SAN存储传输协议、组网详解

2022-6-10 704 6/10

传输协议

SAN存储组网分为IP SAN和FC SAN,传输协议又分为iSCSI协议、FC协议、FCoE协议三种,三种使用场合和对交换机的要求也不同。

ISCSI协议

SCSI协议

在了解ISCSI协议之前,先了解一下SCSI协议,SCSI协议,即Small Computer System Interface,小型计算机系统接口,是一种计算机外部接口,通过SCSI线缆连接主机与外部设备,主要功能是在主机和存储设备之间传送命令、状态和块数据。目前传输性能最高的是2003年基于SCSI3.0改进的Ultra 640 SCSI,最大同步传输速度为640MB/s,传输距离为25m,能连接的设备上限为15个。

ISCSI协议

ISCSI协议,即Internet SCSI,也被称为IP SAN,基于TCP/IP网络传输的SCSI协议,由于SCSI需要通过SCSI线缆连接且速率、距离、节点数都非常有限,已经难以适应目前数据发展的速度,所以ISCSI应用而生。ISCSI不需要专门的线缆和设备,可以复用以太网链路和以太网交换机,连接设备无上限,本质是用广域网仿真了一个高性能本地存储总线,从而创建了一个存储局域网(SAN),通常是作为FC SAN的低成本替代,性能和稳定性上比FC SAN差。接口上使用以太网卡或者iSCSI HBA卡,传输速率为万兆10Gb/s、双万兆20Gb/s等。

※:HBA卡承载了ISCSI报文解封装工作,相对于以太网卡,减轻了服务器自身的负载。

FC协议

即Fiber Channel,FC可以通过构建帧来传输SCSI的指令、数据和状态信息单元,光纤信道协议实际上可以看成是SCSI over FC。

组网部署

FC SAN组网下,SAN网络和LAN网络由于采用不同的网络传输协议,所以他们的运行和维护是相互独立的:

SAN存储传输协议、组网详解

FC SAN部署时,需要通过专用的FC交换机连接服务器的HBA卡和后端SAN存储,此时计算服务器端需要两块网卡,HBA和NIC,HBA通过SAN交换机连接SAN网络,NIC通过以太网交换机接入LAN网络:

SAN存储传输协议、组网详解

计算服务器和SAN存储通信通过FC协议,使用FC ID和WWN通信,相当于以太网的IP和MAC地址,FCID由FC交换机给服务器和存储分配(相当于IP),WWN由HBA网卡自带(相当于MAC)。FC交换机同样具有以太网交换机诸多相似的功能,如访问控制等。常规HBA卡为8Gb/s、16Gb/s,目前也有32Gb/s的HBA卡。

FCoE协议

FC SAN虽然性能强悍,但在有些场合下也存在问题,比如灵活性差、网卡消耗高、运维难度大等。此时FCoE应用而生,FCoE,即将FC帧直接映射到以太网上进行承载,FC数据流和其他数据流共享以太网链路。

组网部署

FCoE组网时,SAN网络和LAN网络是可以互相连通的:

SAN存储传输协议、组网详解

FC SAN部署时,需要通过支持FCoE的交换机连接服务器和SAN存储的CNA卡,CNA卡支持TCP/IP和FC双协议栈,这样就可以简化组网,服务器端只通过CNA卡连接FCoE交换机便可以实现LAN网络和SAN网络的连接。

目前主流的CNA网卡规格有10Gb/s、25Gb/s等。

FCoE 和TCP/IP 在数据传输的区别

TCP/IP协议传输“尽力而为”,允许丢包,可靠性由上层协议实现,而FC协议传输不允许丢包,所以针对IP SAN,IEEE定义DCB协议用于构建无丢包的增强型以太网CEE。

 

 

 

 

 

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Tenkms

12月01日00:09

最后修改:2023年12月1日
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