FC-SAN存储结构
IPSAN与FCSAN两种存储技术优劣对比
IPSAN与FCSAN两种存储技术优劣对比IP SAN与FC SAN两种存储技术优劣对比随着IP SAN兴起，IP存储已经越来越广的呈现在用户面前。
当然，IP存储不应仅仅局限于iSCSI或者说是企业构建的IPSAN，比如FCIP(基于IP协议的光纤通道)，iFCP(Internet光纤信道协议)或是最近讨论较多的FCoE(基于Ethernet的光纤通道)以及InfiniBand都是IP 存储的不同技术。
在iSCSI出现以后，用IP技术搭建存储区域网络不再是不可能的事情，越来越多的SAN使用iSCSI技术来搭建。
仅仅几年，多数用户已经考虑使用IPSAN的技术来替代原本需要使用FCSAN 的物理架构。
当然，如果用户的网络架构内已经遍布光纤交换机，IPSAN 自然也不会迅速替代原有的系统。
但是对那些规模不大却需要SAN存储架构的企业来说，他们的首选确实是IPSAN存储网络。
IP SAN与FC SAN应用优劣对比相对于IPSAN，FCSAN的弱点是明显的。
它无法使存储设备随它在Internet上运行，从而无法满足应用前端对存储数据“随时随地”的要求。
FCSAN的物理覆盖也有限。
同时，受限于国内昂贵的租用价格，也许只有中国的电信运营商可以用得起远距离的FCSAN。
而IPSAN最显著的特点就是具有价格低廉以及无限长度扩展的优势。
它的价格是FC无法比拟的，尤其是当用户需要较长的传输距离时，IPSAN的优势就不言而喻了。
这些使iSCSI的发展成了必然，其市场价值是很多服务器和存储厂商看中的，也是无法承担FCSAN高成本光纤基础结构的市场客户所看中的。
通过集SCSI、以太网和TCP/IP等技术于一身，IPSAN的优点可以概述为：建立在常见和稳定的工业标准上，IT工作人员对IP技术熟悉，容易接受和实施;由于TCP/IP协议附件减少了聘请专业人员的需要，所以安装和维护成本较低，使用iSCSI创建SAN架构，企业总体拥有成本更低;由于减少了不同的网络和布线，使用常规以太网交换机而不必专用光纤通道交换机，很大程度提高了互操作性和成本;传播更为便捷。
fc san 存储与ip 存储
fc san 存储与ip 存储的区别，fc san 光纤交换机的应用，涉及fc san 光纤存储业务的集成商有哪些，怎么找网友回答来自它问网- 一片天空一片未来 2014-03-20DAS：服务器直接后挂存储设备，最经济的一种结构。
NAS：网络上直接挂接的存储设备，其实就是处于以太网上的一台利用NFS、CIFS等网络文件系统的文件共享服务器。
SAN是网络上的磁盘，NAS是一个网络上的文件系统。
IP SAN：应用iSCSI技术的SAN（storage area network）网络，传输介质为IP网。
FC SAN：是应用光纤技术的SAN网络，传输介质为光纤，性能最高，目前使用最广。
1. 直连方式存储(Direct Attached Storage-DAS)存储设备是通过电缆（通常是SCSI接口电缆）直接到服务器。
I/O请求直接发送到存储设备。
这种方式是连接单独的或两台小型集群的服务器。
它的特点是初始费用可能比较低。
可是这种连接方式下，对于多个服务器或多台PC的环境，每台PC或服务器单独拥有自己的存储磁盘，容量的再分配困难；对于整个环境下的存储系统管理，工作烦琐而重复，没有集中管理解决方案。
所以整体的管理成本较高。
PC中的磁盘或只有一个外部SCSI接口的JBOD都属于DAS架构。
2. 网络附加存储（Network Attached Storage - NAS）NAS设备通常是集成了处理器和磁盘/磁盘柜，类似于文件服务器。
连接到TCP/IP网络上（可以通过LAN或WAN），通过文件存取协议（例如NFS，CIFS等）存取数据。
NAS将文件存取请求转换为内部I/O请求。
这种方式是将存储设备连接到基于IP的网络中，不同于DAS和SAN，服务器通过―File I/O‖方式发送文件存取请求到存储设备NAS。
NAS上一般安装有自己的操作系统，它将File I/O转换成Block I/O，发送到内部磁盘。
NAS系统有较低的成本，易于实现文件共享。
FC SAN与 IP SAN区别
FC SAN的三种拓扑架构SAN网络依据组成架构主要分为两种，即FC SAN和IP SAN。
FC(Fibre Channel，光纤通道)主要用于构建具有高传输速度的存储网络。
光纤通道的相关技术标准是由国际信息技术标准委员会(INCITS)的T11技术委员会制定的。
FC SAN在架构上通常以光纤作为传输媒介，因此具有传输速度快、可靠性高、传输距离远等特点。
目前，光纤通道的传输速度已经达到4Gb/s。
预计到2008年，8Gb/s FC SAN的相关产品将会问世。
FC SAN支持三种基本的拓扑架构，包括点对点、仲裁回路及交换式光纤网络。
