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存储域网络(SAN)

发布时间:2010-11-25 16:11:24  来源:电脑技术学习网
【摘要】: 存储域网络(StorageAreaNetwork)的支撑技术是FibreChannel(FC)技术,这是ANSI为网络和通道I/O接口建立的一个标准集成。支持HIPPI,IPI,SCSI,IP,ATM等多种高级协议,它的最大特性是将网络和设备的通讯协议与传输物理介质隔

  存储域网络(Storage Area Network)的支撑技术是Fibre Channel(FC)技术,这是ANSI为网络和通道I/O接口建立的一个标准集成。支持HIPPI,IPI,SCSI,IP,ATM等多种高级协议,它的最大特性是将网络和设备的通讯协议与传输物理介质隔离开.这样多种协议可在同一个物理连接上同时传送,高性能存储体和宽带网络使用单I/O接口使得系统的成本和复杂程度大大降低。如通过Switch扩充至交换仲裁复用结构则可将用户扩至很多。FC使用全双工串行通讯原理传输数据,传输速率高达1062.5Mbps,Fibre Channel的数据传输速度为100MB/S,双环可达200MB/S,使用同轴线传输距离为30米,使用单模光纤传输距离可达10公里以上。光纤通道支持多种拓扑结构,主要有:点到点(Links)、仲裁环(FC-AL)、交换式网络结构(FC-XS)。点对点方式的例子是一台主机与一台磁盘阵列透过光纤通道连接;其次为光纤通道仲裁环(FC-AL),在FC-AL的装置可为主机或存储装置。第三种FC-XS交换式架构在主机和存储装置之间透过智能型的光纤通道交换器连接,使用交换架构需使用存储网络的管理软件。

  FC技术具有以下优越性:

  (1)既具有单通道的特点,又具有网络的特点,它是把设备连接到网络结构上的一种高速通道。而这种网络结构描述了连接两套设备的单条电缆以及连接许多设备的交换机产生网状结构。

  (2)光纤通道最大优点是速度快,它可以给计算机设备提供接近于设备处理速度的吞吐量。

  (3)协议无关性,它有很好的通用性,是一种通用传输机制。适用范围广,可提供多性价比的系统,从小系统到超大型系统,支持存在的多种指令集,如IP、SCSI、IPI。

  光纤通道规范定义的速率最高可到4Gbps,目前T11工程组对10Gbps传输速度的FC规范也在紧锣密鼓的制定之中。

 FC是一种分层结构,每个层次定义为一个功能级,但是所分的层不能直接映射到OSI模型的层上。FC通道的五层定义为:物理媒介和传输速率、编码方式、帧协议和流控制、公共服务以及上级协议(ULP)接口。

  1) FC-0

  FC-0是物理层底层标准。FC-0层定义了连接的物理端口特性,包括介质和连接器(驱动器、接收机、发送机等)的物理特性、电气特性和光特性、传输速率以及其它的一些连接端口特性。物理介质有光纤、双绞线和同轴电缆。带有ECL的铜芯同轴电缆,用于高速、短距离传输。双绞线用于25MB/s数据传输,距离可达50米。带有激光和LED传导的光纤,用于长距离的传输,光纤通道的数据误码率低于10E-12,它具有严格的抖动容许规定和串行I/O电路能够进行正常管理的其他一些电气条件。

  2) FC-1(传输协议)

  FC-1根据ANSI X3 T11标准,规定了8B/10B的编码方式和传输协议,包括串行编码、解码规则、特殊字符和错误控制。传输编码必须是直流平衡以满足接收单元的电气要求。特殊字符确保在串行比特流中出现的是短字符长度和一定的跳变信号,以便时钟恢复。8B/10B码在现实中的应用是稳定和简单的。

  3) FC-2(帧协议):

  FC-2层定义了传输机制、包括帧定位、帧头内容、使用规则以及流量控制等。光纤通道数据帧长度可变,可扩展地址。用于传输数据的光纤通道数据帧长度最多达到2K,因此非常适合于大容量数据的传输。帧头内容包括控制信息、源地址、目的地址、传输序列标识和交换设备等。64字节可选帧头用于其它类型网络在光纤通道上传输时的协议映射。光纤通道依赖数据帧头的内容来引发操作,如把到达的数据发送到一个正确的缓冲区里。

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