 根据传输速率选择合适的网络类型。

假设企业现在需要备份的数据量为2TB,而每天可以分配的数据备份时间假设为5个小时。那么如果在异地 备份中,则其数据的传输速率要达到0.4TB/小时。此时假设企业使用的是百兆以太局域网,满打满算的话,也无法实现这个速率。也就是说无法在规定的时间 内完成相关的数据备份作业。即使根据最大速率来计算(实际工作中往往达不到最大速率),也需要比规定的时间超过好几倍。

在这种情况下,企业网络管理员可能需要使用千兆以太网。只有如此,在能够达到企业所需要的数据传输速 率,在规定的时间内完成所需要的数据备份作业。总之,在规划异地存储与备份的时候,系统管理员需要评估企业现有的网络能否满足数据备份的速率要求。在必要 的情况下,要对企业的网络(至少是服务器与存储设备之间的连接)进行升级。

二、 利用网络分段来提高网络数据传输效率。

假设现在企业有2TB的数据需要在5个小时内完成备份。那么其要求的速率为0.4TB。但是现在我们做 一个小小的改变。我们对网络进行分段,让其在两个子网上各备份1TB的数据,而不是在一个网络上备份2TB的数据量。在这种情况下,理论上其数据备份的速 度会提高一倍。在实际工作中,由于受到各种因素的影响,虽然没有这么高的效果,但是一般打个8折的效果还是有的。也就是说,原先2TB的数据在 0.4TB/小时的速率下需要5个小时才能够完成。而采用两个子网的话,则最快可以省一半的时间。这是一个很大的改善。

笔者在给数据量比较大的企业部署存储系统的话,往往就是建议企业的网络管理员将存储设备放置在不同的子 网上来更好的利用现有的网络带宽。在设置子网的时候,可以创建两个或者两个以上(主要根据企业的数据量以及数据窗口而定)的速度相同的网络。在数据进行异 地备份时每一个网络都负责处理一部分数据。也就是说,数据是并行传输的。举一个比较形象的例子,就是在高速公路上。原先只有一车道,现在再增加一车道的 话,其相同的流量通过相同的距离的时间就可以减少一半。

三、 如果有足够的网络带宽如何优化存储性能。

在给客户部署存储系统的时候,笔者经常发现企业现有的网络带宽已经够用,但是异地备份的性能仍然不敢恭 维。在这种情况下,该如何来优化企业的存储性能呢?笔者下面的两个建议读者可以参考一下。

一是可以考虑采用SCSI总线来提高设备的吞吐量。也就是说,如果网络带宽有富余而设备吞吐量成为瓶颈 资源的话,则管理员就需要使用性能更高的设备。一个典型的例子就是采用SCSI总线的存储设备。当然也可以使用几个设备来并行运行(如磁盘阵列)来提高硬 件的传输速率,

并行存储操作,简单的讲就是将存储操作设置为同时使用所有可用的设备。如将数据分布于多个并行的数据 流,这个方法可以大大减少备份操作所需要的时间。不过这需要注意一点,他并不是真正的并行。如通过磁盘阵列来实现并行操作的时候,并不是说增加一倍的硬盘 数量就可以将速度提高一倍。因为在磁盘阵列中存储数据的时候,其不但会存储原有的数据,而且出于安全考虑,还会存储一些校验的数据。以备在硬盘出现损坏时 进行数据修复。故其效果会打一定的折扣。不过从总体上来说,其性能改善的效果还是非常明显的。

四、 有高性能要求的环境下推荐使用存储区域网络。

相比慢速网络连接来说,存储区域网络通过在高速的光纤连接上转移数据,从而能够显著的提高数据的备份性 能。具体的来说,其性能改善体现在两个方面。一是高带宽的光纤连接和主机CPU的低占用率;二是通过将备份数据传输从企业网络下载到专用的存储网络从而提 高网络的整体性能,减少备份数据流对企业正常业务的影响。

虽然存储区域网络可以明显的提高数据存储的性能。但是也并不是推荐在任何情况下都使用存储区域网络。这 主意是因为实施和维护SAN存储区域网络的成本比较高。如果对于数据量并不大的企业,采用存储区域网络可能是一种浪费,性价比就会很低。通常情况下,存储 区域网络用在对于性能的要求比较高,而且数据量也特别大的企业中。如证券企业、银行等等。

五、 合理规划存储设备的位置。

除了网络的性能之外,存储设置的位置对于数据传输的性能也有很大的影响。如果存储设备与数据源的位置比 较远、需要通过多个中间设备(如路由器、交换机等等)则性能会明显下降。这就好像高速公路上,两个终点相隔比较远,而且中间又有红绿灯等等,其从始点到终 点就需要一段时间。具体所耗费的时间需要根据两地距离、拥塞程度、红绿灯(路由器、交换机等可能需要排队通过)数量等等来共同决定的。

为了提高数据传输的效率,笔者建议在部署存储设备的时候,在地理位置上尽量靠近数据源。在有条件的情况 下,甚至可以与数据源直连。即使在中间需要用到路由器等中间设备,则在路由器等中间设备上也不要连其它过多的主机。以留下充足的带宽给存储设备使用。

笔者推荐的做法是,如果可能的话,最好能够将数据源与存储设备部署在同一个机房中。如上图所示,企业可 能有邮件服务器、数据库服务器等等,都需要将数据存储或者备份到磁盘阵列中。那么最好将这些服务器与阵列放在同一个机房或者机柜中,然后通过一个性能比较 高的路由器进行连接。并且在这个路由器上不要挂载其他不相关的设备,以免他们来争用带宽。这种方式虽然不能够扩大带宽,但是可以无形中提高带宽的使用率。

总之根据笔者的经验,在异地数据存储与备份中,当目前为止网络带宽往往是影响其存储性能的瓶颈资源。在 必要的情况下,存储管理员还是需要在网络管理员的帮助下,对现有网络进行合理的调整。如升级现有的网络(从百兆升级到千兆)或者对网络进行分段,以提高数 据的传输速率,确保在分配的时间内完成数据的备份与存储工。

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