光纤存储技术与产品

存储技术产品基础光纤技术与产品目录SAN的概述及FC介绍

SAN存储部件FC存储产品

第一部

SAN概述及FC(FibreChannel)介绍Yesterday’sViewCentralizingInformationCentralizingInformation=Value分布式存储集中存储存储行业应用

对数据安全性要求很高的企业

典型行业:电信、金融和证券，

典型业务:计费对数据存储性能要求高的企业

典型行业:电视台、交通部门和测绘部门

典型业务:音频/视频、石油测绘和地理信息系统等在系统级方面具有很强的容量(动态)可扩展性和灵活性的企业

典型行业:各中大型企业

典型业务:ERP系统、CRM系统和决策支持系统具有超大型海量存储特性的企业

典型行业:图书馆、博物馆、税务和石油

典型业务:资料中心和历史资料库

存储行业应用

具有本质上物理集中、逻辑上彼此独立的数据管理特点的企业

典型行业:银行、证券和电信，

典型业务:银行的业务集中和移动通信的运营支撑系统(BOSS)实现对分散数据高速集中备份的企业

典型行业:各行各业，

典型业务:企业各分支机构数据的集中处理数据在线性要求高的企业

典型行业:商业网站和金融，

典型业务:电子商务实现与主机无关的容灾的企业

典型行业:大型企业

典型业务:数据中心DAS、NAS、SAN发展DAS-直联存储NAS-附网存储SAN-区域存储DirectAttachedStorage问题有限的距离有限的连接磁盘驱动器数量有限的冗余SCSIDirectAttachedStorage直接连接存储难以实现系统优化计算资源存储资源带宽我们需要网络连接模式以提高存储系统利用率WhatisNAS?WhatisNAS?NetworkAttachedStorage

网络附加存储专注与网络文件共享支持的协议包括

CIFS,NFSandHTTPNAS是网络技术在存储领域的延伸和发展异构平台文件数据的共享简单的安装和使用QuickReferenceLocalAreaNetwork(LAN)WideAreaNetwork(WAN)CommonInternetFileSystem(CIFS)NetworkFileSystem(NFS)HyperTextTransferProtocol(HTTP)StorageModelforNASLANorWANTCP/IPFile/recordlayerFileSystem(FS)

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

存储区域网络SAN“SAN”是一个由光纤交换机构成并具有良好系统设计的高智能网络,这一网络可以提供企业级的性能,扩展能力,可管理能力,可靠性和可用能力StorageAreaNetworkStorageAreaNetwork（

SAN）提高存储设备利用率存储区域网络(SAN)

仅需20%的备用空间可立即按需提供存储容量SAN连接存储设备可以有效减少备用空间整和UNIX与NT存储增长需求NTNTUNIX80%直接连接存储(DAS)

服务器直接连接 可能有超过50%的存储设备闲置，以备扩容之需(空白空间)管理成本5至6倍于购买成本50%50%50%NTUNIXNTNTUNIXNT“让我们的存储发挥更大作用”提高企业信息的可用性

存储区域网络(SAN)

与基于网络或直接连接式的备份，SAN可令备份操作更快完成企业应用程序可更快速恢复服务缩短意外服务中断时间，尽快恢复遗失或损坏的数据提高企业生产力直接连接存储(DAS)

备份传输堵塞企业局域网备份/恢复时间冗长在备份/恢复期间应用软件和信息需中断服务信息的可用能力保障业务的正常运行NTUNIXLANLANNTUNIX备份服务器备份服务器提高对应用系统的保护存储区域网络(SAN)

基于SAN群集提供高可用解决方案，明显降低成本一台备用服务器可支持多台工作服务器，N:1切换减少维护开支直接连接存储(DAS)