点对点(Point-to-Point)拓扑架构这是最简单的一种拓扑架构，允许两节点之间直接通信。
这种架构常用于将一台存储设备直接连接到一台服务器的环境。
点对点的连接方式虽然架构简单，且能提供高速传输能力，但在扩充性方面受到限制。
如果想在点对点的环境中新增任何存储设备，只能在服务器上安装多个适配卡，并分别与每台机器建立连接。
仲裁环路(Arbitrated Loop)拓扑架构这是一种单向的环状架构。
在仲裁环路中，每个节点的发送器将数据传送到下一个节点的接收器，环路中的所有设备必须根据仲裁进行数据存取。
当环路中的某一节点欲向另一个目标节点发送数据时，必须先取得使用的许可，在获得许可后，发送节点与目标节点将建立起点对点的传输通道。
采用仲裁环路架构，可连接127台存储设备，虽然扩充性得到增强，但在性能上仍受到限制。
比如，所有设备共享带宽时，同一时间仅能存在单一连接，致使传输效率受到影响。
交换式光纤网络(Switched Fabric)拓扑架构交换式光纤网络即服务器与存储设备间通过交换机进行连接。
这种通过交换机构建的光纤网络传输效率更高，各装置间的传输连接可同时存在，并且支持区域划分(Zoning)，系统的安全性得以增强，同时扩充性也非常好。
IP SAN更简单IP SAN是基于TCP/IP数据传输技术构建的存储区域网络，可以将SCSI的指令通过TCP 通信协议传送到远方，以达到控制远程存储设备的目的。
FC SAN和IP SAN之比较
FC SAN是在iSCSI标准产生的前4年出现的存储区域网架构，带有相当程度的应用催生特点。它目前在世界SAN市场的占有率约为12%，在中国SAN市场占有率约为5%。FC SAN大多应用在性能要求较高的金融、电信等领域。去年下半年，随着Brocade等厂家低端光纤交换机价格的下调，FC SAN也开始应用于低端。但是FC SAN除了高价外，最主要的问题是它与应用网络的异构性。这种异构性使得占市场大多数的中低端客户，因面对相对陌生、复杂的FC技术望而却步。
对各行各业的IT技术人员而言，网络技术是基于Ethernet及TCP/IP构筑的，它们的许多应用已建立在Internet的架构之上，并期待着存储网络化最终会向这个方向迈进。过去IT发展的历史已经说明，包括Token-Ring、FDDI、ATM以及Bell发明了一百余年的、面向连接的语音交换技术，都将统一融合到TCP/IP为基本架构的Internet上去。SAN也将向基于IP网络方向发展。
其实FC SAN的弱点是它的物理机理决定的，它无法使存储设备随它在Internet上运行，从而无法满足应用前端对存储数据“无时不有、无处不在”的要求。FC SAN的物理覆盖有限，不超过50公里。这样容易形成存储孤岛。物理覆盖有限面临的第一个挑战是异地备份解决方案如何基于FC SAN设计。
当年人们解决信息孤岛问题，发展网络技术，产生通信子系统，用了大约20年的时间，使得IT技术大踏步地发展到今天，而今又面对存储孤岛问题。存储孤岛无法解决地理阻断对系统级数据的Housekeeping问题，包括数据迁移、复制、备份等不同级别的存储系统数据整合问题。
FC SAN和IP SAN之比较
光纤通道（FC SAN），是前几年发展起来的存储区域网第一种存在形式。该类SAN的体系架构图1所示。
FC SAN和IP SAN的比较
用FC SAN与IP SAN构建系统的比较一、一个SAN系统的组成和架构如下图所示，一个完整的SAN系统应用通常包括前端应用服务器、传输网络、存储设备等三部分，服务器可以是Windows、Linux、Unix等各种系统的服务器、小型机、集群等，传输网络可以是FC网络、IP网络等，而具体采用哪种网络及接口卡，则由这其中关键的存储设备体系决定。
(IP/FC)存储设备前端网络接口（IP/FC）存储设备由前端网络接口、控制器、后端磁盘通道，以及磁盘柜和磁盘等构成。
控制器是存储设备的核心，它是一个处理性能的体现，且对各种协议架构都能有相应的优化处理措施，各种存储设备之间不体现明显的差别。
因此存储设备的差别主要体现在前端网络接口（IP或FC），以及后端磁盘通道（SAS或FC）上，根据前后端的搭配不同由此形成四种架构设备：IP+SAS、IP+FC、FC+SAS、FC+FC。
一般认为前端提供FC网络接口、通过FC协议与应用服务器相连接的设备为FC SAN设备，而IP SAN设备则指前端提供IP网络接口、通过iSCSI协议与应用服务器连接的设备。
二、FC SAN架构与IP SAN架构的比较比较包括稳定性、性能、安全性、兼容性、扩展能力、整体拥有成本等多个方面。
稳定、可靠性SAN系统的稳定性包括应用服务器、传输网络、存储设备等多方面决定。
因为服务器一样，因此主要考虑传输网络和存储设备。
首先看影响存储系统稳定性的一个主要部分：存储设备后端构成。
从架构上FC SAN与IPSAN在后端都可以采用FC磁盘柜或SAS磁盘柜，因此在具体设备中也存在FC磁盘与SAS磁盘的比较。
