1、,Brocade通訊系統(tǒng)有限公司:存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者,全球SAN信息架構(gòu)的領(lǐng)導(dǎo)者 與全球所有存儲(chǔ)系統(tǒng)供應(yīng)商保持良好的合作關(guān)系 全球銷售了1,500,000SAN交換機(jī)端口 占有全球90%的光纖通道Fabric交換機(jī)市場(chǎng)* 全球雇員約1100人 SAN技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的制定者 擁有全線SAN交換機(jī)產(chǎn)品 擁有22個(gè)OEM合作伙伴,* Source: IDC,Brocade智能Fabric服務(wù)體系結(jié)構(gòu),智能交換平臺(tái),光纖通道,多協(xié)議支持,FICON,IP,Infiniband,高級(jí)網(wǎng)絡(luò)服務(wù),開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)管理,企業(yè)級(jí)安全,Fabric OS 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),Brocade SilkWorm 產(chǎn)品系列,API,端

2、到端的互操作性,Brocade 互操作實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)驗(yàn)證Brocade產(chǎn)品與領(lǐng)先解決方案的互操作性: 存儲(chǔ)、磁帶、HBA、服務(wù)器、網(wǎng)橋 SAN網(wǎng)絡(luò)互連： DWDM, IP, ATM 存儲(chǔ)和SAN應(yīng)用 網(wǎng)絡(luò)認(rèn)識(shí)計(jì)劃 40家合作伙伴負(fù)責(zé)驗(yàn)證與Brocade產(chǎn)品的兼容性 解決方案說(shuō)明庫(kù) 83 份參考指南：經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的配置可以加速SAN的實(shí)施 可從免費(fèi)得到,SANEd 101 SAN Fabric基礎(chǔ),歡迎參加Brocade SANEd,SANEd 301: DAS到SAN的遷移,SANEd 201: 災(zāi)難恢復(fù)及業(yè)務(wù)持續(xù)性,SANEd 101: SAN Fabric基礎(chǔ),SANEd 101: SAN Fab

3、ric 基礎(chǔ)內(nèi)容,培訓(xùn)目標(biāo): 本次技術(shù)交流將為各位介紹以下內(nèi)容: SAN技術(shù)及主要概念 SAN解決方案的優(yōu)點(diǎn) 了解并掌握光纖通道技術(shù)的一些基本概念 基于光纖通道的服務(wù)及其工作方式 從直連存儲(chǔ)遷移至基于存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)系統(tǒng)的策略 SAN Fabric的結(jié)構(gòu),議程,第一章: SAN概念及優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)介 第二章: 光纖通道技術(shù)基礎(chǔ) 第三章: 建立SAN Fabric,SAN的基本概念 SAN的硬件概覽 SAN的業(yè)務(wù)優(yōu)勢(shì),第一章: SAN的構(gòu)成及特點(diǎn)介紹,看看身邊,我需要存儲(chǔ)空間,我的筆記本電腦硬盤容量高達(dá)20GB,現(xiàn)在幾乎存滿了照片 需要追加外接存儲(chǔ)空間,于是我訂購(gòu)了一塊80GB的USB硬盤$ 我喜

4、歡將照片組織起來(lái)并分類存放以便日后查詢 我喜歡自己排的照片, 可是一旦我丟失了自己的筆記本怎么辦? 我需要一套省時(shí)的備份方案以免浪費(fèi)時(shí)間!,現(xiàn)代企業(yè),歡迎進(jìn)入數(shù)字世紀(jì)!,用戶希望數(shù)據(jù)在線使用,開(kāi)始轉(zhuǎn)向外置存儲(chǔ)系統(tǒng),數(shù)據(jù)在不斷增長(zhǎng),我的筆記本電腦硬盤容量高達(dá)20GB,現(xiàn)在幾乎存滿了照片 需要追加外接存儲(chǔ)空間,于是我訂購(gòu)了一塊80GB的USB硬盤$ 我喜歡將照片組織起來(lái)并分類存放以便日后查詢 我喜歡自己排的照片, 可是一旦我丟失了自己的筆記本怎么辦? 我需要一套省時(shí)的備份方案以免浪費(fèi)時(shí)間!,縮短備份時(shí)間并 保留多個(gè)備份版本,讓我們來(lái)看看系統(tǒng)性能的發(fā)展,微處理器的速度,內(nèi)存,磁盤,磁帶的容量以及網(wǎng)絡(luò)

5、交換機(jī)的性能都以每18到24個(gè)月翻一翻的速度增長(zhǎng) 系統(tǒng)吞吐能力必須與技術(shù)的不斷發(fā)展相適應(yīng) (包括性能和距離兩個(gè)方面),大型主機(jī)存儲(chǔ)吞吐系統(tǒng)的發(fā)展,IBM 大型主機(jī) (MVS, IMS),存儲(chǔ)吞吐接口的發(fā)展,IBM 大型主機(jī) (MVS, IMS),Bus-and-Tag,ESCON,FICON,未來(lái): iSCSI? Infiniband?,通道連接模式與網(wǎng)絡(luò)連接模式的對(duì)比,直接連接存儲(chǔ)(通道技術(shù))難以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化 計(jì)算資源 存儲(chǔ)資源 帶寬,我們需要網(wǎng)絡(luò)連接模式以提高存儲(chǔ)系統(tǒng)利用率,光纖通道 = 通道和網(wǎng)絡(luò)的完美結(jié)合,光纖通道,網(wǎng)絡(luò),通道,有限的擴(kuò)展能力 短連接距離 有限的管理能力,高速度 低延遲

