1、精選優質文檔-傾情為你奉上精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業專心-專注-專業精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業博科的虛擬分區技術Virtual Fabric（以下內容為資料搜集網上整理）以下內容中部分是參考博科官方的白皮書所寫，僅供參考。博科和McDATA是SAN網絡這個行業的鼻祖，博科以前從開放環境做起而McDATA則是從大機環境做起，隨著大機環境的日趨完善以及開放環境的逐漸流行，不斷壯大的兩家各自都開始盯上了對方所擅長的市場，因此在90年代末期到21世紀10年代初這段時間內博科和McDATA兩家先后都試驗性的向市場推出了一種稱之為虛擬分區的技術，這種技術當時只能運行于各家的

2、高端產品之上，兩家都希望基于這樣一種技術的出臺，在各自高端的產品上都能通過虛擬分區的方式來同時運行開放環境的FC和主機環境的ESCON/FICON，在滿足數據服務的同時更能蠶食對方的市場。只是可惜的是這個技術在當時有些過于超前，大多數用戶并不感興趣，所以兩家只好陸續作罷從產品功能清單中將其移出封存。但在此之后于10年代中期慢慢進入存儲領域的第三股勢力思科，則借助對此類技術的研究并調整后作為自己SAN交換機的主力技術推向市場，并起了一個非常具有市場眼光的名字VSAN。在博科完成并購McDATA之后，盡管市場上還有其他一些玩家，但事實上存儲網絡這個市場就真正能稱得上正式選手也就只有博、思二科了。因

3、此在完成收購后博科迅速調整自己的產品發展戰略，一方面將原McDATA在架構設計和軟件特性中的精華融入到自己的設計當中，而另一方面一個更重要的舉措就是在新一代產品上恢復虛擬分區技術，在經過徹底的優化與改良后，博科在8G產品上按照ANSI的工業標準重新啟用的虛擬分區技術Virtual Fabric，簡稱VF。 使用Virtual Fabrics，客戶可以將一個物理交換機劃分為若干個邏輯交換機。而每個邏輯交換機均可獨立地建立或從屬于一個邏輯Fabric（邏輯SAN網），由此而構成的任意邏輯Fabric擁有獨立的數據路徑、Fabric架構配置（分區、服務質量（QoS）、互操作模式等）和管理。事實上，無

4、論是否使用VirtualFabrics功能，用戶都可以從Fabric OS（FOS）的諸多高級特性中受益，通過輕松的管理就能實現高性能、高可擴展性和高可用性。隨著Brocade Fabric OS（FOS）6.2的發布，博科的用戶在架構設計當中又增加了一個新的選擇：基于ANSI標準實現的Virtual Fabrics。Virtual Fabrics的兩項新增功能：邏輯交換機和邏輯Fabric均在FOS微碼當中默認提供。如圖1所示，物理交換機可以分成若干個獨立管理的邏輯交換機，其中每個都有自己的數據、控制和管理路徑。邏輯交換機可以配置為任何博科所支持的互操作模式，其中包括McDATA Fabri

5、c或McDATA Open Fabric模式。邏輯交換機可用于： 按端口（而不是交換機）分配Fabric架構資源 簡化按客戶、部門、應用或存儲層進行的存儲收費 整合多個Fabric架構中的資源由于不需要在存儲區域網（SAN）中的每臺交換機上啟用邏輯交換機，因此可在現有環境中實現簡單而無中斷的部署。如圖1所示，每個邏輯交換機分別屬于一個邏輯Fabric。邏輯Fabric包括分配給它的所有邏輯交換機，而且還可能包括不支持Virtual Fabrics的物理交換機。每個邏輯Fabric都能支持FOS Native、McDATA Fabric或McDATA Open模式。多個邏輯Fabric內的數據傳

