SAN存储网络技术发展趋势
SAN解决方案
SAN解决方案SAN（存储区域网络）解决方案是一种用于高效存储和管理数据的技术。
它提供了一个共享存储资源的网络，使多台服务器能够同时访问和共享存储设备。
SAN解决方案在企业级应用中广泛应用，可以提供高可用性、高性能和灵便的存储解决方案。
一、SAN解决方案的基本概念和原理SAN解决方案的基本概念包括存储设备、存储网络和主机。
存储设备是指提供存储空间的硬件设备，如磁盘阵列、磁带库等。
存储网络是指连接存储设备和主机的网络，通常使用光纤通道（Fibre Channel）或者以太网（iSCSI）作为传输介质。
主机是指连接到存储网络的服务器，它们通过存储网络访问和管理存储设备上的数据。
SAN解决方案的工作原理是将存储设备连接到存储网络上，并为主机提供访问存储设备的权限。
主机通过存储网络发送读写请求到存储设备，存储设备将数据传输回主机。
SAN解决方案通过提供高带宽、低延迟的存储网络，实现了高速数据传输和共享存储资源的能力。
二、SAN解决方案的优势和应用场景1. 高可用性：SAN解决方案可以实现存储设备的冗余和故障切换，提供高可用性的存储服务。
当一个存储设备发生故障时，系统可以自动切换到备用设备，保证数据的可靠性和可用性。
2. 高性能：SAN解决方案通过使用高速存储网络和专用存储设备，可以实现高性能的数据传输和访问。
它可以满足对大规模数据处理和高并发访问的需求。
3. 灵便性：SAN解决方案可以实现存储资源的共享和动态分配，提供灵便的存储管理。
它可以根据业务需求对存储空间进行扩展和调整，提高存储资源的利用率。
SAN解决方案在以下场景中得到广泛应用：1. 数据中心：SAN解决方案可以为数据中心提供高性能、高可用性的存储服务。
它可以满足大规模数据处理和存储的需求，支持虚拟化和云计算等新兴技术。
2. 数据备份和恢复：SAN解决方案可以实现数据备份和恢复的高效率和可靠性。
它可以通过快照、镜像和复制等功能，提供数据的实时备份和快速恢复。
SAN的定义及发展
IP存储的概念简单来讲，IP存储就是使用IP，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。
而iSCSI发展最快，已经成了IP存储一个有力的代表。
像光纤通道一样，IP存储是可交换的，但是与光纤通道不一样的是，IP网络是成熟的，不存在互操作性问题，而光纤通道SAN最令人头痛的就是这个问题。
IP已经被IT业界广泛认可，有非常多的网络管理软件和服务产品可供使用。
IP存储的标准IP存储除了标准已获通过的iSCSI，还有iFCP、FCIP等正在制定的标准。
IP存储的优势（1）利用无所不在的IP网络，一定程度上保护了现有投资。
（2）IP存储超越了地理距离的限制。
IP能延伸到多远，存储就能延伸到多远，这几乎是一个划时代的革命，十分适合于对现存关键数据的远程备份。
（3）IP网络技术成熟。
IP存储减少了配置、维护、管理的复杂度。
iSCSI标准1、iSCSI的概念iSCSI（互联网小型计算机系统接口）是一种在internet协议网络上，特别是以太网上进行数据块传输的标准。
2003年2月11日，IETF互联网工程任务组通过了iSCSI标准，这项由IBM、Cisco共同发起的技术标准，经过三年20个版本的不断完善，终于得到IETF认可。
简单地说，iSCSI可以实现在IP网络上运行SCSI协议，使其能够在诸如高速千兆以太网上进行路由选择，实现了SCSI和TCP/IP协议的连接。
iSCSI是基于IP协议的技术标准，该技术允许用户通过TCP/IP网络来构建存储区域网（SAN）。
而在iSCSI技术出现之前，构建存储区域网的唯一技术是利用光纤通道，该标准制定于20世纪90年代初期，但是其架构需要高昂的建设成本，远非一般企业所能够承受。
iSCSI技术的出现对于以局域网为网络环境的用户来说，它只需要不多的投资，就可以方便、快捷地对信息和数据进行交互式传输和管理。
san协议
SAN协议简介SAN（Storage Area Network）协议是一种用于存储设备之间通信的协议，它提供了高效的数据传输和存储管理功能。
SAN协议通过专用的存储网络，将存储设备连接到计算机系统，以实现数据的共享和管理。
SAN协议的作用SAN协议的主要作用是提供高速、高效的存储设备连接，使得计算机系统能够通过网络访问存储设备中的数据。
SAN协议可以将多个存储设备组成存储网络，通过集中管理和控制，实现数据的共享和备份。