6、 數(shù)據(jù)完整性 大量數(shù)據(jù)傳輸 超級(jí)錯(cuò)誤檢測(cè)能力,脆弱 非阻塞數(shù)據(jù)傳輸 錯(cuò)誤檢測(cè)能力,路由 連接能力 遠(yuǎn)距離 管理能力,光纖通道 = 是SAN Fabric的基礎(chǔ)為存儲(chǔ)系統(tǒng)提供一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接模式,客戶機(jī),LAN(局域網(wǎng)),廣域網(wǎng),存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng),Fabric “Fabric”是一個(gè)由智能光纖通道交換機(jī)構(gòu)成并具有良好系統(tǒng)設(shè)計(jì)的高智能網(wǎng)絡(luò), 這一網(wǎng)絡(luò)可以提供企業(yè)級(jí)的性能, 擴(kuò)展能力, 可管理能力, 可靠性和可用能力,服務(wù)器,存儲(chǔ)子系統(tǒng),SAN硬件概覽,服務(wù)器端的主機(jī)接口卡,電纜,光纖通道交換機(jī),GBIC,存儲(chǔ)子系統(tǒng),光纖通道主機(jī)接口卡(HBA),為服務(wù)器或客戶機(jī)內(nèi)部總線(PCI和SBUS等)提供與光纖通道網(wǎng)

7、絡(luò)的接口 HBA軟件驅(qū)動(dòng)為操作系統(tǒng)提供所須存儲(chǔ)信息 對(duì)I/O進(jìn)行操作I/O同時(shí)對(duì)正常請(qǐng)求進(jìn)行控制 銅/光介質(zhì)支持 (可能是雙接口卡),連接線和接口部件,光纖通道并不等于只使用光纖連接線 銅纜和光纖連接線,1Gb光纖使用SC接口, 2Gb使用LC接口 (SFP),千兆接口轉(zhuǎn)換器(Gigabit Interface Converters; GBICS),銅 GBIC光纖 SFP光纖 GBIC,GBIC = 小型串行到串行熱交換模塊, 主要功能是提供相應(yīng)介質(zhì)接口(銅或光) 2Gbit設(shè)備使用的GBIC叫做Small Form Factor Plug-able (SFP) 短波光GBIC或SFP 最大

8、500米 長(zhǎng)波激光GBIC或SFP 最大10公里 增強(qiáng)長(zhǎng)波激光GBIC - 最大80公里,光纖通道交換機(jī):網(wǎng)絡(luò)智能的核心,連接多個(gè)端口 (8, 16, 32, 64, 128 口) 支持交換Fabric和傳統(tǒng)loop設(shè)備 1Gbit/秒和2Gbit/秒傳輸速率(自適應(yīng)) 全雙工性能, 使用cut-through路由算法 交換機(jī)間提供8Gbit/秒邏輯干線合并 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)自動(dòng)協(xié)調(diào), 自動(dòng)配置 (自恢復(fù)) 端到端性能監(jiān)控,存儲(chǔ)設(shè)備,RAID 冗余獨(dú)立磁盤陣列系統(tǒng) JBOD 只是一組盤(磁盤組) 磁帶 主要用于數(shù)據(jù)備份和恢復(fù),選件: 橋接器和光擴(kuò)展器,FC-SCSI 路由/橋接器 將SCSI設(shè)備映射為

9、一個(gè)單獨(dú)的AL-PA地址 可配置映射表 SNMP管理功能 光擴(kuò)展器 允許光纖通道的連接距離 10公里,SAN 硬件示例,SAN Fabric 案例,光纖通道的優(yōu)點(diǎn),一個(gè)新的多用途網(wǎng)絡(luò)信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu), 用于連接開(kāi)放系統(tǒng)存儲(chǔ), 網(wǎng)絡(luò), 視頻應(yīng)用和服務(wù)器集群應(yīng)用. 為上層協(xié)議(SCSI, IP等)提供一個(gè)通用硬件傳輸平臺(tái)。光纖通道不是一種新的協(xié)議 高速: 現(xiàn)在可以提供2Gbit(200MB)/秒的數(shù)據(jù)傳輸速率, 全雙工專有連接,未來(lái)可升級(jí)至10Gbit/秒 無(wú)阻塞數(shù)據(jù)傳輸 最大10公里連接距離(通過(guò)擴(kuò)展器可連接上千公里,非常適于災(zāi)難恢復(fù)應(yīng)用) 先進(jìn)的流控制系統(tǒng)保證數(shù)據(jù)按順序傳輸. 多平臺(tái)系統(tǒng)支持(包括