无论是FC磁盘、SAS磁盘，它们采用的最终磁记录方式和机械结构都是一样的，区别只是在于提供的接口是FC口还是SAS口（这里的FC口是指支持FC协议的电接口，并不是指采用光纤连接），从各硬盘盘生产厂商提供的硬盘MTBF可以看出，15K转速的FC磁盘和SAS 磁盘是一样的（1600000小时），因此在磁盘柜上各种架构的稳定性、可靠性是一致的，但采用SAS盘柜的设备具有更大的后端带宽，可以更好地支持数据的突发读写。
三种SAN架构比较
三种SAN架构比较SAN是通过专用高速网将一个或多个网络存储设备和服务器连接起来的专用存储系统，未来的信息存储将以SAN存储方式为主。
可采用光纤通道(FC)、IP/Ethernet、InfiniBand互连技术分别组建FC-SAN、iSCSI-SAN和InfiniBand-SAN。
现代企业对于存储系统高可靠性、高可用性、高性能、动态可扩展性、易维护性和开放性等众多方面的需求，对现有的存储技术提出了挑战，存储器件和设备这一级无论做得多好，都难以满足网络和企业存储的多种需求，这就需要在存储系统结构这一级来解决问题。
FC-SAN目前基于FC的SAN应用方案最多，成熟的产品也很多。
FC-SAN主要由磁盘阵列、FC-Switch交换机和主机光纤接口卡等组成。
FC-SAN存储系统主要具有如下技术特点：(1) 采用可伸缩的FC-Switch网络拓扑结构，通过高速光纤通道（目前FC的单向速率为200 MB/s）连接，提供SAN内部任意节点之间的多路可选择的数据交换，设备访问的网络拥塞处理也交由高速交换机处理，使得连接设备的增多几乎不影响各个设备的访问速度。
(2) (2) Switch规模越大，吞吐率就越高，如：8-port switch吞吐率为3.2GB/s，16-port switch吞吐率为6.4GB/s。
(3) (3) 支持热拔插，高可靠性、可用性、可维护性（RAS）。
(4) 至少在今后两年中，或者性价比良好的IP和InfiniBand解决方案进入市场之前，光纤通道还将继续是SAN的主流，即使到了IP和InfiniBand进入市场的时候，光纤通道结构也不会完全被取代。
(5) IP-SAN(6) FC-SAN虽然性能优越，可扩展性好，但受限于现有的光纤传输方式，其价格昂贵。
因此，基于普通IP协议和以太网的SAN应运而生，这就是IP存储（IPS），它将SCSI协议映射到TCP/IP协议上，使得SCSI的命令、数据和状态可以在传统的IP网上传输。
几种存储技术的比较FC SAN IP SAN DAS NAS
几种存储技术的比较（FC SAN、IP SAN、DAS、NAS）SAN 的概念可以定义为是以数据存储为中心，它采用可伸缩的网络拓扑结构，通过具有高传输速率的光通道的直接连接方式，提供SAN内部任意节点之间的多路可选择的数据交换，并且将数据存储管理集中在相对独立的存储区域网内。
SAN最终将实现在多种操作系统下，最大限度的数据共享和数据优化管理，以及系统的无缝扩充。
1.2.FC-SAN的组成在FC-SAN中，有一些专用的硬件和软件。
硬件包括FC卡、FC HUB、FC交换机、存储系统等，软件主要是FC控制卡针对各种操作系统的驱动通道交换机为骨干的网络拓扑结构称为“SAN Fabric”。
而光纤通道协议是FC-SAN的另一个本质特征。
FC-SAN正是利用光纤通道协议上加载SCSI 协议来达到可靠的块级数据传输。
1.4.FC-SAN的应用场合由于FC-SAN是为在服务器和存储设备之间传输大块数据而进行优化的，因此对于以下应用来说是理想的选择：1.6.FC-SAN的主要好处：面对迅速增长的数据存储需求，企业和服务提供商渐渐开始选择FC-SAN 作为网络基础设施，因为SAN具有出色的可扩展性。
事实上，SAN比传统的存储架构具有更多显著的优势。
例如，传统的服务器连接存储通常难于更新或集中管理。
每台服务器必须关闭才能增加和配置新的存储。
相比较而言，FC-SAN不必宕机和中断与服务器的连接即可增加存储。
FC-SAN还可以集中管理数据，从而降低了总体拥有成本。
利用光纤通道技术，FC-SAN可以有效地传输数据块。
通过支持在存储和服务器之间传输海量数据块，SAN提供了数据备份的有效方式。
因此，传统上用于数据备份的网络带宽可以节约下来用于其他应用。
4 IP-SAN简单来讲，IP-SAN（IP存储）的通信通道是使用IP通道，而不是光纤通道，把服务器与存储设备连接起来的技术，除了标准已获通过的iSCSI，还有FCIP、iFCP等正在制定的标准。
FC-SAN存储结构
1.1.3 端口类型（续）
Node NL_Port NL_Port Node Node NL_Port Hub Hub NL_Port Node
Node
NL_Port NL_Port FL_Port Node
FL_Port
E_Port Switch Node N_Port F_Port E_Port
1.1.3 端口类型