三台重要应用软件服务器需要三台备用服务器1:1故障切换，成本高昂降低高可用关键业务应用的构建成本PSPSPSPPPSDAS、NAS、SAN比较光纤通道=通道和网络的完美结合光纤通道网络通道有限的扩展能力短连接距离有限的管理能力高速度低延迟数据完整性大量数据传输超级错误检测能力脆弱非阻塞数据传输错误检测能力路由连接能力远距离管理能力光纤通道的优点光纤通道不是一种新的协议，为上层协议(SCSI,IP等)提供一个通用硬件传输平台。高速:现在可以提供2Gbit(200MB)/秒的数据传输速率,全双工专有连接,未来可升级至10Gbit/秒无阻塞数据传输最大10公里连接距离(通过扩展器可连接上千公里,非常适于灾难恢复应用)先进的流控制系统保证数据按顺序传输.多平台系统支持

(包括

AIX,NT,Solaris,HP/UX,UNIX,LINUX,Novell,等)支持传统环境和应用可把光纤通道看做超级SCSI

速度更快…更好的连接线…更多的连接数量…较低的管理费用…可以连接更长距离…更强大的管理能力…光纤通道类似于超级SCSISUPERSCSIFCFRAMESCSIFCFRAMESCSIFCFRAME光纤通道高速公路(一个新的底层数据传输途径)并行与串行接口之间的比较

光纤通道基于核心SCSI协议设计,光纤通道通过将并行接口转换为串行接口极大的提高了SCSI的性能Data1Control1Data2Control2Data3Control3SCSI的并行接口多条连接线光纤通道的串行接口Data3Control3Data2Control2Data1Control1单连接线并行总线难以保证在远距离上数据的传输顺序

(电磁干扰)光纤通道存储特性

SCSI-命令集-物理传输光纤通道第一代ArbitrationLoop光纤通道第二代交换式Fabric节点连接能力15126(28)(光纤通道集线器)1千6百万个(224)(光纤通道交换机)距离限制25米10公里10公里(可扩展)最大带宽160MB/秒

(半双工共享带宽)100MB/秒(全双工共享带宽)200MB/秒(全双工独占带宽)多协议支持否是是管理支持能力否(非热插拔)是先进

(telnet,SES,SNMP,GUI,API)错误隔绝否最低程度是FC

拓扑Point-Point只能连接2个设备(直接连接)交换式Fabric最多支持1600,000个设备(光纤交换机)ArbitratedLoop最多支持126个设备(光纤Hub)PointtoPoint主机ProcessorMemoryI/OBusN_Port0BridgeTXRX200MB/sRXTX磁盘柜N_Port1控制器Transmit(TX)信号发射

Receive(RX)信号接收FibreChannelArbitratedLoopTXRXNL_port0TXRXNL_port3RXTXNL_port1RXTXNL_port2最大连接126的节点FC-ALPronounced“F-kal”SwitchedFabricFabricTXRXN_port0TXRXN_port1TXRXN_port2TXRXN_port3TXRXN_port4224=16millionnodespossibleF_portAF_portEF_portDF_portCF_portB光纤通道端口类型设备(节点)端口N_Port =“Fabric直接连接设备”NL_Port=“Loop连接设备”

交换机端口E_Port =“扩展端口”(交换机到交换机)F_Port =“Fabric端口”FL_Port =“FabricLoop端口”G_Port =“普通(Generic)端口—可以转化为E或F”U_Port =“通用(Universal)端口”(用于描述自动端口检测的术语)端口链接输入输出

点对点

ArbitratedLoopFabricFabric端口状态Fabric节点

N_PortF_PortF_PortE_PortE_PortFL_Port节点N_Port交换机2交换机1节点NL_Port节点NL_PortU_Port固定地址格式固定地址

(64-位)WWN(类似于出生证明编号)每个fabric设备(HBA,交换机,存储)都拥有一个(或多个)WWN地址使用IEEE分配的地址格式

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

IEEE格式节点WWN:1=b‘0001000000000’端口WWN:2=b‘0010000000000’厂商定义FCSAN的冗余EthernethuborswitchABsubsystemServer1HBAHBAHBAServer2HBAFibreChannelswitchEthernettoclientworkstationsFCSAN扩容ABsubsystemAServer1HBAHBAHBAServer2HBAFibreChannelswitchABsubsystemB第二部分FCSAN存储部件FCSAN存储部件概览光纤交换机存储子系统光纤通道主机接口卡(HBA)为服务器或客户机内部总线(PCI和SBUS等)提供与光纤网络的接口HBA软件驱动为操作系统提供所需存储信息对I/O进行操作，I/O同时对正常请求进行控制铜/光介质支持(可能是双接口卡)HBA的角色HBA卡厂商

