存儲技術產品基礎光纖技術與產品目錄SAN的概述及FC介紹

SAN存儲部件FC存儲產品

第一部

SAN概述及FC(FibreChannel)介紹Yesterday’sViewCentralizingInformationCentralizingInformation=Value分布式存儲集中存儲存儲行業應用

對數據安全性要求很高的企業

典型行業:電信、金融和證券，

典型業務:計費對數據存儲性能要求高的企業

典型行業:電視臺、交通部門和測繪部門

典型業務:音頻/視頻、石油測繪和地理信息系統等在系統級方面具有很強的容量(動態)可擴展性和靈活性的企業

典型行業:各中大型企業

典型業務:ERP系統、CRM系統和決策支持系統具有超大型海量存儲特性的企業

典型行業:圖書館、博物館、稅務和石油

典型業務:資料中心和歷史資料庫

存儲行業應用

具有本質上物理集中、邏輯上彼此獨立的數據管理特點的企業

典型行業:銀行、證券和電信，

典型業務:銀行的業務集中和移動通信的運營支撐系統(BOSS)實現對分散數據高速集中備份的企業

典型行業:各行各業，

典型業務:企業各分支機構數據的集中處理數據在線性要求高的企業

典型行業:商業網站和金融，

典型業務:電子商務實現與主機無關的容災的企業

典型行業:大型企業

典型業務:數據中心DAS、NAS、SAN發展DAS-直聯存儲NAS-附網存儲SAN-區域存儲DirectAttachedStorage問題有限的距離有限的連接磁盤驅動器數量有限的冗余SCSIDirectAttachedStorage直接連接存儲難以實現系統優化計算資源存儲資源帶寬我們需要網絡連接模式以提高存儲系統利用率WhatisNAS?WhatisNAS?NetworkAttachedStorage

網絡附加存儲專注與網絡文件共享支持的協議包括

CIFS,NFSandHTTPNAS是網絡技術在存儲領域的延伸和發展異構平臺文件數據的共享簡單的安裝和使用QuickReferenceLocalAreaNetwork(LAN)WideAreaNetwork(WAN)CommonInternetFileSystem(CIFS)NetworkFileSystem(NFS)HyperTextTransferProtocol(HTTP)StorageModelforNASLANorWANTCP/IPFile/recordlayerFileSystem(FS)

bytes->files->logicaldrivesBlocklayerStoragedevices(disks,…)DASStorageApplicationNFS/CIFS/HTTPNASApplianceStorageAreaNetwork

存儲區域網絡SAN“SAN”是一個由光纖交換機構成并具有良好系統設計的高智能網絡,這一網絡可以提供企業級的性能,擴展能力,可管理能力,可靠性和可用能力StorageAreaNetworkStorageAreaNetwork（

SAN）提高存儲設備利用率存儲區域網絡(SAN)

僅需20%的備用空間可立即按需提供存儲容量SAN連接存儲設備可以有效減少備用空間整和UNIX與NT存儲增長需求NTNTUNIX80%直接連接存儲(DAS)

服務器直接連接 可能有超過50%的存儲設備閑置，以備擴容之需(空白空間)管理成本5至6倍于購買成本50%50%50%NTUNIXNTNTUNIXNT“讓我們的存儲發揮更大作用”提高企業信息的可用性

存儲區域網絡(SAN)

與基于網絡或直接連接式的備份，SAN可令備份操作更快完成企業應用程序可更快速恢復服務縮短意外服務中斷時間，盡快恢復遺失或損壞的數據提高企業生產力直接連接存儲(DAS)

備份傳輸堵塞企業局域網備份/恢復時間冗長在備份/恢復期間應用軟件和信息需中斷服務信息的可用能力保障業務的正常運行NTUNIXLANLANNTUNIX備份服務器備份服務器提高對應用系統的保護存儲區域網絡(SAN)

基于SAN群集提供高可用解決方案，明顯降低成本一臺備用服務器可支持多臺工作服務器，N:1切換減少維護開支直接連接存儲(DAS)

三臺重要應用軟件服務器需要三臺備用服務器1:1故障切換，成本高昂降低高可用關鍵業務應用的構建成本PSPSPSPPPSDAS、NAS、SAN比較光纖通道=通道和網絡的完美結合光纖通道網絡通道有限的擴展能力短連接距離有限的管理能力高速度低延遲數據完整性大量數據傳輸超級錯誤檢測能力脆弱非阻塞數據傳輸錯誤檢測能力路由連接能力遠距離管理能力光纖通道的優點光纖通道不是一種新的協議，為上層協議(SCSI,IP等)提供一個通用硬件傳輸平臺。高速:現在可以提供2Gbit(200MB)/秒的數據傳輸速率,全雙工專有連接,未來可升級至10Gbit/秒無阻塞數據傳輸最大10公里連接距離(通過擴展器可連接上千公里,非常適于災難恢復應用)先進的流控制系統保證數據按順序傳輸.多平臺系統支持