• 光纤通道中数据传输的来源和目的地是 “Node” • Node产生的数据通过N_Port之间架设的物 理通讯链路与其他Node完成数据交换 • 除了N_Port类型的端口以外，光纤通道还定 义了一系列不同类型可以用于传输和接收 光纤通道数据的端口
1.1.3 端口类型（续）
1.2.2 光纤通道RAID
• RAID标准定义了多种方法以将数据存储到 多个磁盘上，并定义了RAID智能控制器的 形式 • RAID控制器可以用软件实现，但更多的是 用硬件来实现的
1.2.3 仲裁环HUB
• 仲裁环HUB对于许多中等性能的共享存储应 用而言是种很不错的选择 • 当仲裁环引入仲裁环HUB时，能够显著地降 低端口中断工作的可能性 • 仲裁环HUB也可以使用多种连接介质组建环 路
FC-SAN存储结构
本章目标
• • • • 了解光纤通道协议栈的层次 了解光纤通道中的端口类型 掌握FC-SAN的各类拓扑结构 了解光纤通道中的产品组成
本章内容
1 光纤通道协议
2 FC-SAN产品
1 光纤通道
客户机 应用服务器
存储设备
LAN
SAN
存储设备
1.1 光纤通道协议
• 在多个处理器之间或处理器与外围设备之 间，有通道和网络两种基本的通信类型
1.2.4 光纤通道交换机（续）
IP SAN与FC SAN存储应用技术分析
SAN存储应用技术分析
目录
第1章 IP SAN& FC SAN (2)
第2章存储和技术对比分析 (5)
第3章 IP SAN解决方案主要有优势 (6)
第1章IP SAN& FC SAN
1.FC产品的结构局限性大、扩展限制很大。
性能无法扩展、容量扩展也非常受限，导致不得不
一再更新购买新的设备，造成又一次的数据分散，失去了整合平台的意义。
见下图：
今天，无论哪一家厂商的FC中端产品，都是上图的架构，我们简称为“双控FC环路”架构。
两个控制器负责RAID等数据管理和与主机连接的数据传输功能；后端通过FC环路串接硬盘来扩展容量。
但环路结构决定了这样的系统随着容量扩大，性能会越来越低。
同时，两个控制器的数据吞吐能力非常有限，应用系统和客户端不断增加时，个磁盘系统的性能局限性就暴露出来。
事实上，今天越是有钱的高校，存储系统越混乱，一年年不停购买数据、然后购买存储，最后堆了一房子的各种各色不同厂商、不同管理标准的FC设备，陷入严重的数据管理困境。
FC-SAN,IP-SAN,NAS,DAS的区别
SAN 的概念SAN（Storage Area Network）存储区域网络，是一种高速的、专门用于存储操作的网络，通常独立于计算机局域网（LAN）。
SAN将主机和存储设备连接在一起，能够为其上的任意一台主机和任意一台存储设备提供专用的通信通道。
SAN将存储设备从服务器中独立出来，实现了服务器层次上的存储资源共享。
SAN将通道技术和网络技术引入存储环境中，提供了一种新型的网络存储解决方案，能够同时满足吞吐率、可用性、可靠性、可扩展性和可管理性等方面的要求。
一、FC-SAN通常SAN由磁盘阵列（RAID）连接光纤通道（Fibre Channel）组成（为了区别于IP SAN，通常SAN 也称为FC-SAN）。
SAN和服务器和客户机的数据通信通过SCSI命令而非TCP/IP，数据处理是“块级”（block level）。
SAN也可以定义为是以数据存储为中心，它采用可伸缩的网络拓扑结构，通过具有高传输速率的光通道的直接连接方式，提供SAN内部任意节点之间的多路可选择的数据交换，并且将数据存储管理集中在相对独立的存储区域网内。
SAN最终将实现在多种操作系统下，最大限度的数据共享和数据优化管理，以及系统的无缝扩充。
FC-SAN的组成在FC-SAN中，有一些专用的硬件和软件。
硬件包括FC卡、FC HUB、FC交换机、存储系统等，软件主要是FC控制卡针对各种操作系统的驱动程序和存储管理软件。
FC卡：主要用于主机与FC设备之间的连接。
λFC HUB：内部运行仲裁环拓扑，连接到HUB的节点共享100MB/S带宽（或更高）。
λFC交换机：内部运行Fabric拓扑，每端口独占100MB/S带宽（或更高）。
λFC存储设备：采用FC连接方式，光纤接口可以有一到多个。
FC存储设备通常采用光纤的硬盘，也有Fibre toSCSI（Fibre toλ ATA）的解决方案，使用SCSI（或ATA）的硬盘，在整个配置上较便宜。
存储网络管理软件：存储管理软件主要的功能是自动发现网络拓扑及映射，当在存储网络中增加或减少时自动发现及组态。
什么是SAN存储架构？
什么是SAN存储架构？
概述
存储区域网络（Storage Area Network，简称SAN）,它是一种在服务器和外部存储资源或独立的存储资源之间实现高速可靠访问的专用的高速网络。
SAN 采用可扩展的网络拓扑结构连接服务器和存储设备，每个存储设备不隶属于任何一台服务器，所有的存储设备都可以在全部的网络服务器之间作为对等资源共享。
