HCNPCUSN统一存储技术统一存储系统概述

统一存储技术

-统一存储基础协议

2目标学完本课程，您将能够：了解统一存储系统SAN基础协议了解统一存储系统NAS基础协议掌握统一存储系统其它基础特性3FCOEPCIEIB4FCoE概述FibreChanneloverEthernet（FCoE）是一个把FibreChannel（FC）中的帧（Frame）封装到一个增强的以太网（Ethernet）中的传输协议标准，应用与组件存储网络。与FC的区别和联系：运行的环境不同运行通道不同协议栈不同增加了FIP初始化协议FCOE需要其他协议支持5FCoE协议栈MACFCoEMappingFC-2FC-3FC-4FC-0（物理接口）FC-1（编码）FC-2（数据分发）FC-3（通用服务）FC-4（高层协议映射）PHYFC协议层（无改变）IEEE802.3（Ethernet）从FC到FCoE没有质变！6FCoE报文结构一个典型的光纤通道帧最大为大约2112字节，普通以太网帧只有1500字节，无法传送2112字节，因此需要在发起端分段打包，在接收端进行重组。FCoE以太网巨型帧目的MAC地址源MAC地址以太网帧类型FCoE有效载荷帧校验序列6字节6字节2字节分片FC数据，小于1500字节4字节目的MAC地址源MAC地址以太网帧类型FCoE有效载荷帧校验序列6字节6字节2字节2112字节或大于2112字节4字节7FCoE的特点协议标准组织2008年提交美国国家标准委员会（ANSI）T11委员会进行审批，需要与IEEE密切配合。协议目标FCoE希望利用以太网的拓展性，同时保留光纤通道在高可靠性和高效率方面的优势。其他挑战FC与以太网相结合，需要克服防止丢包、路径冗余和故障切换、帧分段与重组、无阻塞传输等方面的问题。8存储协议的比较SCSI协议FC协议iSCSI协议FCoE协议接口技术SCSI光纤通道以太网以太网接口类型并行串行串行串行适配器SCSI卡FCHBAiSCSIHBA或以太网卡FCoEHBA交换机无FC交换机以太网交换机、路由器FCOE交换机目前最大速率640MB/s16Gb/s10Gb/s10Gb/s管理简单复杂简单简单兼容性好差好差9FCOEPCIEIB10PCIE技术的背景1991年，Intel公司首先提出了PCI的概念，随着现代化处理器技术的发展，在互连领域，使用高速差分总线替代并行总线是大势所趋。与单端并行信号相比，高速差分信号用于更高的时钟频率，PCIE总线应运而生。PCIe协议的特性包括：点对点连接高可靠树形组网全双工基于帧结构的传输11PCIE组件PCIExpress协议组成：会话层，数据交换层物理层12PCIE-物理层物理层1x,2x,4x,8x,16x,32x，8B/10B编码每个1x为两对差分线，1收1发，全双工PCIe设备之间的链接将使用两设备中较少通道数的作为标准PCIe卡能在同一数据传输通道内传输包括中断在内的全部控制信息13PCIE-链路层链路层交换层信息包（TransactionLayerPackets,TLPs）按32位循环冗余校验码CRC进行数据保护。采用AckandNaksignaling协议的信息包，TLPs能通过LCRC校验和连续性校验的称为Ack（命令正确应答），没有通过校验的称为Nak（没有应答）。数据链接层信息包（DataLinkLayerPacket,DLLP）两个互连设备的交换层之间的流控制信息和实现电源管理功能。14PCIE-交换层交换层15PCIE链路的带宽16FCOEPCIEIB17IB产生背景传统的集群系统以计算节点为核心，性能差，结构复杂，扩展能力差需要一种开放、高带宽、低延迟、高可靠以及满足集群无限扩展能力的以交换为核心的体系架构InfiniBand应运而生磁带库FC磁盘阵列以太网交换机管理LAN服务器集群InfiniBand交换机光纤通道交换机磁带库以太网交换机管理LAN服务器集群FC磁盘阵列18IB体系架构InfiniBand标准定义了一套用于系统通信的多种设备，包括信道适配器、交换机和路由器信道适配器用于同其它设备的连接，包括主机信道适配器（HCA）和目标信道适配器（TCA）CPU链路网络链路链路链路链路目标TCA交换机内存

控制器系统

内存主机内部互联CPUTCA目标HCAxCA路由器xCA路由器CPUxCA=HCA或TCA19IB分层结构应用层传输层网络层链路层物理层物理层链路层网络层传输层应用层20IB的特点基于标准的协议由InfiniBandTradeAssociation共同设计了该开放标准高速度目前Infiniband主流技术为DDR技术，所支持的吞吐量为5、20或60Gbps。下一代采用QDR，带宽最高可达120Gbps远程