(包括

AIX,NT,Solaris,HP/UX,UNIX,LINUX,Novell,等)支持傳統環境和應用可把光纖通道看做超級SCSI

速度更快…更好的連接線…更多的連接數量…較低的管理費用…可以連接更長距離…更強大的管理能力…光纖通道類似于超級SCSISUPERSCSIFCFRAMESCSIFCFRAMESCSIFCFRAME光纖通道高速公路(一個新的底層數據傳輸途徑)并行與串行接口之間的比較

光纖通道基于核心SCSI協議設計,光纖通道通過將并行接口轉換為串行接口極大的提高了SCSI的性能Data1Control1Data2Control2Data3Control3SCSI的并行接口多條連接線光纖通道的串行接口Data3Control3Data2Control2Data1Control1單連接線并行總線難以保證在遠距離上數據的傳輸順序

(電磁干擾)光纖通道存儲特性

SCSI-命令集-物理傳輸光纖通道第一代ArbitrationLoop光纖通道第二代交換式Fabric節點連接能力15126(28)(光纖通道集線器)1千6百萬個(224)(光纖通道交換機)距離限制25米10公里10公里(可擴展)最大帶寬160MB/秒

(半雙工共享帶寬)100MB/秒(全雙工共享帶寬)200MB/秒(全雙工獨占帶寬)多協議支持否是是管理支持能力否(非熱插拔)是先進

(telnet,SES,SNMP,GUI,API)錯誤隔絕否最低程度是FC

拓撲Point-Point只能連接2個設備(直接連接)交換式Fabric最多支持1600,000個設備(光纖交換機)ArbitratedLoop最多支持126個設備(光纖Hub)PointtoPoint主機ProcessorMemoryI/OBusN_Port0BridgeTXRX200MB/sRXTX磁盤柜N_Port1控制器Transmit(TX)信號發射

Receive(RX)信號接收FibreChannelArbitratedLoopTXRXNL_port0TXRXNL_port3RXTXNL_port1RXTXNL_port2最大連接126的節點FC-ALPronounced“F-kal”SwitchedFabricFabricTXRXN_port0TXRXN_port1TXRXN_port2TXRXN_port3TXRXN_port4224=16millionnodespossibleF_portAF_portEF_portDF_portCF_portB光纖通道端口類型設備(節點)端口N_Port =“Fabric直接連接設備”NL_Port=“Loop連接設備”

交換機端口E_Port =“擴展端口”(交換機到交換機)F_Port =“Fabric端口”FL_Port =“FabricLoop端口”G_Port =“普通(Generic)端口—可以轉化為E或F”U_Port =“通用(Universal)端口”(用于描述自動端口檢測的術語)端口鏈接輸入輸出

點對點

ArbitratedLoopFabricFabric端口狀態Fabric節點

N_PortF_PortF_PortE_PortE_PortFL_Port節點N_Port交換機2交換機1節點NL_Port節點NL_PortU_Port固定地址格式固定地址

(64-位)WWN(類似于出生證明編號)每個fabric設備(HBA,交換機,存儲)都擁有一個(或多個)WWN地址使用IEEE分配的地址格式

10:00:00:60:69:00:60:02

IEEE格式節點WWN:1=b‘0001000000000’端口WWN:2=b‘0010000000000’廠商定義FCSAN的冗余EthernethuborswitchABsubsystemServer1HBAHBAHBAServer2HBAFibreChannelswitchEthernettoclientworkstationsFCSAN擴容ABsubsystemAServer1HBAHBAHBAServer2HBAFibreChannelswitchABsubsystemB第二部分FCSAN存儲部件FCSAN存儲部件概覽光纖交換機存儲子系統光纖通道主機接口卡(HBA)為服務器或客戶機內部總線(PCI和SBUS等)提供與光纖網絡的接口HBA軟件驅動為操作系統提供所需存儲信息對I/O進行操作，I/O同時對正常請求進行控制銅/光介質支持(可能是雙接口卡)HBA的角色HBA卡廠商

Qlogic：Qla2200A/Qla2200F/Qla2200F/Qla2200GQla2310F/Qla2340L/Qla2342LWinNT/XP/NetWare/Linux/Solaris

SANSurfer

Emulex:LP850/LP9002L/LP9802LWinNT/XP/NetWare/Linux/Solaris/HPUX/AIX

HBAnywhere

LSILogic:FC40909G/FC40919O/FC44929LOWinNT/XP/NetWare/Linux/Solaris/SCO

MPTDriver連接線和接口部件類別速率介質接口類型傳輸距離2GbFibre1GbFibre銅纜連接線和接口部件介質種類速度距離(m=米)9μm單模光纖(長距離)100MB/s200MB/s2m–10km50μm短模光纖(短距離)100MB/s200MB/s2m–500m電信號(銅介質)100MB/s0m–24m1Gbps光纖使用SC接口,2Gbps使用LC接口(SFP)光纖通道不只等于光纖銅纜和光纜DB9HSSDCFC線纜Glass