目前常见的SAN有FC SAN和IP SAN两种类型，其中FC SAN为通过光纤通道转发SCSI协议，IP SAN通过TCP/IP通道转发SCSI协议。
FC SAN
通过FC（光纤）交换机连接存储阵列和服务器主机，建立专用于数据存储的区域网络。
架构可参考下图：
IP SAN
早期的SAN采用的基本是光纤通道(Fiber Channel)技术，所以早期的SAN多指采用光纤通道的存储局域网络，到了iSCSI协议出现以后，为了区分，业界就把SAN划分为FC SAN和IP SAN。
基于iSCSI的存储系统只需要不多的投资便可实现SAN存储功能，甚至直接利用现有的TCP/IP网络。
架构可参考下图：
优缺点分析
【优点】
SAN使存储空间得到更加充分的利用以及安装和管理更加有效，SAN本身就是一个存储网络，承担了数据存储任务，SAN网络与LAN业务网络相隔离，存储数据流不会占用业务网络带宽，另外SAN存储架构实现的是直接对物理硬件的块级存储访问，提高了存储的性能和升级能力。
这也是出现这种技术的主要原因。
【缺点】
方案整体预算相对DAS和NAS架构要高一些，尤其是FC SAN。
FCSAN技术如何解决存储问题
FC SAN技术如何解决存储问题基于光纤通道 (FC) 的存储局域网络 (SAN) 约占存储设备总销售额的 40%。
这意味着，一半以上的存储基础设施都采用了基于数据块的 DAS 和 NAS 外存贮器技术。
人们经常问，是否可用作为现有存储投资的补充来部署光纤通道，以构建真正的异构存储元件集合。
答案是肯定的，我们将在下面讨论几个相关的案例分析。
案例分析1:由 Ultra320 SCSI、ATA、SATA 等组成的、完全基于 DAS 的基础设施在这个案例中，存储设备是在几年内分批采购的，现在有数十、甚至数百台计算机 - 数十个、甚至数百个存储设备“容器”。
每个节点的容量可能有很大差别，而且利用率的差别也很大 - 这是个大问题。
但是，从许多层次上看，通过一次性采购来升级到 SAN、购买所有新的存储设备并将现有存储设备迁移到新卷的方式并不具吸引力。
首先，执行数据复制过程需要很多的人力和 IT 资源，成本很高，而且不可避免地会出现员工生产效率丧失的阶段。
其次，如果现有 DAS 存储设备过早报废也会造成很大的资本帐面损失。
解决方案 1:虚拟化现在市场上有许多软件虚拟化产品可供选择，使您可以将现有 DAS 基础设施连接到 SAN。
例如，FalconStor 推出了 IPSTOR 产品，它允许公司把现有 DAS 存储连接到该设备的后面，从而使得原有的存储设备可在光纤通道网络上使用。
所有数据都在原处保存，不要求执行复制或迁移。
而且，原有节点还能够配备 2Gb 光纤通道主机适配器。
采用 SAN 的优势在于投资保护，可在原有存储基础设施上简便地共享、开展和构建多种功能。
利用可随需求增长的 SAN，您可以引入新的本地光纤通道存储设备和光纤通道交换机，在计算机间高效地共享可用存储容量。
因此，部署的异构系统可同时支持 DAS 和 SAN 组件。
案例分析 2:有网络设备组成的、主要基于 NAS 的基础设施用户可能会感到惊讶，NAS 设备可将光纤通道等数据块存储设备转变为在以太网上显示的“文件视图”。
fc san的描述
fc san的描述FC SAN是一种用于实现存储设备互连的技术，它使得不同的存储设备能够通过光纤通道进行高速数据传输。
FC SAN的全称是Fiber Channel Storage Area Network，它采用光纤通道作为物理传输介质，具有高速、可靠、安全的特点，广泛应用于数据中心、企业存储等领域。
FC SAN的核心组成部分是光纤通道交换机，它负责将不同的存储设备连接起来，构建一个高性能的存储网络。
光纤通道交换机具有多个光纤通道端口，每个端口都可以连接一个存储设备，通过交换机的路由功能，数据可以在不同的存储设备之间传输。
与其他存储网络技术相比，FC SAN具有以下优势：1. 高速传输：FC SAN采用光纤通道作为传输介质，具有高带宽和低延迟的特点，能够提供高速的数据传输能力，满足大规模数据存储和处理的需求。
2. 可靠性高：FC SAN采用光纤通道交换机进行数据传输，交换机具有冗余设计和故障隔离功能，能够提供高可靠性的数据传输服务，确保数据的安全和可靠性。
3. 扩展性好：FC SAN支持多个存储设备的连接，通过扩展交换机的端口数量，可以轻松扩展存储网络的规模，满足不同规模企业的存储需求。
4. 安全性高：FC SAN采用光纤通道进行数据传输，光纤通道具有独立的物理通道，数据传输安全可靠，不容易受到外界干扰和攻击。
FC SAN的应用范围非常广泛，包括数据中心、企业存储、云计算等领域。
在数据中心中，FC SAN常用于连接大规模存储设备，提供高速、可靠的数据存储和访问服务。
在企业存储领域，FC SAN可以构建一个统一的存储网络，集中管理和调度不同的存储设备，提高存储资源的利用率和管理效率。