10、 AIX, NT, Solaris, HP/UX, UNIX, LINUX, Novell,等) 支持傳統(tǒng)環(huán)境和應(yīng)用,光纖通道網(wǎng)絡(luò) SAN魔術(shù)般的擴(kuò)展能力,SAN及數(shù)據(jù)管理,SAN應(yīng)用,SAN網(wǎng)絡(luò)級(jí)聯(lián),SAN信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),問(wèn)題: SAN是否會(huì)取代傳統(tǒng)以太網(wǎng)絡(luò)? 可能性極小!,SAN與NAS:區(qū)別何在?,NAS (網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)),LAN,存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng),NAS 支持遠(yuǎn)程文件訪問(wèn) 使用現(xiàn)有LAN資源 使用傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,SAN的商業(yè)利益,允許用戶獨(dú)立選擇服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備 實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)整合(存儲(chǔ)管理集中化) 為服務(wù)器提供一個(gè)集中平臺(tái),從而減少所須服務(wù)器數(shù)量 更有效而可靠的實(shí)現(xiàn)商業(yè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的備份(高可用能力)

11、成為容災(zāi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)鏡像和歸檔),提高存儲(chǔ)設(shè)備利用率,存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN) 僅需20%的備用空間 可立即按需提供存儲(chǔ)容量 SAN連接存儲(chǔ)設(shè)備可以有效減少備用空間 整和UNIX與NT存儲(chǔ)增長(zhǎng)需求,直接連接存儲(chǔ)(DAS) 服務(wù)器直接連接 可能有超過(guò)50%的存儲(chǔ)設(shè)備閑置，以備擴(kuò)容之需(空白空間) 管理成本5至6倍于購(gòu)買成本,“讓我們的存儲(chǔ)設(shè)備發(fā)揮更大作用”,NT,UNIX,NT,提高企業(yè)信息的可用性（通過(guò)基于SAN的備份/恢復(fù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)）,存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN) 與基于網(wǎng)絡(luò)或直接連接式的備份，SAN可令備份操作更快完成 企業(yè)應(yīng)用程序可更快速恢復(fù)服務(wù) 縮短意外服務(wù)中斷時(shí)間，盡快恢復(fù)遺失或損壞的

12、數(shù)據(jù) 提高企業(yè)生產(chǎn)力,直接連接存儲(chǔ) (DAS) 備份傳輸堵塞企業(yè)局域網(wǎng) 備份/恢復(fù)時(shí)間冗長(zhǎng) 在備份/恢復(fù)期間應(yīng)用軟件和信息需中斷服務(wù),信息的可用能力保障業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行,NT,UNIX,LAN,LAN,NT,UNIX,備份服務(wù)器,備份服務(wù)器,提高對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)的保護(hù),存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò) (SAN) 基于SAN群集提供高可用解決方案，明顯降低成本 一臺(tái)備用服務(wù)器可支持多臺(tái)工作服務(wù)器 N:1切換 減少投資/軟件開(kāi)支 減少維護(hù)開(kāi)支,直接連接存儲(chǔ) (DAS) 三臺(tái)重要應(yīng)用軟件服務(wù)器 需要三臺(tái)備用服務(wù)器 1:1故障切換，成本高昂,降低高可用關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用的構(gòu)建成本,P,P,P,S,SAN的利益可以衡量!讓我們看一個(gè)實(shí)

13、際案例,8 個(gè)月的SAN ROI,DAS到SAN遷移的三步驟,DAS到SAN的遷移,第一章: 總結(jié),回顧存儲(chǔ)傳輸技術(shù)的發(fā)展 回答光纖通道的意義 演示SAN物理部件的不同部分 闡明SAN與網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)(NAS)之間的差異 解釋SAN實(shí)際的商業(yè)用途 說(shuō)明從直接連接存儲(chǔ)(DAS)到SAN的簡(jiǎn)單遷移步驟,第一章:復(fù)習(xí)題,列出SAN中的重要組成部件 SAN的商業(yè)價(jià)值何在? DAS,NAS和SAN之間的差異在哪里?,光纖通道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)融合的力量 底層智能操作控制,第二章: 光纖通道的基本要點(diǎn),作為開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的光纖通道,光纖通道標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)始于1988年由NCITS T11開(kāi)發(fā): I/O接口 (X3.2

14、30-1994) 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)完成于1994年. 參考鏈接地址: 獲得其他標(biāo)準(zhǔn)伙伴和廠商的認(rèn)可,企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),商業(yè) 解決方案,產(chǎn)品的互操作能力,ANSI DMTF IETF,FCIA SNIA,FibreAlliance,開(kāi)放, 多供應(yīng)商的SAN,FC-PH,FC-GS,FC-SW,FC-AL,FC-CT,FC-LS,FC-FG,FC-FLA,FC-SB (Single Byte Mapping Protocol) FC-SB-2 (Single Byte Protocol Mapping 2) FC-LE (Link Encapsulation) FC-PH (P