同时，SAN协议还可以提供数据安全和故障恢复的功能，保证数据的可靠性和可用性。
SAN协议的特点1.高速性：SAN协议使用专用的存储网络，可以提供高速的数据传输能力，满足大规模数据传输和处理的需求。
2.可靠性：SAN协议采用冗余机制，可以实现数据备份和故障恢复，保证数据的可靠性和稳定性。
3.扩展性：SAN协议支持多个存储设备的连接，可以实现存储容量的扩展，满足不同规模和需求的存储场景。
4.灵活性：SAN协议可以通过软件配置和管理，实现存储设备的灵活布局和管理，满足不同应用场景的需求。
SAN协议的应用领域SAN协议广泛应用于企业级存储系统、数据中心和云计算等领域。
下面简要介绍几个主要的应用场景：1.企业级存储系统：企业级存储系统需要满足大规模数据存储和管理的需求，SAN协议可以提供高速的存储设备连接和数据传输能力，满足企业存储系统的性能要求。
2.数据中心：数据中心需要处理大量的数据，并提供高可用性和高可靠性的存储服务，SAN协议可以实现数据的共享和备份，保证数据的安全和可靠性。
3.云计算：云计算环境下，存储资源需要共享和动态分配，SAN协议可以提供高效的存储网络，满足云计算环境下的存储需求。
SAN协议的发展趋势随着存储技术的不断发展和创新，SAN协议也在不断演进和完善。
以下是一些发展趋势的简要介绍：1.高速化：随着存储设备的容量和性能的提升，SAN协议需要提供更高速的数据传输能力，以满足大规模数据存储和处理的需求。
SAN存储技术知识介绍
SAN存储技术知识介绍SAN（Storage Area Network）是一种计算机存储技术，它将存储设备集中在一个网络中，以提供高性能和可靠的数据存储解决方案。
SAN技术已经成为许多企业数据管理和存储的首选方法。
以下是SAN存储技术的介绍。
1.SAN的概念和基本原理：SAN是一种专门的网络，用于连接存储设备，如磁盘阵列、磁带库和磁带驱动器等。
它通过专用的高速数据通道（如光纤通道）将存储设备与服务器连接起来。
SAN通过提供高带宽和低延迟的数据通信，允许多个服务器同时访问存储设备，并提供共享存储资源的能力。
2.SAN的优势：SAN技术具有以下优势：-高性能：SAN提供高带宽和低延迟的数据传输，支持大规模数据传输和访问。
-可扩展性：SAN允许用户随着业务需求的增长，灵活地扩展存储容量，而无需重新配置整个存储架构。
-可靠性：SAN使用冗余路径和快速故障恢复机制，以确保存储设备的高可用性和数据的安全性。
-灵活性：SAN支持多种存储设备和协议，如磁带、磁盘阵列和光纤通道等，使得用户能够根据业务需求选择最适合的存储解决方案。
-简化管理：SAN提供了集中管理存储资源的能力，通过存储虚拟化和自动化技术，简化了存储管理的复杂性。
-数据共享：SAN允许多个服务器同时访问存储设备上的数据，实现数据的共享和协作。
3.SAN的组成部分：SAN由以下几个主要组成部分组成：-存储设备：如磁盘阵列、磁带库和磁带驱动器等，用于存储和管理数据。
-存储交换机：用于连接存储设备和服务器，并提供高带宽和低延迟的数据通信。
-存储管理软件：用于管理和配置存储设备，实现存储资源的虚拟化和自动化。
-光纤通道适配器：将服务器和存储交换机连接起来的物理接口。
-管理控制台：用于配置和监视SAN环境的中心管理工具。
4.SAN的应用：SAN技术广泛应用于各种数据管理和存储场景，包括：-数据中心：SAN可用于存储和管理大规模的企业数据，提供高性能和可靠性。
fcsan 协议
fcsan 协议FCSAN协议简介FCSAN（Fiber Channel Storage Area Network）是一种基于光纤通道技术的存储区域网络协议。
它是通过光纤通道传输数据的一种标准，为存储设备提供高速、可靠和灵活的连接方式。
本文将重点介绍FCSAN协议的特点、应用场景以及未来发展趋势。
一、FCSAN协议的特点FCSAN协议具有以下几个特点：1. 高速传输：FCSAN协议采用光纤通道作为传输介质，具有较高的传输速率。
它可以提供从2Gbps到128Gbps不等的传输速度，满足了不同规模和需求的存储环境。
2. 可靠性强：FCSAN协议采用光纤通道技术，在数据传输过程中能够有效地保证数据的完整性和可靠性。
它支持数据的纠错和重传机制，能够有效地防止数据丢失或损坏。
3. 灵活可扩展：FCSAN协议支持多节点连接，可以连接多个存储设备和主机。