在云计算领域，FC SAN可以为云平台提供高性能的存储服务，支持大规模数据存储和处理。
FC SAN作为一种高速、可靠、安全的存储网络技术，具有广泛的应用前景。
随着数据规模的不断增长和存储需求的增加，FC SAN将在数据中心、企业存储、云计算等领域发挥越来越重要的作用，为企业提供高效、可靠的存储解决方案。
fcsan 协议
fcsan 协议FCSAN协议：提升存储网络性能和可靠性的新一代协议引言：随着存储技术的快速发展，存储网络在现代数据中心中的重要性日益凸显。
传统的存储网络协议在面对大规模数据传输、高可靠性要求和低延迟需求时已经显得力不从心。
为了应对这些挑战，存储网络行业引入了一种新的协议，即FCSAN（Fiber Channel Storage Area Network）协议。
本文将对FCSAN协议的原理、特点以及应用进行详细介绍，以期为读者对这一新一代存储网络协议有更全面的了解。
一、FCSAN协议的原理FCSAN协议是一种基于光纤通道技术的存储网络协议，它采用串行传输方式，通过光纤通道连接存储设备和主机，实现高速、可靠的数据传输。
与传统的存储网络协议相比，FCSAN协议在以下几个方面进行了优化：1.1 高速传输能力FCSAN协议采用光纤通道技术，具有卓越的传输速度。
光纤通道的传输速率可以达到16Gbps或更高，远超传统存储网络协议的传输速度。
这种高速传输能力可以满足现代数据中心对大规模数据传输的需求，提升存储网络的整体性能。
1.2 高可靠性FCSAN协议通过引入多路径传输技术和错误检测纠正机制，提高了存储网络的可靠性。
多路径传输技术可以实现数据在多条光纤通道上的并行传输，增加数据传输的冗余性，减少因单一通道故障而导致的数据丢失风险。
错误检测纠正机制可以在数据传输过程中检测和纠正错误，保证数据的完整性和准确性。
1.3 低延迟FCSAN协议通过优化数据传输机制和减少通信协议的开销，实现了低延迟的数据传输。
低延迟是实现实时数据处理和高性能计算的关键要素，尤其对于金融、医疗等行业的应用具有重要意义。
FCSAN 协议通过降低数据传输的延迟，提升了存储网络的响应速度和处理效率。
二、FCSAN协议的特点2.1 灵活可扩展FCSAN协议具有良好的扩展性，可以根据实际需求进行灵活配置。
存储设备和主机可以根据需要增加或减少光纤通道的数量，以满足不同规模的存储网络需求。
fc san的描述
FC SAN概述FC SAN 是指基于光纤通道技术的存储区域网络（Storage Area Network），是一种高性能、可靠、灵活的数据存储解决方案。
FC SAN 建立在光纤通道（Fibre Channel）协议之上，通过使用光纤通道交换机和光纤通道适配器等设备，将存储设备（如磁盘阵列）与服务器连接在一起，提供高速、并行的数据传输通道。
优势FC SAN 具有以下优势：1.高性能：FC SAN 提供高达数百兆字节每秒的数据传输速度，远超传统网络技术。
这使得 FC SAN 能够满足对高性能、低延迟的数据存储需求，适用于大数据、虚拟化、在线事务处理等应用场景。
2.可靠性：FC SAN 使用专用的光纤通道网络，与其他网络隔离，从而避免了对数据传输的干扰和冲突。
此外，FC SAN 还支持多路径冗余，即多条光纤通道路径连接到存储设备，即使出现一条路径故障，数据依然可以通过其他路径传输，大大提高了系统的可靠性。
3.灵活性：FC SAN 可以同时支持多种存储设备的连接，如磁盘阵列、磁带库等，能够满足不同应用的存储需求。
此外，FC SAN 还支持存储虚拟化技术，可以将多个物理存储设备虚拟化为一个逻辑设备，提供更高的存储利用率和灵活性。
4.扩展性：FC SAN 使用光纤通道技术，支持点对点和多点连接，可以实现存储设备与服务器之间的高速数据传输。
同时，FC SAN 还支持端口故障隔离和动态地址分配，方便网络的扩展和管理。
架构FC SAN 的架构包括以下组件：1.存储设备：存储设备是 FC SAN 的核心组件，通常包括磁盘阵列、磁带库等。
存储设备用于存储和管理数据，提供高速数据访问接口。
2.服务器：服务器是连接到 FC SAN 的计算设备，通过光纤通道适配器与存储设备通信。
服务器可以是物理服务器或虚拟服务器，提供应用程序的运行环境。
3.光纤通道适配器：光纤通道适配器是连接服务器与光纤通道交换机的接口卡，负责将数据从服务器发送到光纤通道网络，并从网络接收数据。
fc san的描述
fc san的描述FC SAN是一种基于光纤通道技术的存储区域网络，被广泛应用于企业级存储解决方案中。
它通过光纤通道交换机将存储设备和服务器连接在一起，提供高带宽、低延迟的数据传输通道，以满足企业对存储性能和可靠性的需求。
FC SAN具有多种优势，首先是高性能。
由于光纤通道的特性，FC SAN能够提供高带宽和低延迟的数据传输，可以满足大规模数据中心和高性能计算环境对存储性能的要求。
其次是可靠性。
