SAN自动化网络的特性培训教材

第二章：

SAN自动化网络的特性“Auto-Networking”第二章内容简介Auto-Networking的优点V-Channel的特殊功能通过不同的ISL技术来自由扩展第二网自动化的网管软件：BrocadeWEBTOOLSBrocadeFabricManager4.0什么是Auto-Networking?“网络自身具有自动检测资源，自动调整带宽，并有自愈功能。一种完全智能的网络体系”我希望我的网络可以自动帮我做：

即插即用自动调整带宽自学及自我恢复自动保护不用烦恼网络扩展性随时能动态加大流量灵活并且自动化的网络管理BrocadeSilkWorm“Auto-Networking”Brocade—相信网络应该智能化、自动化Brocade—每一款产品都能够自动适应网络变化即插即用1Gbit&2Gbit自适应

UniversalPort自动支持loop和public设备自动带宽调整虚拟通道(V-Channel)动态调整缓存(DynamicBuffering)自学及自我恢复

FabricShortestPathFirst(FSPF)NameServer动态复制Zoning配置信息自动传递自动保护

FabricWatch自动检测状态变化不用烦恼网络扩展性交换机级联

ZeroHopImpact(supportupto7-hops)随时能动态加大流量动态负载均衡(8GbitISLTrunking)

动态带宽共享(OpenTrunking)灵活并且自动化的网络管理

BrocadeFabricManagerAuto-Networking如果数据网络没有具有Auto-Networking手工调试需要配置每一个端口类型(一次只能配置一个端口)不支持传统loop设备(无法转移原有loop设备上的数据)人为错误过多的人为介入会导致错误的出现，并有可能导致灾难的产生低效的资源管理需要调查每一台交换机上的资源连接情况网络扩展性差对不起，不能连接那种拓扑结构…对不起，我们的ISL数量有限，无法扩展…对不起，只能有一个数据流传输，其他I/O通讯不能同时进行…对不起，我们达不到那么远的连接距离…Auto-Networking:速度自适应根据FC-FS00-544v8标准定义的2GbitBloomASIC支持速度上的自动协商链路间的速度协商会选择最高速度。Brocade自适应交换机支持与Hub、HBA、存储设备间的自动协商如果需要，可以将端口设置为固定速率使用portcfgShow

可以查看端口速率portCfgSpeed<port>,<speed_level> port:0-15 speed_level:0:autonegotiated 1:1Gbps 2:2GbpsswitchCfgSpeed<speed_level>

speed_level:0:autonegotiated1:1Gbps2:2Gbps端口配置演示命令强制端口速率2Gbit/sec强制端口速率1Gbit/sec自动协商模式Auto-Networking:万能端口(UniversalPort)交换机端口智能初始化过程长大后我要做什么呢?y/n你要与Loop通讯么?G-Port现在开始等待有人与我通话…yesno你是交换机还是一个Fabric点对点设备?F-PortFabricpt-to-ptE-Port交换机y/n有什么东西插入到这一端口上来么?noyesU-PortFL-PortTranslativeMode端口类型全自动匹配Auto-Networking:E-Port自动的沟通自动化的网络同步过程:端口物理连接速度谈判ISL端口转换成E端口两台交换机交互Fabric运行参数查看各个交换机中的License配置查看SecureFabricOS设置(optional)选举PrincipleSwitch分配DomainID计算FSPF路由(建造路由表和选择路程)融合Zoning的配置使用ISL(Inter-SwitchLink)将两个交换机连起来，组成一个多交换机的Fabric网络交换机间链路brcd166:admin>configureConfigure...Fabricparameters(yes,y,no,n):[no]yDomain:(1..239)[97]BBcredit:(1..27)[16]R_A_TOV:(4000..120000)[10000]E_D_TOV:(1000..5000)[2000]Datafieldsize:(256..2112)[2112]SequenceLevelSwitching:(0..1)[0]DisableDeviceProbing:(0..1)[0]SuppressClassFTraffic:(0..1)[0]SYNCIOmode:(0..1)[0]VCEncodedAddressMode:(0..1)[0]CoreSwitchPIDFormat:(0..1)[0]Per-frameRoutePriority:(0..1)[0]LongDistanceFabric:(0..1)[0]VirtualChannelparameters(yes,y,no,n):[no]ZoningOperationparameters(yes,y,no,n):[no]RSCNTransmissionMode(yes,y,no,n):[no]NSOperationParameters(yes,y,no,n):[no]ArbitratedLoopparameters(yes,y,no,n):[no]Systemservices(yes,y,no,n):[no]Portlogeventsenable(yes,y,no,n):[no]Auto-Networking:自动带宽调整没有V-Channel什么是“V-Channel”?“V-Channel”可将数据流和控制流智能控制，它是建立一个无阻塞和高性能智能稳定网络的关键。我不能访问数据，有人将我的通路阻塞了…求救!我无法将网络变化告诉其它交换机！有人将我的通路阻塞了…警告!!

