HC1109105-HCNA-Storage-V2-BSSN-第五章-SAN技术及应用

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SAN技术与应用学习完本章节后，您将能够：掌握DAS存储根底知识理解SCSI协议掌握SAN存储的根底知识理解FC连接和协议封装掌握华为SAN存储的应用目标目录DAS存储根底SCSI协议介绍SAN存储根底FC连接与协议华为SAN存储应用传统内置存储遇到的问题存储容量缺乏可靠性缺乏存储空间利用率低数据分散扩展性问题总线结构……传统内置存储接口接口接口处理器硬盘内存硬盘外置存储网络形态存储网络几种常见类型DAS存储的形态RAID功能JBODCPU硬盘RAMServerSCSI卡外部硬盘阵列（DAS)硬盘CPURAMServerSCSI卡控制器智能硬盘阵列(DAS)DAS存储的局限性扩展性差资源浪费管理分散异构化问题数据备份问题SCSI存储阵列设备LAN效劳器存储阵列设备SCSI目录DAS存储根底SCSI协议介绍SAN存储根底FC连接与协议华为SAN存储应用SCSI协议与存储系统SCSI〔SmallComputerSystemInterface，小型计算机系统接口〕最初是一种为小型机研制的接口技术，用于主机与外部设备之间的连接。SCSI协议是主机与存储磁盘通信的根本协议DAS使用SCSI协议实现主机效劳器与存储设备的互联。主机适配器SCSIID7SCSI总线SCSI阵列ID0SCSI阵列ID5LUN0LUN1LUN2LUN0LUN1数据/地址总线控制信号SCSI协议模型SCSI应用层SCSI传输层SCSI互联层SCSI应用层SCSI传输层SCSI互联层主机存储磁盘I/O请求总线连接命令/数据C/S逻辑单元号SCSI协议寻址总线号区分不同的SCSI总线设备ID

区分SCSI总线上不同的设备区分SCSI设备中的子设备Windows系统查看SCSI设备ID方式Linux系统查看SCSI设备ID方式在Linux系统的命令行中，输入命令lsscsi：SCSI总线的使用阶段空闲阶段仲裁阶段选择阶段重选阶段信息传送阶段12345SCSI命令描述块〔CDB〕发起方通过命令描述块〔commanddescriptionblock〕向目标方发送具体的命令。SCSI根底命令标准SPC〔SCSIPrimaryCommands，SCSI根底命令〕定义了CDB的标准。CDB结构如下：组代码命令码混杂CDB信息逻辑块地址传送长度参数表长度分配长度厂商指定保留NACA已废弃链接字段01234567操作码

第1字节控制码第n字节命令参数1~n-1字节SCSI命令描述块〔CDB〕发起方通过命令描述块〔commanddescriptionblock〕向目标方发送具体的命令。SCSI根底命令标准SPC〔SCSIPrimaryCommands，SCSI根底命令〕定义了CDB的标准。CDB结构如下：组代码命令码混杂CDB信息逻辑块地址传送长度参数表长度分配长度厂商指定保留NACA已废弃链接字段01234567操作码

第1字节控制码第n字节命令参数1~n-1字节SCSI读/写操作过程发起方目标方通过CDB发送SCSI命令API接口将用户读操作转换为SCSI读操作在指定逻辑单元中执行该命令请求的操作传送数据数据传输完毕后，发送命令完成的报告接收到目标方命令完成的响应，总线可恢复到空闲阶段获得对总线使用权和对目标方的选择和寻址①②③④⑤⑥⑦SCSI协议的常见类型接口模式传输率（MB/s）数据频宽（bits）可连接设备数SCSI-1588SCSI-21088SCSI-3(UltraSCSI)2088SCSI-3(UltraWideSCSI)401616Ultra2SCSI801616Ultra-160SCSI1601616Ultra-320SCSI3201616Ultra-640SCSI6401616目录DAS存储根底SCSI协议介绍SAN存储根底FC连接和协议华为SAN存储应用什么是SAN？SAN：存储区域网络(StorageAreaNetworks)FC效劳器存储阵列设备FCLAN存储阵列设备效劳器客户机FC-SANSAN典型组网应用效劳器光纤卡存储设备应用效劳器应用效劳器应用效劳器应用效劳器光纤交换机光纤交换机光纤交换机存储设备存储设备直连单交换双交换SAN的组件存储设备光纤交换机HBA卡和驱动光纤线缆效劳器FCHBA接口卡存储设备用户B效劳器FCHBA接口卡存储设备光纤通道光纤网络用户C用户ASAN存储网络特点业务高性能集中、远程、灵活的管理存储资源动态共享不占用业务网络资源高扩展性兼容SCSI存储设备由于存储设备的集中部署，应用效劳器可以实现低本钱的数据存取和共享应用数据共享存储共享灾难恢复数据备份SAN存储的应用存储资源在逻辑上被分成多个块并分别映射给应用效劳器，实现存储资源共享数据备份使用独立的SAN网络与业务网别离，实现对异构效劳器和多数据形式进行集中备份SAN网络可采用多种手段实现数据的自动备份，一旦出现灾难，可立即实现数据恢复。SAN与DAS的区别项目DASSAN协议SCSI协议FC协议应用对存储容量要求不高、服务器数量很少的中小型局域网关键数据库、集中存储、海量存储、备份、容灾等中高端存储应用环境优势部署简单、投资少高可用性、高性能、高扩展性、兼容性、集中管理劣势可扩展性差、资源浪费、不易管理、性能瓶颈投资相对较高目录DAS存储根底SCSI协议介绍SAN存储根底FC连接与协议华为SAN存储应用FC拓扑结构点对点只能连接2个设备(直接连接)交换式Fabric最多支持1千6百万个设备(光纤通道交换机)ArbitratedLoop