FC SAN采用冗余设计，支持多路径传输和多台交换机的冗余配置，能够实现高可用性和容错性，提供数据的可靠性保障。
此外，FC SAN还具有灵活性和可扩展性。
通过增加光纤通道交换机和存储设备，企业可以轻松扩展存储容量和性能，以满足不断增长的业务需求。
在实际应用中，FC SAN广泛用于企业级存储解决方案中。
它可以与各种存储设备集成，包括磁盘阵列、磁带库和磁带驱动器等，为企业提供统一的存储管理和数据保护功能。
同时，FC SAN还支持各种存储协议，如Fibre Channel over Ethernet（FCoE）和Internet SCSI （iSCSI），可以与不同类型的服务器进行互联，实现存储资源的共享和利用。
FC SAN的应用场景非常广泛。
在金融行业，它可以用于高频交易系统和大规模数据分析平台的存储；在制造业，它可以用于CAD/CAM 系统和工业自动化设备的数据存储；在医疗行业，它可以用于电子病历和医学影像的存储和共享。
此外，FC SAN还可以应用于虚拟化环境和云计算平台，为虚拟机提供高性能的存储支持。
然而，FC SAN也存在一些挑战和限制。
首先是成本。
相比于其他存储技术，FC SAN的部署和维护成本较高，包括光纤通道交换机、光纤模块和光纤布线等硬件设备的投入。
其次是复杂性。
FC SAN的配置和管理相对复杂，需要专业的技术人员进行操作和维护。
此外，FC SAN还需要一定的物理空间和电力资源，对机房环境和电力供应有一定的要求。
fcsan控制器原理
fcsan控制器原理
FCSAN控制器是一种高级网络储存设备，它主要用于存储和管理企业级数据。
FCSAN控制器的工作原理是将不同的存储设备进行集成并管理，从而为企业提供高效的数据存储和管理。
FCSAN控制器的主要组成部分包括存储设备、存储控制器、网络接口和管理软件等。
存储设备包括硬盘、光盘、磁带等，它们通过存储控制器进行管理和控制。
存储控制器是FCSAN控制器的核心部分，它负责管理存储设备的读写操作，并将数据传输到网络接口。
网络接口则负责将数据发送到网络中，使得用户可以远程访问数据。
FCSAN控制器的管理软件是控制器的灵魂，它可以帮助用户对存储设备进行监控和管理。
管理软件可以实现用户对存储设备的远程访问、配置、监控和管理等功能，从而为企业提供高效的数据存储和管理服务。
FCSAN控制器的工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 存储设备的连接：将不同的存储设备通过存储控制器进行连接，形成一个存储系统。
2. 存储设备的管理：存储控制器通过管理软件对存储设备进行管理和控制，包括对存储设备进行初始化、格式化、分区、挂载等操作。
3. 数据的传输：存储控制器通过网络接口将数据传输到网络中，使得用户可以远程访问数据。
4. 数据的管理：管理软件可以帮助用户对数据进行管理，包括
备份、恢复、归档、删除等操作。
总之，FCSAN控制器是一种高级网络储存设备，其工作原理是将不同的存储设备进行集成并管理，从而为企业提供高效的数据存储和管理服务。
通过FCSAN控制器，企业可以轻松实现数据存储、备份和恢复等功能，提高了数据的安全性和可靠性。
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– 通道
• 通道在通信设备之间提供一种直接的或点到点交换 的连接
• 数据传输率高，开销非常低 • 偏向使用硬件实现
– 网络
• 网络是分布节点的聚集，各节点用自己的网络协议 支持节点间的交互作用
• 开销相对较高，速度和效率比通道要低 • 偏向使用软件实现 (TCP/IP ATM和IEEE802)
NL_Port Tx
Rx
Tx
Rx
Tx
Rx
Tx
Rx
-
7.1.4 FC-SAN的拓扑结构（续）
• 交换网（FC-SW）
– 交换网是指一个或多个光纤交换机，单独或以 扩展型方式存在于网络中
– 交换网能为服每务器个端口提供全带存宽储设备
N_Port
Tx
Rx
N_Port
Tx
Rx
NL_Port
Tx
Rx
NL_Port
-
7.1.3 端口类型
• 光纤通道中数据传输的来源和目的地是 “Node”
• Node产生的数据通过N_Port之间架设的物 理通讯链路与其他Node完成数据交换
• 除了N_Port类型的端口以外，光纤通道还 定义了一系列不同类型可以用于传输和接 收光纤通道数据的端口
-
7.1.3 端口类型（续）
• 在光纤通道中，设备被称为节点（Node） • 一般来说，节点只有一个物理接口，称为节点
端口或者N_Port • 每个节点都包含由制造商指定的一个固定的64
位节点名，一般称之为WWN(World-wide Name), 除了光纤通道名,通信设备还被动态地分配一 个24位的端口地址,即Port_ID,它用于帧的寻 址.通信双方的这种24位地址嵌入在帧头中,作 为目的标识符D_ID或源标识会S_ID • WWN并不用于网络中的帧传输
-