Fabric网络不稳定!我正在传送

数据…V-Channel详解TargetsInitiators1xISL=4xDataVCsE_PortE_Port每个物理连接可分成8个虚拟通道(Virtualchannel)

每个VC有自己的流控制逻辑(Priority)

一个VC的瓶颈不会影响其它的VC

用Anti-starvation机制可防止阻塞Theseareaccessedwiththeconfigurecommandbutshouldnotbechanged:switch:admin>configureConfigure...Fabricparameters(yes,y,no,n):[no]

VirtualChannelparameters(yes,y,no,n):[no]yVCPriority2:(2..3)[2]VCPriority3:(2..3)[2]VCPriority4:(2..3)[2]VCPriority5:(2..3)[2]VCPriority6:(2..3)[3]VCPriority7:(2..3)[3]

ZoningOperationparameters(yes,y,no,n):[no]RSCNTransmissionMode(yes,y,no,n):[no]NSOperationParameters(yes,y,no,n):[no]ArbitratedLoopparameters(yes,y,no,n):[no]Systemservices(yes,y,no,n):[no]Portlogeventsenable(yes,y,no,n):[no]虚拟通道(V-Channel)VC0——传输链路控制信息VC1——传输class2的确认信息及链路控制信息VC2——传输数据VC3——传输数据缓冲池0(ClassF)1(LinkControl)2(class2/3data)34567ISLISL虚拟通道缓冲池在每个ISL内部ISL内部干线合并VC4——传输数据VC5——传输数据VC6——传输组播(Multicast)信息VC7——传输广播(Broadcast)信息Brocade先进的Fabric流控制为何要流量控制(FlowControl)?确保没有端口会因为接收了超过其极限的数据而导致崩溃。节点N_PortF_PortBrocade交换机基于缓冲到缓冲信用的流控制可用传输_端口缓冲缓冲缓冲bufferbufferbufferBloomASIC缓冲每端口信用数量动态缓冲池完整和微型缓冲当一个帧到达接收端口后,端口会首先将其储存在共享动态缓冲池之中!

Auto-Networking:Fabric的自由扩展ISL(Inter-SwitchLink)可以任意扩展交换机的Fabric网络第二网的最大的交换技术:在一个Fabric网络中最多可以连接239台交换机在一个Fabric网络中，最大的跳数(hop)是7不需担心跳跃所带来的影响42端口52端口60端口30端口ISL跳跃不影响数据传输(Throughput)每一跳跃有2微秒的时间延迟（这是物理限制）与之相比磁盘访问速度为毫秒级,(10-3),光纤链路延迟为10微秒(10-6).

因此这一延迟可以忽略不计1000微秒=1毫秒我们更可以使用多条ISL来动态增加网络带宽ISL技术（1）ISLDynamicLoadSharing(DLS)动态负载分担用循环任务分配方式来分配ISL当已经选择为某条ISL路径,绝对不会因为带宽而改变路径

（除非那条ISL中断）DLS没有ISL数量限制最大带宽:独立的2Gbit不需要追加license能使用在1Gbit和2Gbit交换机中FSPF看作多条路径ISL技术（2）ISLDynamicLoadBalancing(DLB)动态干线合并把多条ISL合并成平衡式高带宽干线（可达到8Gbit)能同时使用在干线中所有ISL每条干线最多是4条ISLs(必须用同一的quad的端口最大带宽:8Gbit需要追加license只能在2Gbit交换机(BloomASIC)FSPF看作一条路径8GB/S干线独立的2Gbit独立的2GbitISL技术(1):ISL动态负载分担ISL基于循环分配原则(智能路由)在多点交换Fabric中平衡传输负载可以通过三个命令来设置和监控:dlsSetdlsResetdlsShowswitch:admin>dlsSetCommittingconfiguration...done.switch:admin>dlsShowDLSissetswitch:admin>dlsResetCommittingconfiguration...done.switch:admin>dlsShowDLSisnotset12345循环任务分配ISL超载(Over-Subscription)1234514253dlsSet的工作模式(DLS活跃的状态)XISL使用发生自动切换XX可控制的动态负载分担：