6、輸可以通過共用 一種被稱為“XISL”的特殊交換機間級聯鏈路（ISL）來實現，XISL可以在同一條物理鏈路上傳輸多個邏輯Fabric的數據流，同時保持各個Fabric架構間彼此的相互隔離。或者在邏輯交換機之間亦可以使用傳統的ISL連接，來傳輸單個Fabric架構內的數據流。ISL和XISL連接都可以使用任意的標準FC端口和DCX系列交換機所獨有的機柜間鏈路（ICL），這兩種鏈接方式均支持博科獨有的鏈路帶寬合并技術（Frame Based Trunking）和領先的鏈路負載均衡技術（動態路徑選擇，DPS）從而實現對多鏈路帶寬的充分利用。此外，邏輯Fabric還能夠支持基于3層的集成路由（IR）。

7、基于這一特性，由部分或一個或多個物理交換機所創建出的邏輯交換機即可創建或被指定成為一個骨干Fabric（BackboneFabric）。骨干Fabric架構與各個獨立的邊緣Fabric架構以SAN路由的方式連接；而借助LSAN ZONE分區功能即可允許數據流在任意邊緣Fabric架構中所選擇的設備之間傳輸。在使用Virtual Fabrics功能時，只有那些構成邏輯交換機且成為骨干交換機的端口才會在骨干Fabric架構中，而其它端口則不在骨干Fabric架構中且可以分配給任何其它邏輯交換機。Virtual Fabrics可以在支持VF的8 Gbit/sec平臺上使用，其中包括： Brocade

8、 DCX Backbone Brocade DCX-4S Backbone Brocade 5300交換機 Brocade 5100交換機為了保護用戶的投資，不支持VF的產品（如Brocade 48000導向器、早期的2 Gbit/sec和4 Gbit/sec 運行FOS微碼的B系列平臺及運行M-Enterprise OS（M-EOS）微碼的M系列平臺等）也可以與支持VF的產品中的邏輯交換機進行無縫連接，而不需要重新進行任何配置。為了簡化管理，一般情況下建議用戶使用最新的管理平臺，即Brocade Data CenterFabric Manager（DCFM）。一旦創建成功，邏輯交換機和邏輯F

9、abric就可以采用與物理交換機和物理Fabric架構完全相同的方式進行管理。可以使用標準的FOS命令行界面（CLI）命令來執行Virtual Fabrics的配置和管理功能，或者為它們編寫相應的腳本。VIRTUAL FABRICS與FOS功能 Virtual Fabrics是可以添加到現有FOS眾多功能中的一個選項：它不會替換這些功能。無論是否使用Virtual Fabrics，所有博科SAN都具有以下功能：不停機搭建Fabric架構。添加或刪除交換機和 ISL不會中斷Fabric架構中其它任何位置上的數據流。 注冊狀態變更通知（RSCN）隔離及壓制。在Brocade 環境內Fabric架構

10、或終端設備狀態的任何改變不會造成所謂廣播風暴。狀態變更通知的發送僅限于那些“需要知道”的區域。 分區（Zoning）。可以將應用數據流安全地限制在那些需要連接的設備中。 高級分區（Advanced Zoning）。可以將諸如加密、數據流隔離、服務質量（QoS）和光纖通道（FC）路由等Fabric架構服務簡單、快速地配置為某個區的屬性。 快速Fabric架構融合。路由表的更新在經過優化之后，可以在幾秒鐘（而不是幾分鐘）之內對多達55臺交換機的6,000個端口進行融合。 獨有的基于幀級別的鏈路帶寬合并（Frame Based Trunking）。8 Gbit/sec的鏈路帶寬合并能實現高達64 G

11、bit/sec的完全可用傳輸帶寬而無單點故障。 分布式域名服務器數據庫。每臺交換機都包含一個完整的Fabric架構路由數據庫，可實現無單點故障的極高可用性。 統一的微碼體系。所有FOS產品都使用一個經過要求最苛刻的應用環境驗證的微碼體系，該體系支持整個產品線的擴展和統一管理，以實現投資保護。 多協議支持。FOS支持FC Protocol（FCP）、FICON、FC over IP（FCIP）、IP overFC（IPFC）、FC Routing、iSCSI、Converged Enhanced Ethernet （CEE）和FCoE。 無中斷本地連接。運行FOS和M-EOS的設備可以在相同Fa