15、hysical and Signaling) FC-PH (Physical and Signaling) Amendment 1 FC-PH (Physical and Signaling) Amendment 2 FC-PH-2 (Physical and Signaling 2) FC-PH-3 (Physical and Signaling 3) FC-FG (Fabric Generic Requirements) FC-GS (Generic Services) FC-GS-3 (Generic Services 3) FC-SW (Switch Fabric) FC-SW-2 (

16、Switch Fabric 2) FC-AL (Arbitration Loop) FC-AL-2 (Arbitration Loop 2) FC-BB (Backbone) FC-FP (Mapping to HIPPI-FC) HIPPI-FC (FC-PH Encapsulation),光纖通道的技術(shù)能力,不存在無(wú)線電信號(hào)散射 (RFI), 從而消除了電磁信號(hào) 串行數(shù)據(jù)傳輸, 每傳輸一位需要0.94納秒(極小的時(shí)間延遲) 使用8b/10b編碼方式將8位轉(zhuǎn)換為10b格式進(jìn)行串行傳輸(內(nèi)置時(shí)鐘信號(hào)) 2Gb/秒連接可以提供 8Gb/秒的合并帶寬 最多可以連接1千6百萬(wàn)個(gè)節(jié)點(diǎn)(交換Fabric

17、模式) 幀大小可調(diào)整, 最大用戶有效載荷2,112字節(jié), 支持128MB的批量數(shù)據(jù)傳輸. 強(qiáng)大的錯(cuò)誤更正能力(位錯(cuò)誤率 = 1x10-12), 比原有銅連接網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大1,000倍 支持全雙工(同時(shí)進(jìn)行傳輸與接收同工作),配置靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),點(diǎn)對(duì)點(diǎn),只能連接 2個(gè)設(shè)備 (直接連接),交換式 Fabric,最多支持1千6百萬(wàn)個(gè)設(shè)備 (光纖通道交換機(jī)),Arbitrated Loop (仲裁環(huán)),最多支持126個(gè)設(shè)備 (光纖集線器),普及!,可把光纖通道看做超級(jí)SCSI,速度更快 更好的連接線 更多的連接數(shù)量 較低的管理費(fèi)用 可以連接更長(zhǎng)距離 更強(qiáng)大的管理能力,光纖通道類似于 超級(jí)SCSI,SUPER

18、,并行與串行接口之間的比較,光纖通道基于核心SCSI協(xié)議設(shè)計(jì),光纖通道通過(guò)將并行接口轉(zhuǎn)換為串行接口極大的提高了SCSI的性能,SCSI的并行接口,多條連接線,光纖通道的串行接口,單連接線,并行總線難以保證在遠(yuǎn)距離上數(shù)據(jù)的傳輸順序 (電磁干擾),光纖通道存儲(chǔ)特性,將光纖通道看做一個(gè)聰明的網(wǎng)絡(luò),先進(jìn)的分層 體系結(jié)構(gòu),底層智能操作控制 (基于硬件),廣泛的上層 協(xié)議映射,以太網(wǎng)絡(luò),看看網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議層,數(shù)據(jù)和應(yīng)用,如果沒(méi)有TCP/IP, 以太網(wǎng)自身能做什么?,光纖通道分層體系結(jié)構(gòu),光纖通道,數(shù)據(jù)和應(yīng)用,Hardware,光纖通道協(xié)議映射,IPI - 3 命令集映射 (IPI-3 STD),觀察FC-2的

19、智能底層控制,端口類型 邏輯結(jié)構(gòu) 固定和動(dòng)態(tài)尋址 Well-known地址 網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 注冊(cè)過(guò)程 靈活的節(jié)點(diǎn)分發(fā)服務(wù) 先進(jìn)的流控制 RSCN,讓我們研究以下光纖通道網(wǎng)絡(luò)特性,光纖通道FC-2端口類型,設(shè)備 (節(jié)點(diǎn))端口 N_Port = “Fabric直接連接設(shè)備” NL_Port = “Loop連接設(shè)備” 交換機(jī)端口 E_Port = “擴(kuò)展端口” (交換機(jī)到交換機(jī)) F_Port = “Fabric端口” FL_Port = “Fabric Loop端口” G_Port = “普通(Generic)端口 可以轉(zhuǎn)化為E或F” U_Port = “通用(Universal)端口” (用于描述自動(dòng)

20、端口檢測(cè)的術(shù)語(yǔ)),端口,鏈接,輸入,輸出,點(diǎn)對(duì)點(diǎn) Arbitrated Loop Fabric,Fabric端口清晰可見(jiàn),Fabric,節(jié)點(diǎn),N_Port,F_Port,F_Port,E_Port,E_Port,FL_Port,節(jié)點(diǎn),N_Port,交換機(jī) 2,交換機(jī) 1,節(jié)點(diǎn),NL_Port,節(jié)點(diǎn),NL_Port,U_Port,光纖通道交換機(jī)端口智能初始化過(guò)程,光纖通道的幀格式,幀,2148 字節(jié),一個(gè)幀是在光纖通道連接中數(shù)據(jù)包的最小單位 (上層協(xié)議不可見(jiàn)).,Fibre Channel Frame,SCSI Request,IP Request,光纖通道FC-2邏輯結(jié)構(gòu),傳輸規(guī)則 每一個(gè)幀必