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连接线和接口部件类别速率介质接口类型传输距离2GbFibre1GbFibre铜缆连接线和接口部件介质种类速度距离(m=米)9µm单模光纤(长距离)100MB/s200MB/s2m–10km50µm短模光纤(短距离)100MB/s200MB/s2m–500m电信号(铜介质)100MB/s0m–24m1Gbps光纤使用SC接口,2Gbps使用LC接口(SFP)光纤通道不只等于光纤铜缆和光缆DB9HSSDCFC线缆Glass

CoreGlass

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

铜口GBIC 光口SFP 光口GBICGBIC：GigaBitInterfaceConnector，千兆接口转换模块,主要功能是提供相应介质接口(铜或光)SFP：SmallFormFactorPlug，2Gbps设备使用的GBIC，小型封装可插拔器件短波LED光GBIC或SFP最大500米长波激光GBIC或SFP最大10公里增强长波激光GBIC最大80公里光纤交换机:网络智能的核心连接多个端口(8,16,64,128口)支持交换Fabric和传统loop设备1Gb/秒和2Gb/秒传输速率(自适应)全双工性能,使用cut-through路由算法交换机间提供8Gb/秒逻辑干线合并拓扑结构自动协调,自动配置(自恢复)端到端性能监控厂商存储设备RAID–冗余独立磁盘阵列系统JBOD–只是一组盘(磁盘组)磁带库–主要用于数据备份和恢复选件:桥接器和ExtendersFC-SCSI路由/桥接器将SCSI设备映射为一个单独的AL-PA地址可配置映射表SNMP管理功能光Extenders允许光纤的连接距离>10公里第三部分FC存储产品介绍

系统特征模块设计系统连接控制器特性

系统性能

系统功能系统管理注意事项FC存储产品介绍配置类型级联能力不支持级联

RAID＋7JBOD磁盘IO

受限于存储子系统的级联能力控制器单控/双控

系统特征高性能主机和磁盘驱动器全光纤通道连接提供2Gb/s的通道带宽满足大容量需求

支持112块146GB的FC硬盘灵活的容量选择

通过连接扩展阵列可以扩展到112个磁盘驱动器(16.3T)

支持10KRPM18/36/73/146GB和15KRPM18/36/73GBHDDs高可用性功能双控制器、双电源/风扇支持冗余、可热插拨部件:电源和风扇支持冗余的多I/O路径支持多种RAID级别（0、1、3、5和10）混用系统特征动态存储管理支持动态RAID迁移支持动态容量扩展支持动态条带迁移支持SAN的设计行业领先的光纤通道主机与光纤通道驱动器的连接紧凑、灵活的配置

3U（EIA部件）的机架安装空间连接7个JBOD扩展阵列环路级联方式ID设置速率2Gb/s系统连接-级联单主机双控直联，非冗余，具有故障切换功能

服务器磁盘阵列系统连接-单主机双控直联服务器服务器磁盘阵列系统连接-双主机双控直联服务器服务器磁盘阵列JBOD系统连接-双主机双控级联服务器服务器磁盘阵列JBOD系统连接-双主机双控级联（冗余）服务器服务器磁盘阵列JBODQlogicSANBOX-8系统连接-双主机双控级联（冗余）

冗余、热插拔的控制器

BBU支持控制器

Intel80321I/OProcessor(XORengineembedded)256MB-1GBDDRSDRAMCache(128MBProcessorMemoryShared)BBU:7DaysFor256MBCache,3DaysFor1GBCache16MBFLASH128KBNVSRAMRS-232串口：DB-910/100Base-T以太网口：RJ-452个主机FastP接口：AglientTachyonDX21个级联FastP接口：AglientTachyonDX2控制器技术规格

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

磁盘冗余RAID功能热备份盘HotSpare控制器缓存镜像CacheMirror后台介质扫描Backgr