SAN存储传输协议、组网详解

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:

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：

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：

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。