7.1 光纤通道协议
• 光纤通道协议是ANSI X3T11在20世纪90年 代中期提出的
• 光纤通道目的是为了在工作站、主机、超 级计算机、存储设备和显示器之间进行联 网、存储和数据传输
• 光纤通道是构建SAN的基础，是SAN系统的 硬件接口和通信接口
• 光纤通道定义了多种传输速度，包括从 100Mb/s～4Gb/s的传输带宽
上的E_Port
• 通用类型端口
– G_Port:一个通用光纤端口,它即可以当E_Port端口使用,也可以当 F_Port端口使用.这个通用端口的运行模式是在端口初始化时决定的. 当与一个N_Port端口连接时,这个通用端口就是F_Port,当与E_Port端 口连接时,这个端口就是E_Port.一般用在交换设备上
FC-2 FC-1 FC-0
功能
使用实例
上层协议接口 如SCSI-3、IP、ATM等
通用服务
正在开发之中(可能包含数 据加密和压缩功能)
帧协议和流控制 组帧、流量控制、服务类
编码方式
8B/10B编码、链路控制
物理接口
光/电、传输介质
7.1.1 光纤通道层次（续）
• 光纤通道和以太网与OSI参考模型的对应关系
-
7.1 光纤通道协议
• 光纤通道层次 • 命名和编址约定 • 端口类型 • FC-SAN的拓扑结构
-
7.1.1 光纤通道层次
光纤通道标准定义了一个通过网络移动数据的多层结构,包括 定义物理层的特征,传输控制方法以及与TCP/IP,SCSI-3,ATM和 其他一些协议的上层接口
层数 FC-4
FC-3
• 主机总线适配器（HBA） • 光纤通道RAID • 仲裁环HUB • 光纤通道交换机
Tx
Rx
Rx
Tx
F_Port
Rx
Tx
F_Port
Switch
-
Rx
Tx
FL_Port
7.1.4 FC-SAN的拓扑结构（续）
• 交换网与冲裁环的比较
– 仲裁环将带宽分享，交换网是带宽独享 – 仲裁环中最多只能有127个设备，在交换网中，
可支持多达1600万个N_Port
-
7.2 FC-SAN产品
Switch E_Port
FL_Port E_Port
FL_Port
NL_Port
Node
Switch
F_Port
N_Port
Node
F_Port
F_Port
N_Port
Node
-
7.1.4 FC-SAN的拓扑结构
• 点对点（FC-P2P）
– 点对点允许两个Node（一台服务器和一台存储 设备）之间直接通讯
OSI参考模型
以太网络
OSI参考模型
光纤通道
应用层 表示层
数据与应用
应用层 表示层
数据与应用
会话层
会话层
传输层 网络层 数据链路层 物理层
TCP、UDP IP
Ethernet
软件实现 硬件实现
传输层 网络层 数据链路层 物理层
FC-4
FC-3 FC-2 FC-1 FC-0
硬件实现
-
7.1.2 命名和编址约定
– 用户难以在点对点配置环境下追加任何设备
N_Port
Tx
Rx
服务器
Rx
Tx
N_Port 存储设备
-
7.1.4 FC-SAN的拓扑结构（续）
• 仲裁环（FC-AL）
– 仲裁环是一个共享的、可提供吉比特带宽的环 状网，其连接方式与IBM的令牌环网类似
– 在仲裁环拓服务扑器 中，设备必须根存储据设备仲裁访问环路
– L_Port:一种在仲裁环中使用的通用端口,它可以代表NL_Port和 FL_Port类型的端口
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7.1.3 端口类型（续）
Node
NL_Port
Node
NL_Port
Node
N_Port
Node
N_Port
Node NL_Port
NL_Port
Node
Hub Hub
NL_Port
Node
F_Port
FC-SAN存储结构
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本章目标
• 了解光纤通道协议栈的层次 • 了解光纤通道中的端口类型 • 掌握FC-SAN的各类拓扑结构 • 了解光纤通道中的产品组成
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本章内容
7.1 光纤通道协议 7.2 FC-SAN产品
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7.1 光纤通道
客户机
应用服务器
LAN
S 节点（主机或存储设备）上的端口
– N_Port:节点(主机或存储设备)上使用的端口类型 – NL_Port:Node Loop Port:一种拥有仲裁环路功能和协议的特殊端口
类型
• 交换或路由设备上的端口
– F_Port:提供一个到单个N-Port的点到点的连接 – FL_Port:用于光纤通道仲裁环路的操作 – E_Port:扩展端口(Expansion Port),用于连接另一台交换机或路由器