Openfiler使用指南-0-前言

Openfiler是一款基于rPath Linux的NAS／SAN系统，具有优良的SAN性能。在256MB以上内存、1G硬盘并配有网卡的X86计算机上即可安装。整个软件包与开放源代码应用程序（如 Apache、Samba、LVM2、ext3、Linux NFS 和iSCSI Enterprise Target）连接。Openfiler 将这些随处可见的技术整合到一个易于使用的解决方案中，该解决方案通过一个功能强大的WEB界面进行配置与管理。得益于XFS文件系统的优越性能，有的网友曾经将Oracle数据库存储在Openfiler中，并且应用于生产环境。

在使用Openfiler前，需要了解关于NAS与SAN的基本知识。

0.1 NAS（源于互联网）

NAS（Network Attached Storage：网络直连存储）是一种将分布、独立的数据整合为大型、集中化管理的数据中心，以便于对不同主机和应用服务器进行访问的技术。按字面简单说就是连接在网络上, 具备资料存储功能的装置，因此也称为“网络存储器”。它是一种专用数据存储服务器。它以数据为中心，将存储设备与服务器彻底分离，集中管理数据，从而释放带宽、提高性能、降低总拥有成本、保护投资。其成本远远低于使用服务器存储，而效率却远远高于后者。

NAS被定义为一种特殊的专用数据存储服务器，包括存储器件（例如磁盘阵列、CD/DVD驱动器、磁带驱动器或可移动的存储介质）和内嵌系统软件，可提供跨平台文件共享功能。NAS通常在一个LAN上拥有自己的节点，无需应用服务器的干预，允许用户在网络上存取数据。在这种配置中，NAS集中管理和处理网络上的所有数据，将负载从应用或企业服务器上卸载下来，有效降低总拥有成本，保护用户投资。NAS本身能够支持多种协议（如NFS、CIFS、FTP、HTTP等），而且能够支持各种操作系统。通过任何一台工作站，采用浏览器就可以对NAS设备进行直观方便的管理。

其实，NAS就是一台是功能单一的精简型电脑，因此在架构上不像个人电脑那么复杂，像键盘、鼠标、显示器、声卡、音箱、等都不需要；在外观上就像家电产品，只需电源与简单的控制钮。NAS在架构上与个人电脑相似，但因功能单纯，可移除许多不必要的连接器、控制芯片、电子回路，如键盘、鼠标、USB、VGA等。

可见，NAS能够满足那些希望降低存储成本但又无法承受SAN昂贵价格的中小企业的需求，具有相当好的性能价格比。究竟哪些行业可以使用到NAS设备呢？首先，看这个单位的核心业务是否建立在某种信息系统上，对数据的安全性要求很高；其次，看该信息系统是否已经有或者将会有海量的数据需要保存，并且对数据管理程度要求较高；最后，还可以判断一下网络中是否有异构平台，或者以后会不会用到。如果上述有一个问题的答案是肯定的，那么就有必要重点考虑使用NAS设备。

0.2 SAN（源于互联网）

存储域网络（Storage Area Network）的支撑技术是Fiber Channel(FC)技术，这是ANSI为网络和通道I／O接口建立的一个标准集成。支持HIPPI，IPI，SCSI，IP，ATM等多种高级协议，它的最大特性是将网络和设备的通讯协议与传输物理介质隔离开．这样多种协议可在同一个物理连接上同时传送，高性能存储体和宽带网络使用单I/O接口使得系统的成本和复杂程度大大降低。如通过Switch扩充至交换仲裁复用结构则可将用户扩至很多。FC使用全双工串行通讯原理传输数据，传输速率高达1062.5Mbps，Fibre Channel的数据传输速度为100MB／S，双环可达200MB／S，使用同轴线传输距离为30米，使用单模光纤传输距离可达10公里以上。光纤通道支持多种拓扑结构，主要有：点到点（Links）、仲裁环（FC-AL）、交换式网络结构（FC-XS）。点对点方式的例子是一台主机与一台磁盘阵列透过光纤通道连接；其次为光纤通道仲裁环(FC-AL)，在FC-AL的装置可为主机或存储装置。第三种FC-XS交换式架构在主机和存储装置之间透过智能型的光纤通道交换器连接，使用交换架构需使用存储网络的管理软件。

简而言之，SAN是将不同的数据存储设备连接到服务器的快速、专门的网络。SAN专门用于提供企业商务数据或运营商数据的存储和备份管理。因为是基于网络化的存储，SAN比传统的存储技术拥有更大的容量和更强的性能。通过专门的存储管理软件，可以直接在SAN里的大型主机、服务器或其他服务端电脑上添加硬盘和磁带设备。

