IP和光纤通道整合

McDATA 市场推广总监 Tom Clark

　　目前基于以太网和广域传输服务的IP网络主导着企业IT策略。IP是一种被广泛使用、价格可以负担、可以扩展到数量庞大的设备及远距离的技术。尽管大部分企业数据可以通过一般IP网络传输，但是块量的存储数据是例外。高性能的存储数据访问一般是通过直接附加SCSI连接、或通过专用光纤通道存储区域网络（SAN）进行。为了同时满足企业信息及存储数据传输的需要，IT管理人员因而要支持两个独立的网络。额外的费用、以及支持传统的局域网、广域网和SAN的繁琐问题，促使新的整合IP SAN解决方案的出现。

　　网络存储的背景

　　小型计算机系统接口（SCSI）

　　从20世纪80年代开始，小型计算机系统接口（SCSI）一直是数据块在服务器间传输的主要协议。根据Gartner/Dataquest的统计，有1亿个基于SCSI的存储设备（例如磁盘，磁带机等）直接连接在不同系统上。虽然SCSI被广泛采用，但是它在距离、支持大量设备和灵活性上有先天性的限制。在一个直接附加的SCSI配置中，每一个服务器单独拥有其连接的存储设备。这样就会阻碍了在多个服务器间的存储能力共享，并且如果个别服务器发生故障，其数据就会丢失。

　　光纤通道

　　光纤通道性能高、具连接性和支持块级存储协议，它是用作建设SAN的主要技术。光纤通道标准通过分配大部分处理硬件的协议以获得高性能。光纤通道通过创建一个交换机网络基础设施，克服了一些存在于SCSI中的扩展问题。光纤通道延伸了SCSI的距离，可达到10公里，也克服了SCSI的设备数量的限制。光纤通道也有它自己的问题，需要IP存储网络来帮助克服。

　　网络附加存储（NAS）

　　NAS设备允许用户直接附加可扩展的文件级存储器到现有的IP/以太网局域网，提供便捷的安装和维护。NAS设备支持本地的文件系统（例如NTFS和UFS），用户可以通过NFS （Unix）或CIFS (Windows)等 文件交换协议，使用多个NAS设备来远程访问文件系统。文件系统访问存在于内部或外部连接到NAS设备的磁盘机中的数据，通过SCSI或光纤通道互连附加。NAS的优势是提供文件级，而不是块级访问，并可在异构的操作系统（例如NT，Unix，Solaris）环境中操作。

　　互联网光纤通道协议（iFCP）

　　互联网光纤通道协议（iFCP）是一种本地IP协议，将光纤通道或光纤网络带到主流IP网络。iFCP将每一个光纤通道设备设立一个特定的IP地址，协助把源于光纤通道的存储数据这样在IP网络中路由。iFCP协议还可以使SAN网络互连，既可以提供各光纤通道SAN间的连接，同时也可把产生故障的部分孤立起来。

　　互联网小型计算机系统接口（iSCSI）

　　在SCSI协议于TCP/IP的基础上发展起的iSCSI标准出现前，块级数据是不能通过IP网络访问。iSCSI能使标准SCSI命令通过TCP/IP网络，在主机系统（initiators）和存储设备（targets）间转换。iSCSI在系统间交换的命令是标准SCSI指令。在系统间的数据通信使用的是IP网络基础设施，而不是SCSI线路或光纤通道网络。使用IP网络可以使数据方便的通过IP基础设施在本地，城域和广域拓扑结构中传输。

　　IP存储网络产品

　　在现今的市场上有许多IP SAN产品，如：

　　IP存储交换机 － IP存储交换机为存储设备提供交换光纤网络功能，包括iSCSI和光纤通道。IP存储交换机备有iSCSI和光纤通道端口，在协议间可进行IP/Gb以太网交换、光纤通道交换和协议转换，例如iSCSI到光纤通道和光纤通道到iFCP。这个多协议的功能可以使iSCSI和光纤通道设备汇聚形成一个整合的IP存储网络。

　　iSCSI起始器 － iSCSI起始器要求块级数据传输并联结SCSI命令到TCP/IP来通过IP网络路由的服务器。起始器或通过IP存储交换机、光纤通道存储设备与iSCSI目标设备交换块级数据。

　　iSCSI目标系统 －这是接收iSCSI命令的存储设备（例如磁带机，磁盘，冗余独立磁盘阵列），它们通过IP网络和/或网络互连设备（例如存储交换机和路由器）进行数据交换。

　　iSCSI适配器和网络接口卡（NIC）－ iSCSI适配器或NIC是Gb以太网接口，在硬件接口支持iSCSI和TCP/IP协议。就在主机系统和SAN的接口而言，ISCSI适配器卡的功能和光纤通道主机总线适配器（HBAs）相仿。虽然主机系统CPU必须支持TCP和iSCSI运算，iSCSI设备驱动器也可以在传统的10/100Mbps以太网卡或Gb以太网卡上运行。若想获得最优化性能和低CPU利用率，就应该使用iSCSI适配器。

　　整合iSCSI和光纤通道存储网络的好处

　　用于iSCSI和光纤通道连接设备的公共IP存储网络技术，可提供下列功能和好处：

　　§ 不论是那一种互联模式（例如iSCSI，光纤通道），所有的存储访问都是通过IP网络，

　　§ 访问现有的光纤通道SAN和到IP环境的迁移通道

　　§ 使用光纤通道终端系统具备高度稳定性和性能卓越

　　§ 支持iSCSI服务器的高端存储/SAN扩展

　　§ 在一个公共IP网络，把iSCSI SAN、光纤通道SAN和NAS存储汇聚，以支持一个可行的长期存储策略

　　§ 可管理性和可用性

　　§ 基于IP的核心SAN光纤网络

　　这些配置环境所支持的应用包括：

　　· 通过IP网络的本地和远程备份

　　· 通过一个公共异构存储资源实现虚拟存储

　　· 同级别设备与同级别设备复制

　　· 灾难恢复和高可用性

　　· 异质SAN镜像

　　公共IP网络还是公共IP技术？

　　有一个经常被提到的问题是，IP存储网络是在公共IP网络主干网范围内共享存储传输和信息传输量，一些人感到这样会导致阻塞瓶颈。尽管数据和存储传输存在单个网络也是可能的，但是更实用的实施方法是将IP网络基础设施分成若干部分，通过不同的通道传输存储和数据传输。这种分区方法可以使客户保护IP网络中的投资，同时通过在公共基础设施中进行两种传输以达致最高的效率。一些常见的标准技术如虚拟局域网(VLAN)可以使用一样的网络设备，将以太网网络分成几个部分。

　　公共网络技术表明尽管部署方案可以是牵涉多个物理层网络，从SAN到局域网到城域网以至广域网，但是根本的基础设施是一样的，提供各种好处，例如使用现有IP网络员工、统一的网络管理，以及网络设备共享和维护。

　　总结

　　混合IP和光纤通道网络存储通过多协议SAN的整合可以创建了一个灵活环境，支持存储资源的增长和创新使用。随着iSCSI和新产品的出现，使访问块级存储信息成为可能。在公共IP存储网络部署iSCSI，、光纤通道SAN和独立的直接附加存储可以汇聚成共用存储资源并管理，它可以用于多种本地和远程应用。

----《通信市场》