光纤交换机Zone的设计

　　把DS5100和Host Server都连接SAN Switch后，整个SAN网络的物理连接部分基本完成。要实现所有的Host Server能够方便的连接到所需要的存储空间，同时要保证高可靠性和负载均衡，在光纤交换机和存储内部的配置也非常关键，本节先介绍光纤交换机想过的设计和配置。

　　1.光纤交换机Zone的设计

　　在SAN网络中，Zone是一个非常重要的概念，非常好的设计和配置Zone，能够消除许多潜在的常见问题，同时还能够保证充分发挥系统的性能。FC SWITCH上的Zone功能类似于以太网交换机上的VLAN功能，它是将连接在SAN网络中的设备(主机和存储)，逻辑上划到为不同的区域内，使得不同区域中的设备相互间不能通过网络直接访问，从而实现网络中的设备之间的相互隔离。由于本文描述的场景是用于虚拟化的场景之下，有效的配置Zone还能够在保障性能的同时减低Host Server上面Multipath的数量，优化Host Server上vSphere的寻址管理能力。

　　在这里，我们推荐一个创建Zone的最佳实践，那就是为每一个主机到存储的连接单独创建一个Zone，在图7中可以看到，每个DS5100存储的Controller A和Controller B分别有4个FC主机接口连接到SAN Switch上，因此，在创建Zone的时候，在SAN Switch上面，我们应该为每个Host创建至少2个Zone，分别连接到相应存储的Controller A和Controller B。 同理，在另外一个SAN Switch上，也为相同的主机建立两个Zone，分别连接到相应存储Controller A和Controller B的另外一组主机接口卡。这种方式，能够实现所有连接的完全隔离，也利于以后出现问题时的排查纠错。

　　以图7中的Host Server 1为例，可以分别在两个SAN Switch上创建如表1所示的Zone配置。在不同的应用场景中，也可以根据存储系统接口和Host Server接口的数量来复用存储系统的接口。

▲表1 SAN Switch ZONE配置表(Host Server 1)

　　按照这样建立Zone之后，每个Host Server会有4条路径到达存储系统，这4条路径覆盖了Host Server的2个HBA卡，2个SAN Switch和2个Controller的全部4个主机接口卡。 其中每个HBA有两条路径，每个SAN Switch有两条路径，每个Controller有两条路径。在存储系统上，每个4口的主机接口卡上都会有一条路径连接到主机。在这种情况下，即便出现坏掉一个SAN Switch同时还坏掉一个Controller的极端情况，也能够保证主机和存储数据的连通性。对于其他所有的Host Server，都可以根据上述示例来完成相应的Zone的设计。

　　SAN Switch Zone的基本配置

　　在完成了Zone的设计后，下面简单介绍一下Zone的创建主要过程，在这里，本文以IBM的24口交换机SAN24B为例来简单说明创建Zone操作步骤。IBM SAN24B光纤交换机的配置工具是基于Web的Storage Area Network Web tool，可以直接通过网络浏览器http连接SAN Switch的IP就可以。 在本节，仅仅列出配置Zone的基本必要操作步骤，具体的操作步骤细节，请参考其他文档。

　　步骤1、创建别名

　　为了便于管理和后期Zone的创建，我们可以根据SAN Switch上面主机或者存储的连接情况来创建别名，建议以Host Server的名字和Storage System的名字相应端口的名别。这样又有利后面Zone的创建，也利于以后出现问题是错误的排查。创建的过程如图8所示。

▲图8 SAN Switch创建别名步骤示意图

　　步骤2、创建Zone

　　别名创建好后，就可以根据Zone的设计逐个来创建Zone，创建Zone的时候，要明确每个 host server需要跟哪个DS5100的哪个Controller建立连接。创建过程如图9所示。

▲图9 SAN Switch创建ZONE步骤示意图

　　步骤3、创建配置文件并激活Zone

　　所有1对1 的Zone都创建完成后，把需要生效的Zone添加到Zone的配置文件中，然后激活这个配置文件，这样我们关于Zone的配置就正式生效了。创建过程如图10所示。

▲图10 SAN Switch创建Zone Config步骤示意图

　　存储系统DS5100的基本配置设计

　　在存储网络环境中，LUN Mapping是和Zone同样重要的一个概念。在多业务系统中，存储上的LUN Mapping或LUN Masking要与SAN Switch上的Zone功能配合起来使用，目的是使用不同的主机只能访问到不同的存储空间。一方面做到存储空间的隔离，同时能够充分利用存储上的空间，从而更方便的进行存储资源的管理与调配。

　　在LUN Mapping之前，Array的划分和Hot Spare Drive的设置也非常重要。尤其在虚拟化环境中，host Server需要持续的跟存储系统进行数据的交换，由于每个Host Server可能会由于用户的需求不同，导致对存储的访问流量不同，为了能够更好的实现高可用性和负载均衡，推荐如图11所示的配置方式。

▲图11 DS5100内部Array和HotSpare设计示意图

　　上述配置是在虚拟化环境下常用的一种配置模式，有如下的优势

　　·Hot Spare Drive在每个扩展柜里面预留一个，能够实现在任何一个硬盘损坏的情况下主动进行处理。对于系统管理员来说，可以非常轻松无时间压力的去处理坏掉的硬盘。

　　·每个Array都跨所有的存储扩展柜，配置RAID5后，基本上所有的数据操作都会把负载分配到所有的扩展柜，这样可以有效的实现各个扩展柜的负载均衡，同时能够有效的均衡不同主机上不同规模的数据读写需求。

　　·由于所有的Array都跨多个扩展柜，任何一个硬盘损坏或者任何一个扩展柜损坏，都不会影响整个存储系统的数据丢失，保证了高可用性。由于虚拟化环境下，每个存储空间上都可能运行着多个不同的虚拟业务系统，数据的高可靠性就显得更加重要。

　　按照图5或者图6所示的组网方式连接存储主柜和扩展柜后，同时按照图11所示的模式来划分Array，则可以在存储系统内部实现有效的负载均衡和性能优化。如图12所示，假定Controller A的主机连接端口8有1MB的数据流量，这些数据被分成4个256KB的块写到1到4号扩展柜上，同时还有256KB的奇偶校验数据到5号扩展柜上，则如图12所示，整个1.25MB的数据流量是以5个256KB的流量同时写到5个存储上去的，在实现数据操控的时候，DS5100系统会自动计算尽量通过更多的端口实现数据的并发操作，这样有效的保证了整个存储系的高可靠性和负载均衡。

▲图12 DS5100端口负载均衡示意图