它可以根据需求进行灵活的扩展，满足存储容量和性能的不断增长。
4. 兼容性强：FCSAN协议具有良好的兼容性，可以与其他存储协议（如iSCSI、FCoE等）进行互操作。
这使得FCSAN协议在混合存储环境中有着广泛的应用。
二、FCSAN协议的应用场景FCSAN协议在存储领域有着广泛的应用场景，主要包括以下几个方面：1. 数据中心：FCSAN协议可以用于构建高性能的数据中心存储网络。
在大规模的数据中心中，FCSAN协议能够提供高速、可靠的数据传输，满足大容量、高性能的存储需求。
2. 虚拟化环境：FCSAN协议可以与虚拟化技术相结合，为虚拟机提供高性能的存储访问。
通过FCSAN协议，虚拟机可以直接访问存储设备，提高了存储性能和可靠性。
3. 数据备份与恢复：FCSAN协议可以用于构建高效的数据备份和恢复系统。
它能够提供高速的数据传输速度，并支持数据的快照和复制功能，保证了数据备份和恢复的效率和可靠性。
4. 视频监控系统：FCSAN协议可以应用于视频监控系统中的数据存储和传输。
NAS与SAN(存储)
NAS与SAN都是在DAS的基础上发展起来的，是新型数据存储模式中的两个主要发展方向。
什么是SANSAN可以定义为是以数据存储为中心，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。
在多种光通道传输协议逐渐走向标准化并且跨平台群集文件系统投入使用后，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。
SAN Device什么是NAS网络附加存储设备（NAS）是一种专业的网络文件存储及文件备份设备，或称为网络直联存储设备、网络磁盘阵列。
一个NAS里面包括核心处理器，文件服务管理工具，一个或者多个的硬盘驱动器用于数据的存储。
NAS 可以应用在任何的网络环境当中。
主服务器和客户端可以非常方便地在NAS上存取任意格式的文件，包括SMB格式（Windows）NFS格式(Unix, Linux)和CIFS格式等等。
NAS 系统可以根据服务器或者客户端计算机发出的指令完成对内在文件的管理。
另外的特性包括：独立于操作平台，不同类的文件共享，交叉协议用户安全性/许可性，浏览器界面的操作/管理，和不会中断网络的增加和移除服务器。
SAN & NAS Coexistence来源: IDC，2000由以上两图说明，NAS是在RAID的基础上增加了存储操作系统，而SAN是独立出一个数据存储网络，网络内部的数据传输率很快，但操作系统仍停留在服务器端，用户不是在直接访问SAN的网络，因此这就造成SAN在异构环境下不能实现文件共享。
NAS与SAN的数据存储可通过下面的图来表示：来源: IDC，2000来源: IDC，2000以上两图说明：SAN是只能独享的数据存储池，NAS是共享与独享兼顾的数据存储池。
因此，NAS与SAN的关系也可以表述为：NAS是Network-attached，而SAN是Channel-attached。
FCSAN和IPSAN技术介绍
FC SAN 和 IP SAN 技术介绍1. 存储发展历程 源于系统对于转发和存储的要求不断提高，存储的发展日新月异。
从最早的内置硬盘到 DAS 存储，再到 20 世纪末出现的 FC SAN 以及今天已经被广泛使用的 IP SAN ，大型复杂的 IT 系统不 断推动着存储架构的发展。
早期的大型服务器存储使用 DAS （ Direct Attached Storage ），又称直连存储。
在这种方式中， 存储设备是通过电缆 （通常是 SCSI 接口电缆） 直接和服务器相连。
I/O 请求直接从服务器发送到存 储设备。
由于早期的网络十分简单，所以直连式存储得到发展。
DAS 存储方式如下图所示：DAS 曾经是一种流行的存储系统，但不能满足大容量存储和设备共享需求，于是出现了 SAN 等其他存储技术。
SAN （ Storage Area Network ，存储局域网络）的诞生，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 是一种将存储设备、连接设备和接口集成在一个高速网络中的技术。
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。
SAN 存储方式如下图所示：在 SAN 网络中，所有的数据传输在高速、高带宽的网络中进行， 理硬件的块级存储访问，提高了存储的性能和升级能力。