21、須是一個(gè)序列(Sequence)或交換(Exchange)的一部分 序列是傳輸?shù)膯挝?最多可以包含216個(gè)幀 (批量傳輸128 MB)= 映射高層協(xié)議信息單位 交換是一組非并發(fā)相關(guān)序列,同時(shí)只能有一個(gè)序列處于工作狀態(tài) 智能錯(cuò)誤恢復(fù)規(guī)則 8b/10b時(shí)間信號(hào) 幀CRC校驗(yàn) 以序列(Sequence)為恢復(fù)單位 4種交換(Exchange)錯(cuò)誤策略,光纖通道FC-2地址,光纖通道可以在沒(méi)有任何高層協(xié)議支持的條件下生成所有網(wǎng)絡(luò)地址(固定與動(dòng)態(tài)) 智能!,固定與動(dòng)態(tài)地址格式,固定地址 (64-位) WWN (類似于出生證明編號(hào)) 每個(gè)fabric設(shè)備 (HBA, 交換機(jī), 存儲(chǔ))都擁有一個(gè)(或多個(gè))W

22、WN地址 使用IEEE分配的地址格式 動(dòng)態(tài)地址 (8/24-位) 本地生成 (類似于家庭住址) 注冊(cè)到光纖通道網(wǎng)絡(luò)時(shí)動(dòng)態(tài)獲得 FC-AL = 8-位 (例如xE0) = 126 AL_PA地址 FC-SW = 24-位= 16,000,000 Fabric地址,Domain ID 8 Bits,Area ID 8 Bits,Port ID 8 Bits,24位地址空間,10:00:00:60:69:00:60:02,N_Port/F_Port可用范圍: x01 0000到xEF EFFF,IEEE 格式 節(jié)點(diǎn) WWN: 1 = b0001 000 000 000 端口 WWN: 2 = b00

23、10 000 000 000,廠商定義,Well-known Fabric地址,在交換式的Fabric之中, 某些地址已經(jīng)被一些特殊功能占用, 包括: x00 0000 未被定義的N_Port xFF FFF5 多路發(fā)送服務(wù)器 xFF FFF6 時(shí)鐘同步服務(wù)器 xFF FFF7 安全密匙分發(fā)服務(wù)器 xFF FFF8 別名服務(wù)器 xFF FFF9 服務(wù)質(zhì)量推動(dòng)者 xFF FFFA 管理服務(wù)器 xFF FFFB 時(shí)間服務(wù)器 xFF FFFC 名稱服務(wù)器 xFF FFFD Fabric控制器 xFF FFFE Fabric登錄服務(wù)器 xFF FFFF 廣播地址,FC-2內(nèi)置以上先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)功能, 可以

24、通過(guò) well-known 硬件地址簡(jiǎn)化使用工作. 這從另外的一個(gè)方面證明了光纖通道的確是一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)!,FC-2內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的實(shí)例,名稱服務(wù)器 (xFF FFFC), 是FC_GS規(guī)范中的組成部分 負(fù)責(zé)關(guān)于Fabric連接設(shè)備的目錄信息 設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)必須在名稱服務(wù)器注冊(cè) 名稱服務(wù)器使用FC-CT (普通傳輸)協(xié)議在 整個(gè)Fabric內(nèi)部分發(fā)信息(動(dòng)態(tài)擴(kuò)展能力) 光纖通道設(shè)備可以向名稱服務(wù)器查詢網(wǎng)絡(luò)資源信息 (簡(jiǎn)單請(qǐng)求和響應(yīng)模式),光纖通道名稱服務(wù)器廣播地址,智能名稱服務(wù)器與TCP/IP DNS的對(duì)比,FC-2端口注冊(cè)過(guò)程,設(shè)備為何要注冊(cè)到網(wǎng)絡(luò)? 為什么這是必須的? 發(fā)送數(shù)據(jù)前, 一個(gè)N_P

25、ort必須執(zhí)行注冊(cè)進(jìn)程以確定一個(gè)高性能操作環(huán)境 需要找出相互連接的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 需要知道本環(huán)境中存在其他N_Ports Fabric和N_Ports支持的服務(wù)類 協(xié)商高性能服務(wù)參數(shù) 選擇錯(cuò)誤恢復(fù)手段 最終結(jié)果: 智能網(wǎng)絡(luò)和客戶端高性能,網(wǎng)絡(luò),服務(wù)器,注冊(cè)到服務(wù)器,注冊(cè)到網(wǎng)絡(luò),以太網(wǎng)絡(luò),光纖通道,Fabric FC-2注冊(cè)通訊,注冊(cè)到網(wǎng)絡(luò) (Fabric Login - FLOGI) 注冊(cè)到名稱服務(wù)器 (Port Login - PLOGI) 獲得會(huì)話許可(Port Login - PLOGI),Fabric,名稱服務(wù)器 (xFF FFFC),注冊(cè)服務(wù)器 (xFF FFFE),發(fā)起者,應(yīng)答者,FC-