SAN存储系统组成部分包括SAN服务器、SAN存储、SAN互联。服务器基础结构是所有SAN解决方案的前提，这种基础结构是多种服务器平台的混合体，包括Windows NT、不同风格的UNIX和Linux。由于服务器整合和电子商务的推动，对SAN的需求将不断增长；存储基础结构是信息所依赖的基础，因此它必须支持公司的商业目标和商业模式。在这种情况下，仅仅使用更多和更快的存储设备是不够的，需要建立一种新的基础结构。和今天的基础结构相比，这种新的基础结构应该能够提供更好的网络可用性、数据访问性和系统管理性。SAN就是为了迎接这一挑战应运而生的，它解放了存储设备，使其不依赖于特定的服务器总线，而且将其直接接入网络。换句话说，存储被外部化，其功能分散在整个组织内部。SAN还支持存储设备的集中化和服务器群集，使其管理更加容易，费用更加低廉；实现SAN需要考虑的第一个要素是，通过光纤通道之类的技术实现存储和服务器组件的连通性。以下所列的组件是实现LAN和WAN所使用的典型组件。与LAN一样，SAN通过存储接口的互连形成很多网络配置，并能够跨越很长的距离。 　　

²  线缆和连接器 　　

²  扩展器: 扩展器用来连接超过理论最大值的超长距离节点。 　　

²  集线器: 通过集线器，一个逻辑环路上可以连接多达126个节点。 　　

²  路由器: 存储路由是由数据通信领域的路由概念发展而来的一种新技术。存储路由器与网络路由器的不同在于，存储路由器数据的路由选择使用的是FCP(SCSI)之类的存储协议，而不是TCP/IP之类的通信协议。 　　

²  网桥: 网桥的作用是使LAN/SAN能够与使用不同协议的其它网络通信。 　　

²  网关: 网关是网络上用来连接两个或更多网络或设备的站点，可能执行也可能不执行协议转换。网关产品通常用来实现LAN到WAN的访问，通过网关，SAN可以延伸并越过WAN。 　　

²  交换机: 交换机是用于连接大量设备、增加带宽、减少阻塞和提供高吞吐量的一种高性能设备。

0.3当前各类存储技术优缺点（源于互联网）

由于每个服务器购买者都会问到这样一个基本的问题：在一次新的服务器购买过程中应该包含多大的存储空间？对于比较大的公司来说，可能已经通过实现存储区域网络来解决这个问题。然而，对于那些大量存在的中小型组织和企业来说，直到现在，进行集中存储的价格仍然是他们所不能接受的。不考虑你的公司中所存在的特定情况，但是有一样是确定的：在如今的存储市场上，有大量可供选择的选项并且可以根据这些选项作出很多不同的决定。对于公司业务来说，可以使用TechRepublic 网站提供下载的“存储产品对比表”来得到不同的选项，从而可以得到更好的想法。　　

存储选项：至少有三个比较全面的存储选项值得考虑：直连存储（DAS）、网络直连存储 （NAS）、和存储区域网络（SAN）。每个选项都会满足特定的需要，并且每个选项都会有自己的优点和缺点，在作出决定之前需要权衡一下利弊。下面将详细的讨论每个存储选项。

²  直连存储。任何曾经接触过服务器的人都会对DAS比较熟悉。DAS是一种将存储介质直接安装在服务器上或者安装在服务器外的存储方式。例如，将存储介质连接到服务器的外部SCSI通道上也可以认为是一种直连存储方式。
DAS已经存在了很长时间，并且在很多情况下仍然是一种不错的存储选择。由于这种存储方式在磁盘系统和服务器之间具有很快的传输速率，因此，虽然在一些部门中一些新的SAN设备已经开始取代DAS，但是在要求快速磁盘访问的情况下，DAS仍然是一种理想的选择。更进一步地，在DAS环境中，运转大多数的应用程序都不会存在问题，所以你没有必要担心应用程序问题，从而可以将注意力集中于其他可能会导致问题的领域。
然而，DAS并不是总是具有美好的一面。首要的一个问题是IT人员必须要经常面对所谓的“空间问题”，这些问题需要考虑以下常见的方面：
对于一个新的服务器，我需要多少存储空间？
如果物资不充沛但需要增加空间时我应该如何做？
目前市场上的一些选项可以帮助减轻与这些问题相关的存储负担，但是不管怎样，仍然需要对这种存储方式进行一次较好的评估，否则的话，对存储所做的扩展将只是一个没有预测的表面上的需要。
另外，还需要管理几乎所有基于服务器的DAS系统，这意味着需要在适当的位置上有一个用于监控服务器上每个物理单元的磁盘使用率的工具。大多数的IT人员都不希望其磁盘空间在工作日的中间出现不够用的情况。
在很多情况下，DAS是一种理想的选择：如果你的存储系统中需要快速访问，但是公司目前还不能接受最新的SAN技术的价格时或者SAN技术在你的公司中还不是一种必要的技术时，这是一种理想的选择。
对于那些对成本非常敏感的客户来说，在很长一段时间内，DAS将仍然是一种比较便宜的存储机制。当然，这是在只考虑硬件物理介质成本的情况下才有这种结论。如果与其他的技术进行一个全面的比较—考虑到管理开销和存储效率等方面的因素的话，就会发现，DAS将不再占有绝对的优势。对于那些非常小的不再需要其他存储介质的环境来说，这也是一种理想的选择。 　　