早期的 SAN 采用的是光纤通道( FC ，Fiber Channel )技术，所以，以前的 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 分为 FC-SAN 和 IP-SAN 。
FC 和 IP 都是存储传输协议，二者孰优孰劣一直是业界争论的焦点。
接下来的部分将会从二者的起源、发展、协SAN 存储实现的是直接对物议、安全、可管理、兼容性等各方面对其进行阐述。
2. FC 协议FC 开发于1988 年，最早是用来提高硬盘协议的传输带宽，侧重于数据的快速、高效、可靠传输。
SAN简介
SAN简介存储域网络（Storage Area Network）的支撑技术是Fiber Channel(FC)技术，这是ANSI为网络和通道I／O接口建立的一个标准集成。
支持HIPPI，IPI，SCSI，IP，ATM等多种高级协议，它的最大特性是将网络和设备的通讯协议与传输物理介质隔离开．这样多种协议可在同一个物理连接上同时传送，高性能存储体和宽带网络使用单I/O接口使得系统的成本和复杂程度大大降低。
如通过Switch扩充至交换仲裁复用结构则可将用户扩至很多。
FC使用全双工串行通讯原理传输数据，传输速率高达1062.5Mbps，Fibre Channel的数据传输速度为100MB／S，双环可达200MB ／S，使用同轴线传输距离为30米，使用单模光纤传输距离可达10公里以上。
光纤通道支持多种拓扑结构，主要有：点到点（Links）、仲裁环（FC-AL）、交换式网络结构（FC-XS）。
点对点方式的例子是一台主机与一台磁盘阵列透过光纤通道连接；其次为光纤通道仲裁环(FC-AL)，在FC-AL的装置可为主机或存储装置。
第三种FC-XS交换式架构在主机和存储装置之间透过智能型的光纤通道交换器连接，使用交换架构需使用存储网络的管理软件。
FC技术具有以下优越性：（1）既具有单通道的特点，又具有网络的特点，它是把设备连接到网络结构上的一种高速通道。
而这种网络结构描述了连接两套设备的单条电缆以及连接许多设备的交换机产生网状结构。
（2）光纤通道最大优点是速度快，它可以给计算机设备提供接近于设备处理速度的吞吐量。
（3）协议无关性，它有很好的通用性，是一种通用传输机制。
适用范围广，可提供多性价比的系统，从小系统到超大型系统，支持存在的多种指令集，如IP、SC SI、IPI。
光纤通道规范定义的速率最高可到4Gbps，目前T11工程组对10Gbps传输速度的FC规范也在紧锣密鼓的制定之中。
FC是一种分层结构，每个层次定义为一个功能级，但是所分的层不能直接映射到OSI模型的层上。
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5
为闪存而生——第六代光纤通道网络
第六代产品系列
Brocade Monitoring Analytics Platform
现代化数据中心——过渡到全闪存时代
第五代产品系列
• 无与伦比的性能驱动关 键应用和全闪架构
• 更高的可预测性和久经 考验的高可靠性保障
Embedded Solutions
Brocade X6 Directors
FC是存储网络非常重要的协议
Enterprise Storage Capacity Continues Unabated
IDC’s Storage Capacity Forecast ~23% CAGR (2015/2020)
60,000 50,000
Capacity in PetaBytes
40,000
自动化检测降级的存 储I/O性能并与网络监 控集成
MAPS
ClearLink 诊断
控制面板
Flow Vision
IO Insight
• 快速检测并发出严 重延迟预警，帮助 发现慢速设备
• 自动检测并从位错 误中恢复，消除对 重新传输的需要
• 在 VC 一级自动恢复 流量控制BB丢失， 提高可用性
• 简化 SAN 配置并确 保运行行为一致性
Fabric Performance Impact 监控
FEC
BB恢复
COMPASS
缓解光纤通道网络中的拥塞
• 需要识别并隔离性能不佳的流量 虚拟通道
• 或至少保护关键流量
• Brocade Fabric Vision 和第五代光纤通道平台设计时考虑了这一点
• 虚拟通道 • Fabric Vision
3000 2500 2000 1500 1000 500 0