12、bric架構中使用，可以實現投資保護和向FOS Fabric架構的無中斷移植。您Virtual Fabric功能允許用戶創建多個關于光纖交換機或Fabric的實例，這些實例彼此間擁有完全相互獨立的控制路徑、架構協議體系、名稱服務器、分區、架構最短路徑優先（FSPF）路由協議等等。而博科的統一架構管理工具DCFM使用一個安全、基于角色的訪問控制（RBAC）模型來簡化向管理員分配權限的過程：管理員可以擁有針對每個邏輯交換機或邏輯Fabric的不同權限等級。從這一節開始將重點介紹VF當中的每個基本概念和原理。邏輯交換機 邏輯交換機是Virtual Fabric的基本組成部分。如果在支持VF的交換機上

13、啟用了VirtualFabrics，用戶就可以將該交換機劃分為多個邏輯交換機。物理交換機上的端口則可以動態地分配給機柜內的任何邏輯交換機，而且可以根據需要重新分配給其它邏輯交換機。端口、交換機和Fabric架構的管理方式與物理交換機或物理Fabric架構完全相同。如圖2所示，Virtual Fabrics包括一個系統定義的默認邏輯交換機和多個用戶定義的邏輯交換機。默認邏輯交換機 默認邏輯交換機（以下簡稱為默認交換機）是在支持VF的交換機上啟用Virtual Fabrics時自動創建的。在尚未配置邏輯交換機/Fabric的初始階段，默認交換機包含了所有物理交換機資源和端口。對于骨干級交換機，插入

14、機柜中的任何刀片上的端口起初都屬于默認交換機。而用戶定義的邏輯交換機所需要的端口則由交換機硬件管理員從默認交換機上動態分配。只要啟用了Virtual Fabrics，就有默認交換機，即使它上面的所有端口都已經被分配給其它邏輯交換機。默認交換機可支持的端口類型與物理交換機相同。邏輯交換機 在用戶創建邏輯交換機時，會為其分配一個獨一無二的Fabric ID（FID），用于識別該邏輯交換機屬于哪個邏輯Fabric。如果邏輯交換機需要更多的端口，可以輕易地從默認交換機或任何其它邏輯交換機中分配。邏輯交換機支持F_Port、E_Port和VE_Port基本邏輯交換機 基本邏輯交換機（以下簡稱基本交換機）

15、是一類可選的且由用戶定義的邏輯交換機。每臺物理交換機最多只能有一個基本交換機。基本交換機用于提供一個公共的通信架構，這個通訊架構可以供同個物理交換機中的所有邏輯交換機共享。多個基本交換機可以在二層（交換層）通過標準FC端口或者ICL連接來互聯組成一個基本邏輯Fabric（以下簡稱基本Fabric架構）。基本交換機之間的物理連接被稱為eXtendedISL（XISL）。XISL連接可以同時傳輸多個邏輯Fabric的數據流，同時保持共享XISL連接的各個邏輯Fabric之間是相互隔離的。此外，基本交換機還可用于創建基于第三層的骨干Fabric架構（Backbone Fabric），它可以通過Fab

16、ric間鏈路（IFL）連接（EX_Port、VEX_Port）來連接邊緣Fabric架構（EdgeFabric）。IFL可以同邊緣Fabric架構中的任何一個邏輯交換機或物理交換機進行相連。高級分區功能通過運用邏輯SAN（LSAN）分區以實現在各個邊緣Fabric中的特定設備之間對數據流進行路由傳遞。具備VF特性的物理交換機都擁有集成路由的功能，它們可以根據需要在其基本交換機中創建EX_Port，無需額外插卡。Brocade FR4-18i FCIP容災刀片上的千兆以太網（GbE）端口亦可以分配給基本交換機，并配置為VEX_Port，以便透過廣域網（WAN）鏈路進行存儲數據的路由傳輸。基本交換