命令：dlsReset

(DLS停止的的状态)XISL使用方式不会发生变化XISL技术(2):ISL干线合并(Trunking)将数据流量整合到较少的逻辑链路中(framelevel)允许2至4个ISL整合成一个Trunk组（Trunkinggroup)两个交换机间可作多个8GTrunk（用DLS来分配多条8G干线）保证In-OrderDelivery（IOD）可以通过trunkshow及switchCfgTrunk命令来监控和设置11122323344455662G1.5G2G运行在trunk上的帧负载均衡的数据帧重新组合的数据帧2G1.5G2GTrunks可以是1,2,3或4links“wide”观察干线状态MasterTrunkISLSlaves也可以用islShow来检查形成的ISLTrunking总带宽6GTrunk4GTrunk4GTrunk4GTrunk交换机级联后自动形成Trunk(干线的生成和重构都是自动完成)容错能力—ISL断掉后，不会影响Trunk工作Auto-Networking:干线增加灵活性和可靠性Deskewing–TrunkISL的衡量参数Deskewing由光缆的长度和信号往返的时间决定Deskewing的值是指信号的往返时间(纳秒)/10最小15(指150ns/10)最大255(指2550ns/10)ISL线最大允许的差距是400米

差距小于30米，不影响Trunk性能我需要更多的缓存!spinFab可用于测试E_Port和Trunk可在交换机在线（online）时运行提供基线/性能交叉的综合负载数据单独E_Port整个Trunk组spinFab[-nmeg]portPerfShow10123456789101112131415Total0000230m224m221m230m00000000908m0000232m225m219m231m00000000909m0000232m226m219m230m00000000908m380039008GbTrunkSWT3900_51:admin>spinfab10000Runningspinfab…………….Trunking命令的总结switchShowtrunkShowswitchCfgTrunkportCfgTrunkportportCfgShowportCfgDefaultAuto-Networking:

网络自恢复能力（FSPF）FSPF将交换机结合在一起并建立一个受到保护的网络的基础自动Fabric拓扑分析和路径选择在SAN配置变化时动态配置路由

(自学习)可以设定静态路由发生故障自动选择下一条最佳路径FSPF只保护网络本身,节点需要拥有两条路径连接到Fabric！Fabric最短路径优先算法自动故障切换在故障情况下(数据传输继续进行…)当ISL或交换机故障(或重新启动)时第二网继续工作自动切换检测时间150ms自愈时间500ms总共650msFabric最短路径优先(FSPF)是指连接状态路径选择协议(源于

OSPF)使用链路权值/权重考虑跳跃数量确保可用带宽DomainID分配进程结束后立即启动

六个简单步骤:通知相邻的交换机与相邻交换机相互交换全部连接状态数据库信息更改连接状态记录计算数据源与目标之间的最短路径建立路由运行!最短路径优先Hello!Hello!Hello!Hello!Hello!每个圆代表一台交换机连接权值为路经权值之和每台交换机计算到达其他交换机的最短路径100010001000500500FSPF和干线技术一起使用每个Trunk组由TrunkMaster标识，一个Trunk一定有一个TrunkMasterTrunk组上负载的分配依据链路权值和总带宽Path

级的负载共享是由FSPF来维护Frame级的负载共享是由BloomASIC实现的添加Trunk连接不会引起重新路由允许单个连接失败而不引起重新路由Trunk

Master的失败需要重新计算路由MasterSlaveregular我们也可以手工控制网络路径手工控制:Path和Route的使用路径(Paths)

对等的Path上负载均衡(习惯法FSPF)路由(Routes)动态(所有SilkWorm®交换机)循环任务分配(RoundRobin)静态(SilkWorm2000以上产品)管理员可以定义ISL断开后，可以自动计算路由，ISL重新连接后，静态路由又重新起作用路径(Path)的概念由数据源到达目的地所要经过的交换机链路1234路径(Route)Route是到达下一跳从输入端口到输出E端口之间的映射134Domain1Domain3311513Domain2712142控制路径的选择性:LinkCost命令Domain3Domain1Domain2134526117891012500500250250缺省情况下，1G速度是1000，2G速度是500在Domain1:sw1:admin>linkCost6,250在Domain2:sw2:admin>linkCost12,250123linkCost<port>,<cost>

linkCost是单向的可控制的静态路由:uRouteConfig命令urouteConfig<inputport>，<domain>，<outputport>

uRouteConfig2，3，14“u”代表单方向=Uni-Directional检查网络路径费用:topologyShow命令7654321084218421PortsBinaryO-Pt

I-Pt20x5010x2000x80

xxxxDomain3In-PortRoutingsw2:admin>topologyShow3domainsinthefabric;LocalDomainID:3DomainMetricHopsOutPortInPortsFlagsName-------------------------------------------------------------------1500120x00000050D“sw348”110x00000020D100x00000080D