26、2靈活的節(jié)點(diǎn)分發(fā)服務(wù),為滿足不同的數(shù)據(jù)傳輸需求, 光纖通道定義了多種服務(wù)等級(jí)以滿足數(shù)據(jù)傳輸和操作要求,N_Port,N_Port,保存通道資源?,普及!,FC-2 先進(jìn)的Fabric流控制,為何要流控制? 確保沒(méi)有端口會(huì)因?yàn)榻邮樟顺^(guò)其極限的數(shù)據(jù)而導(dǎo)致崩潰. 光纖通道中,我們先行檢查! (在TCP/IP中, 包在發(fā)送時(shí)并不考慮接收方是否已經(jīng)準(zhǔn)備就緒),節(jié)點(diǎn),N_Port,F_Port,交換機(jī),基于緩沖到緩沖 信用的流控制,可用,傳輸,智能 ASIC緩沖 每端口信用數(shù)量 動(dòng)態(tài)緩沖池 完整和微型緩沖,當(dāng)一個(gè)幀到達(dá)接收端口后, 端口會(huì)首先將其儲(chǔ)存在共享動(dòng)態(tài)緩沖池之中!,當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)比,等一下!還有

27、,是Fabric內(nèi)部的強(qiáng)制服務(wù) 一個(gè)Fabric應(yīng)當(dāng)擁有一個(gè)或多個(gè)Fabric控制器 負(fù)責(zé)管理Fabric的運(yùn)轉(zhuǎn) Fabric初始化 Fabric配置 生成連接響應(yīng) 啟動(dòng)/中斷連接 幀路由管理,Fabric控制器 (xFF FFFD),注冊(cè)狀態(tài)變更通知(Registered State Change Notification; RSCN),注冊(cè)狀態(tài)變更通知(Registered State Change Notification),Fabric控制器發(fā)出唯一的通知到所有注冊(cè)節(jié)點(diǎn),Hi Fabric, 如果有新的磁盤請(qǐng)通知我,好嗎?,網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)通知 為消除不必要的循環(huán)檢查數(shù)據(jù)流, 智能的Fabri

28、c使用一種通知機(jī)制來(lái)報(bào)告Fabric內(nèi)發(fā)生的變化,結(jié)論: 光纖通道與SAN,光纖通道,= SAN,全面支持高層協(xié)議映射,超級(jí) SCSI,先進(jìn)的分層體系結(jié)構(gòu),智能底層操作控制 (基于硬件),第二章: 總結(jié),介紹了三種光纖通道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 進(jìn)行了光纖通道與SCSI之間的比較 比較光纖通道與以太網(wǎng)之間的差異 圖解說(shuō)明光纖通道的端口類型 通過(guò)多種服務(wù)和分發(fā)機(jī)制證明光纖通道是一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò) 說(shuō)明在光纖通道網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)過(guò)程是必須的同時(shí)展示了在光纖通道網(wǎng)絡(luò)中流控制的重要性,第二章:復(fù)習(xí)題,我們可以在一個(gè)光纖通道交換式Fabric網(wǎng)絡(luò)上連接多少個(gè)設(shè)備? 請(qǐng)列出光纖通道網(wǎng)絡(luò)所擁有關(guān)鍵智能. 在交換機(jī)級(jí)聯(lián)時(shí)使用什么端

29、口?,SAN Fabric內(nèi)幕 理解交換概念 擴(kuò)展 SAN Fabric,第三章: 建立SAN Fabric,SAN交換式Fabric的內(nèi)幕是什么?,節(jié)點(diǎn),N_Port,節(jié)點(diǎn),N_Port,節(jié)點(diǎn),N_Port,SAN Fabric,存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)后臺(tái)操作 Fabric分層結(jié)構(gòu) 邏輯管理單元 內(nèi)部交換功能 交換機(jī)之間通訊 路由選擇,F_Port,F_Port,F_Port,對(duì)于N_Ports, 內(nèi)部操作和結(jié)構(gòu)是不可見(jiàn)的,N_Port并不知道路徑. 這就無(wú)須在N_Port內(nèi)部建立本地路由表. 這一轉(zhuǎn)化簡(jiǎn)化了連接與管理工作,SAN Fabric 的層次,Fabric是描述一種交換環(huán)境的術(shù)語(yǔ). 它內(nèi)部可以包

30、含一個(gè)或多個(gè)相互連接的交換機(jī)(域; domain) 一個(gè)光纖通道交換機(jī)= 一個(gè)Fabric域 Fabric的分層基于24位地址空間的劃分 一個(gè)Fabric內(nèi)最多可以包含239個(gè)域,特別代理: 主交換機(jī) 特別發(fā)送: Class F服務(wù),Fabric,Fabric主交換機(jī),在Fabric之中存在并只存在一個(gè)主交換機(jī)! Domain地址的管理者(分配唯一的Domain ID) 不存在單點(diǎn)故障! 如果當(dāng)前主交換機(jī)失敗, 那么擁有最低WWN 將被選為主交換機(jī),主交換機(jī),我是新的主管, 誰(shuí)要確認(rèn)或獲取一個(gè)新的 Domain ID?,Node,N_Port,我需要一個(gè)! 我需要為自己所連接的節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)動(dòng)態(tài)

