光纖存儲技術(shù)與產(chǎn)品

存儲技術(shù)產(chǎn)品基礎(chǔ)光纖技術(shù)與產(chǎn)品目錄SAN的概述及FC介紹

SAN存儲部件FC存儲產(chǎn)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(yè)應(yīng)用

對數(shù)據(jù)安全性要求很高的企業(yè)

典型行業(yè):電信、金融和證券，

典型業(yè)務(wù):計(jì)費(fèi)對數(shù)據(jù)存儲性能要求高的企業(yè)

典型行業(yè):電視臺、交通部門和測繪部門

典型業(yè)務(wù):音頻/視頻、石油測繪和地理信息系統(tǒng)等在系統(tǒng)級方面具有很強(qiáng)的容量(動態(tài))可擴(kuò)展性和靈活性的企業(yè)

典型行業(yè):各中大型企業(yè)

典型業(yè)務(wù):ERP系統(tǒng)、CRM系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)具有超大型海量存儲特性的企業(yè)

典型行業(yè):圖書館、博物館、稅務(wù)和石油

典型業(yè)務(wù):資料中心和歷史資料庫

存儲行業(yè)應(yīng)用

具有本質(zhì)上物理集中、邏輯上彼此獨(dú)立的數(shù)據(jù)管理特點(diǎn)的企業(yè)

典型行業(yè):銀行、證券和電信，

典型業(yè)務(wù):銀行的業(yè)務(wù)集中和移動通信的運(yùn)營支撐系統(tǒng)(BOSS)實(shí)現(xiàn)對分散數(shù)據(jù)高速集中備份的企業(yè)

典型行業(yè):各行各業(yè)，

典型業(yè)務(wù):企業(yè)各分支機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)的集中處理數(shù)據(jù)在線性要求高的企業(yè)

典型行業(yè):商業(yè)網(wǎng)站和金融，

典型業(yè)務(wù):電子商務(wù)實(shí)現(xiàn)與主機(jī)無關(guān)的容災(zāi)的企業(yè)

典型行業(yè):大型企業(yè)

典型業(yè)務(wù):數(shù)據(jù)中心DAS、NAS、SAN發(fā)展DAS-直聯(lián)存儲NAS-附網(wǎng)存儲SAN-區(qū)域存儲DirectAttachedStorage問題有限的距離有限的連接磁盤驅(qū)動器數(shù)量有限的冗余SCSIDirectAttachedStorage直接連接存儲難以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化計(jì)算資源存儲資源帶寬我們需要網(wǎng)絡(luò)連接模式以提高存儲系統(tǒng)利用率WhatisNAS?WhatisNAS?NetworkAttachedStorage

網(wǎng)絡(luò)附加存儲專注與網(wǎng)絡(luò)文件共享支持的協(xié)議包括

CIFS,NFSandHTTPNAS是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在存儲領(lǐng)域的延伸和發(fā)展異構(gòu)平臺文件數(shù)據(jù)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(qū)域網(wǎng)絡(luò)SAN“SAN”是一個(gè)由光纖交換機(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)級的性能,擴(kuò)展能力,可管理能力,可靠性和可用能力StorageAreaNetworkStorageAreaNetwork（

SAN）提高存儲設(shè)備利用率存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)

僅需20%的備用空間可立即按需提供存儲容量SAN連接存儲設(shè)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(wù)器直接連接 可能有超過50%的存儲設(shè)備閑置，以備擴(kuò)容之需(空白空間)管理成本5至6倍于購買成本50%50%50%NTUNIXNTNTUNIXNT“讓我們的存儲發(fā)揮更大作用”提高企業(yè)信息的可用性

存儲區(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)遺失或損壞的數(shù)據(jù)提高企業(yè)生產(chǎn)力直接連接存儲(DAS)

備份傳輸堵塞企業(yè)局域網(wǎng)備份/恢復(fù)時(shí)間冗長在備份/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NTUNIXLANLANNTUNIX備份服務(wù)器備份服務(wù)器提高對應(yīng)用系統(tǒng)的保護(hù)存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)

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

三臺重要應(yīng)用軟件服務(wù)器需要三臺備用服務(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PSPSPSPPPSDAS、NAS、SAN比較光纖通道=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數(shù)據(jù)完整性大量數(shù)據(jù)傳輸超級錯(cuò)誤檢測能力脆弱非阻塞數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤檢測能力路由連接能力遠(yuǎn)距離管理能力光纖通道的優(yōu)點(diǎn)光纖通道不是一種新的協(xié)議，為上層協(xié)議(SCSI,IP等)提供一個(gè)通用硬件傳輸平臺。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,未來可升級至10Gbit/秒無阻塞數(shù)據(jù)傳輸最大10公里連接距離(通過擴(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.多平臺系統(tǒng)支持

(包括

AIX,NT,Solaris,HP/UX,UNIX,LINUX,Novell,等)支持傳統(tǒng)環(huán)境和應(yīng)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(shù)量…較低的管理費(fèi)用…可以連接更長距離…更強(qiáng)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(gè)新的底層數(shù)據(jù)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(xié)議設(shè)計(jì),光纖通道通過將并行接口轉(zhuǎn)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(yuǎn)距離上數(shù)據(jù)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(jié)點(diǎn)連接能力15126(28)(光纖通道集線器)1千6百萬個(gè)(224)(光纖通道交換機(jī))距離限制25米10公里10公里(可擴(kuò)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(dú)占帶寬)多協(xié)議支持否是是管理支持能力否(非熱插拔)是先進(jìn)