41000220x00000050D“sw375”210x00000020D200x00000080D部分输出topologyShow透视0246810121413579111315Domain30246810121413579111315Domain10246810121413579111315Domain4Hop1Hop25005005005005005007654321084218421PortsBinaryO-Pt

I-Pt20x5010x2000x80

xxxxDomain3In-PortRouting检查网络路由:uRouteShow命令sw2:admin>uRouteShowLocalDomainID:1InPortDomainOutPortMetricHopsFlagsNext(Dom,Port)--------------------------------------------------------------

0 5 7 500 1 D 5,6 6 7 1000 2 D 5,6 7 7 1500 3 D 5,6 8 7 2000 4 D 5,6 9 7 2500 5 D 5,6 1 5 5 500 1 D 5,5 6 5 1000 2 D 5,5 7 5 1500 3 S 5,5 8 5 2000 4 D 5,5 9 5 2500 5 D 5,5 2 5 4 500 1 D 5,4 6 4 500 2 S 5,4 7 4 1500 3 D 5,4 8 4 2000 4 D 5,4 9 4 2500 5 D 5,4静态路由uRouteShow透视Auto-Networking:保证数据传送顺序Domain4Domain1Domain2Domain313452161543178910Domain51415123iodReset

(默认配置)iodSetiodShow按序传送长距离SAN为业务连续性而设计的架构远程镜像远程数据复制远程磁带容灾远程群集远程磁盘访问距离小于100公里FiberChannel连接FCoverDWDM/CWDMExtendedFabrics需要ExtendedFabric许可证距离大于100公里协议转换FCoverSONETFCoverIPFCoverATM使用ISLR_RDYportCfgISLMode混合Fabric–Loom/Bloom需要许可证WANOpenSystemsGatewayOpenSystemsGatewayExtendedFabric上VirtualChannel的分配VC用于普通的ISLVC2-VC5合并为使用VC2VC0:ClassFVC1:F_BSY,F_RJT,Class2链路控制VC2-5:Class2/3数据传输普通距离的ISL上，缓冲区被分配到每个数据通道（VC:2-5）长距离ISL上，缓冲区合并到VC2，提供更多的buffer来确保性能——将链路填满帧VC6:Class3多点传输VC7:Class3多点传输/广播VC2onlyVC2VC3VC4VC5VC2VC3VC4VC5长距离端口FabricOSSpeedPortAPortBPortCPortDBrocadeFOSVersion:3.1and4.11GbpsL2E/L1LE/L0.5/FxDisabled1GbpsL2L0.5LE/L0.5/FxDisabled1GbpsL2L0.5LE/FxLE1GbpsL2LE/FxLE/FxLE/Fx1GbpsE/L1/L0.5/LE/FxE/L1/L0.5/LE/FxE/L1/L0.5/LE/FxE/L1/L0.5/LE/Fx1GbpsLDLDLDLDBrocadeFOSVersion:3.1and4.12GbpsL2EFxDisabled2GbpsL2LE/FxLE/FxDisabled2GbpsL2L0.5DisabledDisabled2GbpsL1L1DisabledDisabled2GbpsL1EE/LE/FxDisabled2GbpsL1LE/FxLE/FxFx2GbpsL1L0.5LE/FxDisabled2GbpsL0.5L0.5L0.5Disabled2GbpsL0.5E/L0.5/LE/FxE/LE/FxDisabled2GbpsL0.5E/L0.5/LE/FxLE/FxLE/Fx2GbpsL0.5E/LE/FxE/LE/FxLE/Fx2GbpsE/LE/FxE/LE/FxE/LE/FxE/LE/Fx2GbpsLDLDLDLDExtendedFabric将两台或更多交换机跨越超过10公里的长距离连接起来，就构成了ExtendedFabricExtendedFabric端口：只有Bloom使用portCfgLongDistance命令改变长距离端口的配置ExtendedFabric端口：只有Loom所有交换机都需要改变配置fabric.ops.mode.longdistance=1portCfgLongDistance在每个长距离端口上激活ExtendedFabric端口：LOOM和BLOOM混合不支持FabricFabricLongDistanceLinkRemoteSwitch允许连接两个远程Fabric支持所有的Fabric服务分布式名称服务、注册状态变更通知（RSCN）分布式管理服务WebTools,SNMP,FabricOS需要“桥设备”实现与ATM或IP之间的协议转换已在DS3（45Mbps）下测试使用portCfgISLMode命令激活ISLR_RDYWANOpenSystemsGatewayOpenSystemsGatewayServerRAIDRAIDServerSANASANB自动化的网管软件：

BrocadeWebTool及

FabricManager4.0WebTools提供基于HTTP的交换机管理界面在每台交换机上通过许可证激活为FabricManager所必需支持的操作系统Wi