31、地址I,Node,N_Port,Fabric Class F 管理服務(wù),在光纖通道交換機(jī)之間只使用Class F 用于Fabric的內(nèi)部控制和協(xié)調(diào) 交換機(jī)使用Class F幀以協(xié)調(diào)名稱服務(wù)器和確定Fabric層次等服務(wù) Class F傳輸對(duì)于N_Ports完全是透明的 類似于E_Port之間的Class 2無(wú)連接服務(wù) Class F流使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式, 單功能是基于每個(gè)幀來(lái)實(shí)現(xiàn)的.,Fabric,F_Port,F_Port,E_Port,E_Port,FL_Port,交換機(jī) 2,交換機(jī) 1,U_Port,Class F 服務(wù),Fabric配置過(guò)程,步驟 1: 鏈接初始化,Fabric 初始化,

32、步驟 2: 區(qū)分端口操作類型,步驟 3: 選擇主交換機(jī),步驟 4: 分配Domain地址,步驟 5: 路徑選擇 (FSPF),Fabric 運(yùn)行,服務(wù)類對(duì)比,Class F 與 Class N (Class 1到 4)分發(fā)服務(wù),節(jié)點(diǎn),N_Port,Fabric邏輯管理單元,Fabric,節(jié)點(diǎn),N_Port,F_Port,F_Port,E_Port,E_Port,U_Port,節(jié)點(diǎn),N_Port,交換機(jī) 2,交換機(jī) 1,F_Port,分區(qū) 單獨(dú)的邏輯管理單元 可以使用WWN和端口作為成員 可以跨多個(gè)域/區(qū)/端口 可以包含F(xiàn)abric內(nèi)任意數(shù)量的交換機(jī) 支持相互交叉 與E_Port無(wú)關(guān),分區(qū)的好處

33、,NT,Solaris Disks,HP-UX,NT Disks,HP-UX Disks,Solaris,普通交換概念,交換是將兩個(gè)以上的組連接起來(lái)而不在任何兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間建立永久的專用連接,A,D,E,B,C,F,不使用交換技術(shù) 每?jī)蓚€(gè)節(jié)點(diǎn)之間直接連接,15個(gè)連接,網(wǎng)絡(luò)交換的發(fā)展,光纖通道,數(shù)據(jù)和應(yīng)用,FC-0: 物理接口,FC-3: 普通服務(wù)FC-2: 數(shù)據(jù)分發(fā)FC-1: 數(shù)據(jù)編碼,FC-4: 高層協(xié)議映射,第五層交換,交換機(jī)內(nèi)部實(shí)現(xiàn),多端口交換(基于內(nèi)存) ASIC進(jìn)行交換控制(本地通信本地完成) Cut-through路由 (非存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模式) 輸出端口可以實(shí)現(xiàn)緩沖區(qū)負(fù)載平衡 支持多種速率

34、(1/2/10 Gb/秒),串行交叉交換 (基于矩陣) 在交叉點(diǎn)進(jìn)行交換(只依靠調(diào)度器進(jìn)行) 串行端口到端口(等待, 直到連接成功) 沒(méi)有輸出緩沖區(qū)(隊(duì)列阻塞) 只支持一種速度,共享內(nèi)存,ASIC,ASIC,ASIC,ASIC,輸出緩沖存儲(chǔ)器,輸入緩沖存儲(chǔ)器,SELECTOR,Frame Filtering,交換機(jī)級(jí)聯(lián),解決方案: 將交換機(jī)互相連接(注意: 與以太網(wǎng)集線器只能有一個(gè)級(jí)聯(lián)端口不同, 光纖通道交換機(jī)的所有端口都可以用于級(jí)聯(lián)),觀察光纖通道交換機(jī)內(nèi)部的工作方式相當(dāng)有趣, 可是如果交換機(jī)無(wú)法提供足夠的設(shè)備連接端口, 我們又將如何是好?,將多個(gè)光纖通道交換機(jī)級(jí)聯(lián)從而獲得配置的靈活性 可以

35、建立更大的網(wǎng)絡(luò) SAN Fabric可以在物理上分布化 可以為錯(cuò)誤事件提供額外保護(hù),交換機(jī)的互連能力,跳躍數(shù)量 在到達(dá)目標(biāo)前經(jīng)過(guò)的ISL數(shù)量 (最多7次跳躍),單點(diǎn)與多點(diǎn)交換,部分人仍然認(rèn)為 單交換機(jī)更好! 大盒子, 更高的端口數(shù)量 (更多端口)及易于管理 這叫做“單交換機(jī)交換” 為什么? 由于級(jí)聯(lián) 過(guò)于復(fù)雜, 太多工作! ISL浪費(fèi)寶貴的端口資源! 通過(guò)ISL進(jìn)行交換比在一個(gè)盒子內(nèi)進(jìn)行速度慢!,事實(shí)上 盒子的管理與網(wǎng)絡(luò)管理相比更困難 不可避免的操作錯(cuò)誤 沒(méi)有端口速度更快或更慢 智能軟件簡(jiǎn)化管理工作, 不存在單獨(dú)的硬件解決方案 可憐的ISL支持能力 (在一個(gè)Fabric內(nèi)可能最多只支持32個(gè)I