²  网络直连存储。有时候，必须将一些可以让很多用户来访问的存储空间放在网络中，并且他们有可能每天都要访问这些存储空间。那么，可以使用网络直连存储（NAS）这种解决方案。一般说来，NAS的安装工作非常简单。和DAS一样的是，对于特定的任务，必须要回答一些基本问题，如对于该任务你需要多大的存储空间等。和DAS不一样的是，在需要增加额外的容量的时候，可以很容易的扩展NAS设备。例如，通常可以使用的DAS设备最大可以达到2TB的容量，但是，市场上的一些NAS设备却可以扩展到200TB的容量。除了少数例外情况以外，对于那些仅仅需要将存储空间放在网络中来解决问题的情形来说，NAS是非常完美的选择。
对于这个经验法则来说，还是有很多的例外情形：非常重要的一点是，在那些对数据需要进行块级访问的情况中，例如对数据库存储和 Exchange信息存储来说，使用NAS就不是一种很合适的解决方案。确实有一些NAS支持这些过程，但是这只是强制让某个工具适合某项特定工作的一个例子而已。其次，在你真的需要高速访问服务器上的存储空间时，NAS也许不是很适合你的需要，因为所有的数据都需要转移到网络中去，因此访问的速度将受到你的网络速度的限制。
在以下两种情形中，NAS设备真的让人感到眼前一亮：首要的是网页服务，第二种情形也是非常相近的情形，是常用文件的存储。这两种应用都需要大量的磁盘空间，但是很少要求直接对服务器进行数据访问。相反，通过这两种类型的存储访问的大多数数据都是通过网络来实现的，所以究竟这些数据是来自于NAS硬件还是来自于DAS硬件就变成了一个无关紧要的问题。
还有更好的理由可以来说明NAS设备真的非常适合于网页服务和文件服务，而不适合于数据库存储和Exchange存储。这确实与所谓的文件级数据访问和块级数据访问有关系。在文件级访问系统中，数据的访问是通过文件名字来实现的，因为文件名字是带有一定含义的。而在块级访问系统中，数据的访问是通过数据块的地址来实现的，这个地址是特定数据存放的位置。在一个C/S的环境中，如果你需要从文件服务器读取一个文件时，你要指定文件，服务器完成数据块的读取工作，并且将得到的数据返回给你就可以了。数据库存储和Exchange存储在这种方式的通信过程中存在着很多问题。所以他们并不适合存储于NAS设备中。使用DAS和SAN解决方案中提供的块级访问可以更为有效的实现数据库存储和交换存储中的数据访问。
虽然在需要将存储空间放在网络时，NAS是一个非常伟大的解决方案，但是，NAS也还有一些不足：在拥有相同的存储空间时，它的成本比DAS要高很多。对于数据库存储和Exchange存储这种要求高使用率的任务来说，不是很适合。获得数据的最大速率受到连接到NAS的网络速率的限制。在存储基础设施中存在潜在的结点故障的可能。 　　

²  存储区域网络。作为存储解决方案中的重要一员，SAN是最昂贵的存储选项，同时也是最复杂的选项。然而，虽然SAN在初始阶段需要投入大量的费用，但是SAN却可以提供其他解决方案所不能提供的能力，并且可以在合适的情形下可以为公司节约一定的资金。
如今的SAN解决方案通常会采取以下两种形式：光纤信道以及iSCSI 或者基于IP的SAN。光纤信道是SAN解决方案中大家最熟悉的类型，但是，目前基于iSCSI的SAN解决方案开始大量出现在市场上，与光纤通道技术相比较而言，这种技术具有良好的性能，而且价格低廉。
SAN真正的综合了DAS和NAS两种存储解决方案的优势。例如，在一个很好的SAN解决方案实现中，你可以得到一个完全冗余的存储网络，这个存储网络具有不同寻常的扩展性， 确切地说，你可以得到只有NAS存储解决方案才能得到的几百TB的存储空间，但是你还可以得到块级数据访问功能，而这些功能只能在DAS解决方案中才能得到。对于数据访问来说，你还可以得到一个合理的速度，对于那些要求大量磁盘访问的操作来说，SAN显得具有更好的性能。利用SAN解决方案，你还可以实现存储的集中管理，从而能够充分利用那些处于空闲状态的空间。更有优势的一点是，在某些实现中，你甚至可以将服务器配置为没有内部存储空间的服务器，要求所有的系统都直接从SAN（只能在光纤通道模式下实现）引导。这也是一种即插即用技术。
SAN确实具有这些伟大的优点，那么，SAN的缺陷在哪里？SAN有两个较大的缺陷：成本和复杂性，特别是在光纤信道中这些缺陷尤其明显。使用光纤信道的情况下，合理的成本大约是1千兆或者两千兆大概需要五万到六万美金。从另一个角度来看，虽然新推出的基于iSCSI的SAN解决方案大约只需要两万到三万美金，但是其性能却无法和光纤信道相比较。在价格上的差别主要是由于iSCSI技术使用的是现在已经大量生产的吉比特以太网硬件，而光纤通道技术要求特定的价格昂贵的设备。