Storage XenMotion
Storage XenMotion Time
100 80 60 40 20 0
Storage Migration
Storage Migration
100 80 60 40 20 0
Lower is better
16 Gbps
32 Gbps
Connectivity to 8 Gbps flash stoeries completed
71% 4x
全闪阵列需要最大化的存储网络速度和带宽
EMULEX/BROADCOM TPC-H BENCHMARK TESTING
全闪存阵列需要第六代光纤通道
2015-16
Gen6
32/128 Gb/s • SFP+ • QSFPs • Universal IO SFP+
20xx
Gen7
64/256 Gb/s
• Transmit Training • Parallel FC
• Transmit Training
FCIA 更新
提高 FC Fabric 架构的可靠性和性能
• FCIA 于 2014 年 2 月 11 日发表新闻表示支持 • 第六代光纤通道现在是下一代 FC 的正式官方名 称 • FC-PI-6：32G 的物理接口标准已制定完毕 • FC-PI-6P：128G 的物理接口标准于 2015 年完 成
• 第六代光纤通道标准
• 第六代的主要增强
• 需要转发纠错（FEC）来提高可靠性和可用性 • 并行光纤通道（128Gb）
• 面向未来原生支持NVMe • 全面的性能分析和监控 可视化手段
过时的存储网络将成为闪存阵列的瓶颈
32Gb存储网络加速8Gb全闪阵列
2000 1500
Time in seconds
71% less time
1000
Faster query response time
500
0
QUERY TIME
8 Gbps
*AS COMPARED TO 8 GFC EMULEX/BROADCOM TPC-H BENCHMARK TESTING.
第三方机构测试结果
性能提升显著
9
博科Fabric Vision 技术
• 可简化基于策略的 监控和预警的自动 化功能 • 线缆和光模块诊断 可简化大型 Fabric 架构的部署和支持 • 可定制的健康状况 和性能显示面板， 可在一个屏幕上显 示全部关键信息 • 确定、监控并分析 特定流量或帧类型 的性能
~4x Workload Completion Time Improvement with 32 GFC*
VDI Bootstorm
VDI “Bootstorm” Time
800 600 400 200 0
~2x Workload Completion Time Improvement with 16 GFC*
Brocade G620 Brocade X6 Blades
Brocade G610
Brocade DCX 8510 Brocade 6505/6510/6520 Switches Brocade DCX 8510 Blades SAN Extension
• 以简化管理为目最大限 度的降低使用成本和复 杂度
FC SAN NAS iSCSI DAS FCOE SAN Mainframe SAN InfiniBand
30,000
20,000
10,000
CY2012 CY2013 CY2014 CY2015 CY2016 CY2017 CY2018 CY2019 CY2020
Source: IDC Oct’16 WW Enterprise Storage Forecast, Update IDC# US41864216
SAN技术发展趋势
光纤通道的演进
在数据中心FC代表高性能和高可靠性
1997
Gen1 1 Gb/s
• GBIC
2001
Gen2 2 Gb/s
• GBIC
2005
Gen3 4 Gb/s
• SFP / SFP+
2008
Gen4 8 Gb/s
• SFP+
2011
Gen5
16/64 Gb/s • SFP+ • QSFPs • Auto Tuning
Data Warehouse
Data Warehouse DSS Query Time
8000 6000 4000 2000 0
Storage vMotion
Storage vMotion Time
150 100 50 0
Data Warehouse
Data Warehouse DSS Query Time