36、SL) 難以實(shí)現(xiàn)干線合并(ISL Trunking)? 可級(jí)聯(lián)交換機(jī)稱為 “多交換機(jī)交換(Multi-Stage Switching)”,單點(diǎn)故障,高可用Fabric,步驟 2: 將原有核心 交換機(jī)移到邊緣,多點(diǎn)交換設(shè)計(jì): 核心邊緣模型,步驟 1: 在SAN Fabric的核心 配置較大的交換機(jī),類似于FDDI骨干網(wǎng),大交換機(jī)可以在如下多點(diǎn)交換環(huán)境之中使用: 提高邊緣節(jié)點(diǎn)的連接能力 替換原有核心交換機(jī)以提高核心節(jié)點(diǎn)連接能力 連接各個(gè)SAN孤島,SAN Fabric擴(kuò)展的三塊基石,網(wǎng)絡(luò)自愈(Self-Healing) (F.S.P.F),ISL 優(yōu)化,遠(yuǎn)距離支持 10公里,自恢復(fù)的SAN Fab

37、ric,FSPF將交換機(jī)結(jié)合在一起并建立一個(gè)受到保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ) 自動(dòng)Fabric拓?fù)浞治龊吐窂竭x擇 在SAN配置變化時(shí)動(dòng)態(tài)配置路由 (自學(xué)習(xí)) 可以設(shè)定靜態(tài)路由 發(fā)生故障自動(dòng)選擇下一條最佳路徑 FSPF只保護(hù)網(wǎng)絡(luò)本身, 節(jié)點(diǎn)需要擁有兩條路徑連接到SAN Fabric,Fabric最短路徑優(yōu)先算法,自動(dòng)故障切換 在故障情況下 (數(shù)據(jù)傳輸繼續(xù)進(jìn)行),Fabric最短路徑優(yōu)先 (FSPF),是指連接狀態(tài)路徑選擇協(xié)議 (源于 OSPF) 使用鏈路權(quán)值/權(quán)重 考慮跳躍數(shù)量 確?？捎脦?Domain ID分配進(jìn)程結(jié)束后立即啟動(dòng) 六個(gè)簡(jiǎn)單步驟: 通知相鄰的交換機(jī) 與相鄰交換機(jī)相互交換全部連接狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)信

38、息 更改連接狀態(tài)記錄 計(jì)算數(shù)據(jù)源與目標(biāo)之間的最短路徑 建立路由 運(yùn)行!,最短路徑優(yōu)先,Hello!,Hello!,Hello!,Hello!,Hello!,每個(gè)圓代表一臺(tái)交換機(jī),連接權(quán)值為路經(jīng)權(quán)值之和,每臺(tái)交換機(jī)計(jì)算到達(dá)其他交換機(jī)的最短路徑,1000,1000,1000,500,500,交換機(jī)間鏈接(ISL)優(yōu)化,ISL內(nèi)部干線合并 虛擬通道 ISL外部干線合并 動(dòng)態(tài)負(fù)載分擔(dān) 動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡 這些解決方案將多點(diǎn)交換建立成為一個(gè)真正高性能網(wǎng)絡(luò)模型,讓我們研究幾個(gè)用于提高ISL吞吐能力的解決方案,即連接即工作!,緩沖池,ISL內(nèi)部干線合并 虛擬通道,0 (Class F),1 (Link Contr

39、ol),2 (class 2/3 data),3,4,5,6,7,ISL,ISL,虛擬通道,緩沖池,ISL內(nèi)部干線合并用于ISL通訊性能優(yōu)化 每個(gè)物理ISL連接劃分為8個(gè)虛擬通道 4個(gè)優(yōu)先層 (0-3)允許提供保障服務(wù)(QoS)分發(fā)服務(wù) 每個(gè)虛擬通道擁有獨(dú)立的流控制 當(dāng)一個(gè)虛擬通道成為瓶頸時(shí), 不會(huì)影響其他虛擬通道 優(yōu)點(diǎn) 減少擁塞和確保數(shù)據(jù)流效率(平衡) 區(qū)分不同的網(wǎng)絡(luò)傳輸類型,在每個(gè) ISL內(nèi)部,ISL動(dòng)態(tài)負(fù)載分擔(dān),動(dòng)態(tài)負(fù)載分擔(dān)(外部干線合并) ISL基于循環(huán)分配原則(智能路由)在多點(diǎn)交換Fabric中平衡傳輸負(fù)載 不同節(jié)點(diǎn)在所有可用ISL上實(shí)現(xiàn)智能共享 追加的ISL帶寬可以立刻獲得利用 固定路由可以保證專用帶寬 保持傳輸順序,所有 ISL都可以以全速運(yùn)行,ISL動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡,動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡 (8Gb/秒干線合并) 可以將最多4條ISL合并成為一條邏輯I