CoreGlass

CladdingCoatingGlassCoreGlassCladdingCoatingMultimodeFiberSingle-modeFiberMultimodeFibreInputtofiberOutputfromfiberLEDOpticalReceiver50mupto500Metersor62.5mupto300MetersSingleModeFibreSinglepath-length,ormode,imposedbythefiberpreservestheshapeofthepulseLEDOpticalReceiver9mupto10KilometersInputtofiberOutputfromfiberGBIC/SFP

銅口GBIC 光口SFP 光口GBICGBIC：GigaBitInterfaceConnector，千兆接口轉換模塊,主要功能是提供相應介質接口(銅或光)SFP：SmallFormFactorPlug，2Gbps設備使用的GBIC，小型封裝可插拔器件短波LED光GBIC或SFP最大500米長波激光GBIC或SFP最大10公里增強長波激光GBIC最大80公里光纖交換機:網絡智能的核心連接多個端口(8,16,64,128口)支持交換Fabric和傳統loop設備1Gb/秒和2Gb/秒傳輸速率(自適應)全雙工性能,使用cut-through路由算法交換機間提供8Gb/秒邏輯干線合并拓撲結構自動協調,自動配置(自恢復)端到端性能監控廠商存儲設備RAID–冗余獨立磁盤陣列系統JBOD–只是一組盤(磁盤組)磁帶庫–主要用于數據備份和恢復選件:橋接器和ExtendersFC-SCSI路由/橋接器將SCSI設備映射為一個單獨的AL-PA地址可配置映射表SNMP管理功能光Extenders允許光纖的連接距離>10公里第三部分FC存儲產品介紹

系統特征模塊設計系統連接控制器特性

系統性能

系統功能系統管理注意事項FC存儲產品介紹配置類型級聯能力不支持級聯

RAID＋7JBOD磁盤IO

受限于存儲子系統的級聯能力控制器單控/雙控

系統特征高性能主機和磁盤驅動器全光纖通道連接提供2Gb/s的通道帶寬滿足大容量需求

支持112塊146GB的FC硬盤靈活的容量選擇

通過連接擴展陣列可以擴展到112個磁盤驅動器(16.3T)

支持10KRPM18/36/73/146GB和15KRPM18/36/73GBHDDs高可用性功能雙控制器、雙電源/風扇支持冗余、可熱插撥部件:電源和風扇支持冗余的多I/O路徑支持多種RAID級別（0、1、3、5和10）混用系統特征動態存儲管理支持動態RAID遷移支持動態容量擴展支持動態條帶遷移支持SAN的設計行業領先的光纖通道主機與光纖通道驅動器的連接緊湊、靈活的配置

3U（EIA部件）的機架安裝空間連接7個JBOD擴展陣列環路級聯方式ID設置速率2Gb/s系統連接-級聯單主機雙控直聯，非冗余，具有故障切換功能

服務器磁盤陣列系統連接-單主機雙控直聯服務器服務器磁盤陣列系統連接-雙主機雙控直聯服務器服務器磁盤陣列JBOD系統連接-雙主機雙控級聯服務器服務器磁盤陣列JBOD系統連接-雙主機雙控級聯（冗余）服務器服務器磁盤陣列JBODQlogicSANBOX-8系統連接-雙主機雙控級聯（冗余）

冗余、熱插拔的控制器

BBU支持控制器

Intel80321I/OProcessor(XORengineembedded)256MB-1GBDDRSDRAMCache(128MBProcessorMemoryShared)BBU:7DaysFor256MBCache,3DaysFor1GBCache16MBFLASH128KBNVSRAMRS-232串口：DB-910/100Base-T以太網口：RJ-452個主機FastP接口：AglientTachyonDX21個級聯FastP接口：AglientTachyonDX2控制器技術規格

OperationSystemFirmware5.40：

WindowsNT、2K，Linux，Netware；IBMAIX，HP-UX、SunSolaris、CompaqTru64、SGIIRIXFCHBAEmulex、HP、JNI、LSILogic、Qlogic、Syskonnect(iSCSI)FCHUBGadzoox、Vixel、BrocadeFCSwitchGadzoox、Vixel、Brocade、McData、Nishan、Qlogic

SoftwareFalconStor

IPStor、LegatoNetWorker、SUNCluster、MSCS、NetWareCluster、SureHAVeritasVolumeManager/VCS/DMP/NetBackup控制器兼容性

控制器LED

磁盤冗余RAID功能熱備份盤HotSpare控制器緩存鏡像CacheMirror后臺介質掃描Backgr