17、機支持E_Port、EX_Port和VEX_Port。還有一些補充的、但很重要的概念。邏輯Fabric 分配給邏輯交換機的Fabric ID（FID）用于識別屬于某個特定邏輯Fabric的數據流。其它機柜中具有相同FID的邏輯交換機也可以加入到同一個邏輯Fabric中。邏輯Fabric中的邏輯交換機之間可以直接用 ISL（包括標準FC端口和/或ICL連接）進行互聯，這些ISL鏈路完全支持數據幀級別鏈路帶寬合并和DPS鏈路負載均衡。與物理Fabric架構相同，在邏輯Fabric內ISL連接也是用于傳輸Fabric內部的數據流。對于專用ISL連接在二層上還有另外一種實現方法：使用基本Fabric架

18、構在相同物理連接上傳輸多個邏輯Fabric的數據流，同時可保持各個Fabric的相互隔離。XISL/LISL 如果基本交換機與另一個基本交換機相連，就會建立一條XISL連接，如圖3中所示的大鏈路管道。如果帶有相同FID的邏輯交換機配置使用了XISL（如邏輯交換機#1和#2）進行互聯，則相關的基本交換機將自動在XISL中創建一條邏輯ISL（LISL，無需人工干預自動完成）。該LISL可以將自身承載的數據流同來自多個Fabric的其他數據流隔離開：每條LISL專用于一個Fabric架構的數據流。可以這樣理解：兩臺基本交換機之間的物理XISL連接自動組成一條LISL“隧道”，這條隧道專用于數據流往返

19、于兩端的邏輯交換機，如XISL中的虛線所示。這類虛擬分區的技術在理論上的優勢 大家要注意的是這種技術所產生的背景和目的是什么，我們并不需要在SAN中的所有交換機上都啟用Virtual Fabrics。向現有環境中添加一臺支持VF的交換機不需要中斷系統的運行：邏輯交換機可以連接到以任何博科支持的互操作模式運行的現有Fabric當中。在使用了博科的DCFM的環境內，只需要在一個Virtual Fabric架構管理面板上點擊幾次鼠標，就能創建一個邏輯交換機，并將其分配給一個邏輯Fabric。相關的其它主要優勢也將在本節內逐一說明。每端口資源分配 在有多個Fabric架構的大型應用環境中，其它Fabr

20、ic架構不能使用某個Fabric架構中未使用的端口。而使用Virtual Fabrics，可以動態、無中斷地將未使用的端口移動到任何邏輯Fabric中。由于只需使用數量更少的物理交換機就能擴展多個Fabric架構，因此在通過對未用端口重部署以提高交換機端口利用率的同時，功耗和冷卻方面的成本也得以降低。提高ISL帶寬利用率 基本交換機可以將來自物理交換機中邏輯交換機的數據流匯聚到一個公共基本Fabric架構中。而該基本Fabric架構將保持通過其傳輸的所有邏輯Fabric數據流的相互隔離。向基本交換機中添加端口可以增加XISL的帶寬。通過運用幀級別鏈路帶寬合并技術（FrameTrunking）和DPS多鏈路負載均衡技術，XISL的整體帶寬可得到充分有效地利用，同時最大程度地減少需要的物理連接數量。最后，由于XISL支持FC最短路徑優先（FSPF）協議，一旦干線當中的某一鏈路中發生故障，數據流都會被自動重路由到其它鏈路上，從而保持高可用性。靈活的管理分區 Virtual Fabrics特性允許管理層根據不同的管理模式進行分區以適應不同的管理需求：包括部門級別、不同的服務水平協議（SLA）、FICON、開放式系統或基于應用架構。博科的DCFM允許管理員根據RBAC體系將不同的管理功能進行分發。針對邏輯交換機、邏輯Fa