电子商务网站存储系统

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摘 要:本文简要分析了电子商务的发展趋势,指出了电子商务网站发展过程中所面临的存储系统瓶颈问题.通过对目前主流存储技术的分析,分析了电子商务网站存储系统的规划实施方案.

关 键 词:电子商务;存储系统;存储区域网络SAN

一、引言

电子商务作为新经济的代言人,集中了当今世界最先进的技术,实现着最快捷的传播和沟通方式.在世界经济一体化中,它改变着人们的思维观念、消费方式和创业模式.以互联网为代表的新经济必将成为未来社会发展的主流.

在电子商务的快速发展中,电子商务网站的建设就成为制约电子商务发展的关键问题.而所有电子交易都是依赖于网站服务器与后台数据库之间的交互式操作,而数据库保存的所有数据都是存在于物理存储设备之上的.一旦存储数据库的存储设备发生故障后,往往就会导致关键数据的丢失,会给电子商务企业带来严重的后果,甚至会因此而倒闭.除此外,当网站的访问量急剧增大之后,由于存储设备性能的限制,使其不能很好地响应服务器的IO请求,也会导致用户端感受到网站访问变慢,这种不良感受也会影响电子商务企业在用户心中的评价和地位.因此,如何在低成本的基础上保证网站数据的安全性以及提高存储设备的工作性能就成为电子商务站建设的关键因素.

二、电子商务网站存储设备存在的问题

如上所述,电子商务网站的后台数据库保存着大量的用户数据,而这些数据都是位于物理存储设备之内的.网站服务器接受用户发出的请求之后,需要与后台的存储设备进行交互式操作,写入或读出交易数据.而传统的存储设备就是硬盘,直接作为服务器的附属设备而被安置在服务器内部的.当所需的存储容量超过硬盘容量时,就必须要增加硬盘数量来扩大存储系统容量.值得注意的是,这种硬盘数量的增加是受到极大的限制的.因为在服务器的机箱内,能够用来容纳硬盘的空间毕竟有限的,不可能无限制的增加,过多的硬盘也会对机箱内的散热、供电提出严峻的挑战.为了扩大网站服务器所连接的硬盘数量,人们发明了直接连接存储DAS(DirectAttachedStorage,DAS)系统.这个系统将存储设备从服务器机箱中解放出来,用专门的SCSI并行总线来连接众多的硬盘存储设备,从而有效扩大了存储设备的总容量.但这种DAS模式虽然提高了存储设备容量,但仍然存在着以下的弊病.

(1)存储资源分散管理:在DAS模式下多台网站服务器都是各自为战,分别使用各自的硬盘.众多硬盘组成的存储资源由于分散管理的模式,使其无法很好地实现资源共享,自然也无法有效的实现冗余备份功能.

(2)网站服务器负担过重:在DAS模式下存储是直接依附在网站服务器上的,所有对存储设备的读写操作都必须由服务器的CPU来进行,系统会因为CPU必须同时完成磁盘的存取和应用程序的执行双重任务,导致CPU背上了沉重的负担,不利于服务器效率的提高.

三、存储区域网络的应用

目前在对电子商务网站信息容量越来越大,要求的响应时间越来越短的呼声下,人们对存储系统进行了重大的改革,将存储设备从依附于服务器的状况下解脱出来,而将多个磁盘集合在一起,形成了专门的存储设备―存储阵列.服务器不再内置磁盘,而是通过一个存储区域网络SAN(StorageAreaNetwork,SAN)来连接网站服务器和存储阵列,如图1所示.在图1中服务器与存储阵列相互独立,任何一个存储阵列可以为所有的服务器所共享.

这样的存储区域网络架构所具有的优点如下:

(1)数据共享:由于存储设备集中部署,应用服务器可以实现低成本的数据存取和共享;

(2)存储共享:存储资源在逻辑上被分为多个块,分别映射给应用服务器,实现存储资源共享;

(3)数据备份:数据备份使用独立的SAN网络与业务网络分离,实现对异构服务器和多数据形式进行集中备份;

(4)灾难恢复:SAN网络可采用多种手段实现数据的自动备份,一旦出现灾难可以立即实现数据备份.

以上为目前主流的电子商务网站存储系统架构图.由于使用的SAN网络是一个光纤交换机组成的光通道网络,因此这类SAN被称为FC-SAN.但由于光纤交换机和服务器所使用的FCHBA卡价格均不菲,因此组建一个SAN仍然是一项耗资较大的工程项目.对于规模较小的电子商务企业,无法进行这项投资巨大的建设.为了应对中小电子商务企业对于存储系统的要求,可以基于IP网络技术来建设存储区域网络,这种基于IP技术的SAN网络被称为IP-SAN,如图2所示.在IP-SAN网络中,我们只需要使用最常见的廉价的以太网交换机和以太网卡来组建IP-SAN.IP-SAN是采用TCP/IP协议为底层传输协议,以太网为传输介质构建起来的存储区域网络架构,IP-SAN是基于IP网络来实现数据块传输的网络存储形态,与FC-SAN的最大区别在于传输协议和传输介质不同.而由于IP网络的普及,建立在IP网络之上的IP-SAN网络具有如下的优势:

(1)接入标准化:不需要专门的光纤交换机,用普通的以太交换机即可实现与服务器连接;

(2)传输距离远:借助于IP网络,理论上IP-SAN可以到达任何地方;

(3)可维护性好:由于IP网络的普及,大量的IP网络技术人员可以胜任IP-SAN的维护工作;

(4)带宽扩展方便:随着万兆以太网的应用,IP-SAN的单端口带宽已经可以扩展到万兆.

需要指出的是,IP-SAN虽然具有成本和性能上的巨大优势,但是在存储信息安全性方面却有着自身的缺陷,因为当IP-SAN网络通过IP网络实现远距离连接时,虽然可以采用IPSecVPN这样的技术来实现动态传输的安全性,但在存储设备上的静态安全性却无法得到保证.而FC-SAN由于自身技术的异构性,无法与IP网络直连,因而就避免了此类问题.所以IP-SAN网络在信息的安全性方面还亟待加强.

四、结论

通过对以上存储网络技术的探讨,我们可以根据电子商务企业的网站性能、可靠性要求和建设投资规模来选择合适的存储区域网络技术.电子商务企业为了建设一个高性能、高可靠性、高安全性和高冗余备份能力的存储网络,就应该推荐采用FC-SAN存储网络.虽然建设成本初期非常高,但对于后期的网络可靠性、可用性以及安全性而言是非常值得的.而对于投资规模较小的电商企业,则应该推荐IP-SAN网络存储技术.因为IP-SAN继承了IP网络的优良基因,从而具备了很多方面的优势,其中最重要的就是其低廉的成本,使其非常有利于广泛应用和推广.在建设一个存储系统、接入设备、人员培训、日常维护、后续扩容等方面都可以极大地减少建设成本,是一个具有较高性价比的存储网络架构.

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