(仲裁环)最多支持127个设备(光纤集线器)应用最普遍的拓扑结构FC存储设备存储设备上的FC接口模块提供了应用效劳器与存储系统的业务接口，用于接收应用效劳器发出的数据交换命令。FC主机端口光纤交换机光纤网络路由直接连接的方式发起者和目标设备建立直接的连接独享光纤的所有带宽区域Zone的划分FC交换机端口节点N_PortF_PortF_PortE_PortE_PortFL_Port

节点N_PortFC交换机2FC交换机

节点NL_Port

节点NL_PortG_PortFL_PortFL_PortFL_PortFC集线器GBIC封装FC交换机模块常见的纤连接器FCTypeSCTypeSC2TypeFDDType常见的光模块SFP封装SFP封装常用光纤连接介质介质类型发射器速率距离9µm单模光纤1550nm长波光激光器1Gb/s2m－50Km2Gb/s2m－50Km1300nm长波光激光器1Gb/s2m－10Km2Gb/s2m－2Km4Gb/s2m－2Km50µm多模光纤850nm短波光激光器1Gb/s0.5m-500m2Gb/s0.5m-300m4Gb/s0.5m-170m62.5µm多模光纤1Gb/s0.5m-300m2Gb/s0.5m-150m4Gb/s0.5m-70mHBA卡HBA〔HostBusAdapter〕：主机总线适配器，就是连接主机I/O总线和计算机内存系统的I/O适配器。分类：FCHBA、SCSIHBA、SASHBA、iSCSIHBA等。用途：用于效劳器、海量存储子网络、外设间通过集线器、交换机和点对点连接进行双向、串行数据通讯。各类HBA卡FCHBA卡WWNWWNN〔WorldWideNodeName〕WWPN〔WorldWidePortName〕链接输入输出P2PFC-ALFC-SWWWPNWWNNFC网络FC协议栈FC与SCSI协议FC-1编码/解码FC-3通用效劳FC-2结构协议FC-0物理变换FC-4SCSI命令映射集目录DAS存储根底SCSI协议介绍SAN存储根底FC连接与协议华为SAN存储应用SAN、NAS统一存储OAHPCWebNFS/CIFS/FTP/HTTPiSCSI/FC/FCoE非结构化数据应用虚拟机应用结构化数据应用华为T系列统一存储VDIVMServer华为FC-SAN组网应用——S2600T应用效劳器FC交换机1FC交换机2S2600TFC光纤FC

HBA卡FC接口FC接口A控制器华为FC-SAN组网应用——S5500T应用效劳器FC交换机1FC交换机2S5500TFC光纤FC

HBA卡FC接口FC接口A控制器华为FC-SAN组网应用——S5600T应用效劳器FC交换机1FC交换机2S5600TFC光纤FC

HBA卡FC接口FC接口A控制器华为SAN组网应用——硬盘框级联控制框硬盘框1硬盘框2华为FC-SAN管理网口组网管理终端〔ISM)以太网交换机S2600T以太网口管理网口B控制器华为FC-SAN串口管理组网管理终端〔命令行〕S2600T串口维护串口DAS存储根底知识SCSI协议SAN存储的根底知识FC连接和协议封装华为SAN存储的应用总结思考题DAS存储的局限性有哪些？如何描述SCSI协议模型？SCSI协议如何实现寻址操作？SAN存储典型组网有哪几种？