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1、FC-SAN存储结构存储结构1本章目标了解光纤通道协议栈的层次了解光纤通道中的端口类型掌握FC-SAN的各类拓扑结构了解光纤通道中的产品组成2本章内容7.27.2FC-SANFC-SAN产品产品7.17.1光纤通道协议光纤通道协议37.1光纤通道47.1光纤通道协议在多个处理器之间或处理器与外围设备之间，有通道和网络两种基本的通信类型通道通道在通信设备之间提供一种直接的或点到点交换的连接数据传输率高，开销非常低偏向使用硬件实现网络网络是分布节点的聚集，各节点用自己的网络协议支持节点间的交互作用开销相对较高，速度和效率比通道要低偏向使用软件实现 (TCP/IP ATM和IEEE802)57.1光
2、纤通道协议光纤通道协议是ANSI X3T11在20世纪90年代中期提出的光纤通道目的是为了在工作站、主机、超级计算机、存储设备和显示器之间进行联网、存储和数据传输光纤通道是构建SAN的基础，是SAN系统的硬件接口和通信接口光纤通道定义了多种传输速度，包括从100Mb/s4Gb/s的传输带宽67.1光纤通道协议光纤通道层次命名和编址约定端口类型FC-SAN的拓扑结构77.1.1光纤通道层次层层 数数功功 能能使用实例使用实例FC-4上上层协议接口接口如如SCSI-3、IP、ATM等等FC-3通用服通用服务正在开正在开发之中之中(可能包含数可能包含数据加密和据加密和压缩功能功能)FC-2帧协议和流
3、控制和流控制组帧、流量控制、服、流量控制、服务类FC-1编码方式方式8B/10B编码、链路控制路控制FC-0物理接口物理接口光光/电、传输介介质l光纤通道标准定义了一个通过网络移动数据的多层结构,包括定义物理层的特征,传输控制方法以及与TCP/IP,SCSI-3,ATM和其他一些协议的上层接口7.1.1光纤通道层次（续）光纤通道和以太网与OSI参考模型的对应关系97.1.2命名和编址约定在光纤通道中，设备被称为节点（Node）一般来说，节点只有一个物理接口，称为节点端口或者N_Port每个节点都包含由制造商指定的一个固定的64位节点名，一般称之为WWN(World-wide Name),除了光
4、纤通道名,通信设备还被动态地分配一个24位的端口地址,即Port_ID,它用于帧的寻址.通信双方的这种24位地址嵌入在帧头中,作为目的标识符D_ID或源标识会S_IDWWN并不用于网络中的帧传输107.1.3端口类型光纤通道中数据传输的来源和目的地是“Node”Node产生的数据通过N_Port之间架设的物理通讯链路与其他Node完成数据交换除了N_Port类型的端口以外，光纤通道还定义了一系列不同类型可以用于传输和接收光纤通道数据的端口117.1.3端口类型（续）节点（主机或存储设备）上的端口N_Port:节点(主机或存储设备)上使用的端口类型NL_Port:Node Loop Port:一
5、种拥有仲裁环路功能和协议的特殊端口类型交换或路由设备上的端口F_Port:提供一个到单个N-Port的点到点的连接FL_Port:用于光纤通道仲裁环路的操作E_Port:扩展端口(Expansion Port),用于连接另一台交换机或路由器上的E_Port通用类型端口G_Port:一个通用光纤端口,它即可以当E_Port端口使用,也可以当F_Port端口使用.这个通用端口的运行模式是在端口初始化时决定的.当与一个N_Port端口连接时,这个通用端口就是F_Port,当与E_Port端口连接时,这个端口就是E_Port.一般用在交换设备上L_Port:一种在仲裁环中使用的通用端口,它可以代表NL
6、_Port和FL_Port类型的端口127.1.3端口类型（续）NodeNodeNodeNodeNodeSwitchSwitchNodeNodeHubHubNodeNodeNode137.1.4FC-SAN的拓扑结构点对点（FC-P2P）点对点允许两个Node（一台服务器和一台存储设备）之间直接通讯用户难以在点对点配置环境下追加任何设备147.1.4FC-SAN的拓扑结构（续）仲裁环（FC-AL）仲裁环是一个共享的、可提供吉比特带宽的环状网，其连接方式与IBM的令牌环网类似在仲裁环拓扑中，设备必须根据仲裁访问环路157.1.4FC-SAN的拓扑结构（续）交换网（FC-SW）交换网是指一个或多个
7、光纤交换机，单独或以扩展型方式存在于网络中交换网能为每个端口提供全带宽167.1.4FC-SAN的拓扑结构（续）交换网与冲裁环的比较仲裁环将带宽分享，交换网是带宽独享仲裁环中最多只能有127个设备，在交换网中，可支持多达1600万个N_Port177.2FC-SAN产品主机总线适配器（HBA） 光纤通道RAID仲裁环HUB光纤通道交换机187.2.1主机总线适配器（HBA）主机总线适配器是一个在服务器或工作站的内部总线结构和其他网络或存储设备间提供输入/输出处理和物理连接的电路板或集成电路适配器HBA有多种类型，适用于各种总线类型和用于传输的各种物理链接通常情况下，我们所说的HBA主要是指用于
8、连接FC-SAN的适配器197.2.2光纤通道RAID RAID标准定义了多种方法以将数据存储到多个磁盘上，并定义了RAID智能控制器的形式RAID控制器可以用软件实现，但更多的是用硬件来实现的207.2.3仲裁环HUB仲裁环HUB对于许多中等性能的共享存储应用而言是种很不错的选择当仲裁环引入仲裁环HUB时，能够显著地降低端口中断工作的可能性仲裁环HUB也可以使用多种连接介质组建环路217.2.4光纤通道交换机光纤交换机根据其功能和特点被分为不同的类别入门级光纤交换机入门级交换机的应用主要集中于8到16个端口的小型工作组通常情况下，企业不会单独购买入门级交换机，而是经常和其他级别交换机一起购买，以组成一个完整的存储解决方案企业级光纤交换机企业级交换机提供比入门级交换机更高的可靠性和更强大的性能企业级交换机更多的用于连接入门级交换机227.2.4光纤通道交换机（续）核心级光纤交换机核心光纤交换机一般位于大型SAN的中心核心光纤交换机通常提供很多端口，从64口到128个端口到更多核心光纤交换机拥有非常宽的内部总线，以最大的带宽路由数据帧核心光纤交换机往往采用基于“模块式”的热插拔电路板核心光纤交换机的所有部件都是冗余的23本章总结光纤通道协议栈的层次结构光纤通道中的端口类型及其特点FC-SAN的各类拓扑结构光纤通道中的产品组成24