(telnet,SES,SNMP,GUI,API)錯(cuò)誤隔絕否最低程度是FC

拓?fù)銹oint-Point只能連接2個(gè)設(shè)備(直接連接)交換式Fabric最多支持1600,000個(gè)設(shè)備(光纖交換機(jī))ArbitratedLoop最多支持126個(gè)設(shè)備(光纖Hub)PointtoPoint主機(jī)ProcessorMemoryI/OBusN_Port0BridgeTXRX200MB/sRXTX磁盤柜N_Port1控制器Transmit(TX)信號發(fā)射

Receive(RX)信號接收FibreChannelArbitratedLoopTXRXNL_port0TXRXNL_port3RXTXNL_port1RXTXNL_port2最大連接126的節(jié)點(diǎn)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(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 =“FabricLoop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”(用于描述自動端口檢測的術(shù)語)端口鏈接輸入輸出

點(diǎn)對點(diǎn)

ArbitratedLoopFabricFabric端口狀態(tài)Fabric節(jié)點(diǎn)

N_PortF_PortF_PortE_PortE_PortFL_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_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(gè)fabric設(shè)備(HBA,交換機(jī),存儲)都擁有一個(gè)(或多個(gè))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(jié)點(diǎn)WWN:1=b‘0001000000000’端口WWN:2=b‘0010000000000’廠商定義FCSAN的冗余EthernethuborswitchABsubsystemServer1HBAHBAHBAServer2HBAFibreChannelswitchEthernettoclientworkstationsFCSAN擴(kuò)容ABsubsystemAServer1HBAHBAHBAServer2HBAFibreChannelswitchABsubsystemB第二部分FCSAN存儲部件FCSAN存儲部件概覽光纖交換機(jī)存儲子系統(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)提供與光纖網(wǎng)絡(luò)的接口HBA軟件驅(qū)動為操作系統(tǒng)提供所需存儲信息對I/O進(jìn)行操作，I/O同時(shí)對正常請求進(jìn)行控制銅/光介質(zhì)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(zhì)接口類型傳輸距離2GbFibre1GbFibre銅纜連接線和接口部件介質(zhì)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(zhì))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(zhuǎn)換模塊,主要功能是提供相應(yīng)介質(zhì)接口(銅或光)SFP：SmallFormFactorPlug，2Gbps設(shè)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(qiáng)長波激光GBIC最大80公里光纖交換機(jī):網(wǎng)絡(luò)智能的核心連接多個(gè)端口(8,16,64,128口)支持交換Fabric和傳統(tǒng)loop設(shè)備1Gb/秒和2Gb/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8Gb/秒邏輯干線合并拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)自動協(xié)調(diào),自動配置(自恢復(fù))端到端性能監(jiān)控廠商存儲設(shè)備RAID–冗余獨(dú)立磁盤陣列系統(tǒng)JBOD–只是一組盤(磁盤組)磁帶庫–主要用于數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)選件:橋接器和ExtendersFC-SCSI路由/橋接器將SCSI設(shè)備映射為一個(gè)單獨(dú)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(chǎn)品介紹

系統(tǒng)特征模塊設(shè)計(jì)系統(tǒng)連接控制器特性

系統(tǒng)性能

系統(tǒng)功能系統(tǒng)管理注意事項(xiàng)FC存儲產(chǎn)品介紹配置類型級聯(lián)能力不支持級聯(lián)

RAID＋7JBOD磁盤IO

受限于存儲子系統(tǒng)的級聯(lián)能力控制器單控/雙控

系統(tǒng)特征高性能主機(jī)和磁盤驅(qū)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(kuò)展陣列可以擴(kuò)展到112個(gè)磁盤驅(qū)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(fēng)扇支持冗余、可熱插撥部件:電源和風(fēng)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(tǒng)特征動態(tài)存儲管理支持動態(tài)RAID遷移支持動態(tài)容量擴(kuò)展支持動態(tài)條帶遷移支持SAN的設(shè)計(jì)行業(yè)領(lǐng)先的光纖通道主機(jī)與光纖通道驅(qū)動器的連接緊湊、靈活的配置

3U（EIA部件）的機(jī)架安裝空間連接7個(gè)JBOD擴(kuò)展陣列環(huán)路級聯(lián)方式ID設(shè)置速率2Gb/s系統(tǒng)連接-級聯(lián)單主機(jī)雙控直聯(lián)，非冗余，具有故障切換功能

服務(wù)器磁盤陣列系統(tǒng)連接-單主機(jī)雙控直聯(lián)服務(wù)器服務(wù)器磁盤陣列系統(tǒng)連接-雙主機(jī)雙控直聯(lián)服務(wù)器服務(wù)器磁盤陣列JBOD系統(tǒng)連接-雙主機(jī)雙控級聯(lián)服務(wù)器服務(wù)器磁盤陣列JBOD系統(tǒng)連接-雙主機(jī)雙控級聯(lián)（冗余）服務(wù)器服務(wù)器磁盤陣列JBODQlogicSANBOX-8系統(tǒng)連接-雙主機(jī)雙控級聯(lián)（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(wǎng)口：RJ-452個(gè)主機(jī)FastP接口：AglientTachyonDX21個(gè)級聯(lián)FastP接口：AglientTachyonDX2控制器技術(shù)規(guī)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(zhì)掃描Backgr