存储网络如同局域网(LAN)一样,主机连接到 LAN 需要有网卡,主机连接到 SAN 上通过主机内部的 HBA;在 LAN 中网线可以是光纤或铜缆,在 SAN 中也可以用光纤或铜缆;在 SAN 中,设备可以用环形结构连接起来,可以用 Hub 建立星型连接,也可以通过多个 Switch 建立网状结构的 SAN。从逻辑上来看,SAN 是由一个或多个仲裁环(Arbitrated Loop)组成。仲裁环是共享介质并且在多个设备之间共享 1Gigabit/s 的带宽,是目前为止最普遍的存储网络结构。几乎所有的主机总线适配器(HBA) 和光纤通道存储设备都支持专用仲裁环(non-fabric AL)结构,但支持一个网络(fabric)互连在一定程度上将增加的设备复杂性。

实现存储网络化,可能将多个交换器(switch) 和仲裁环互连在一起,要求交换器(switch)能适应仲裁环设备,而并不要求仲裁环具有网络(fabric)连接功能。理想状态下,不但网络(fabric)而且仲裁环设备应能够共享一个交换器(switch),并享用它的每个交换器网口 1Gigabit/s 的带宽,还可以在逻辑上将网口组织在一起用于高速传输。通过 Stealth 交换模式, 交换器(switch)可以完成这一功能。

1 什么是光纤通道网(Fabric)

在光纤通道术语中,网络(fabric)是由交换器(switch)组成的网络拓扑结构。每个 Switch 网口提供 1 Gigabit/s(2 Gigabit/s 全双工)的带宽,所以从一个网口到另一个,或从一个 switch 到另一个switch 的数据交换都具有 1Gigabit/s 的吞吐量。并且由于在每一个switch 的网口之间可以同时传输,总传输能力可以达到数千兆位/秒。SAN 正是在这种光纤通道网的基础上建立起来的。通过光纤通道网,将多个主机和存储设备互连在一起。

2 Fabric和AL是如何连接的

一个支持仲裁环(AL)设备的交换器(switch)网口被称为一个FL_Port (Fabre Channel Arbitrated Loop Port)。对于仲裁环(AL)设备的识别符不同于一个网络(fabric)设备。其中 24 位的高位两个字节标识公共环(loop)地址,低字节表示设备的仲裁环(AL)口地址

(AL_PA)。

对于仲裁环(AL)设备,如果高位两个字节为非零,这个环(loop)设备是连接到网络(fabric)上的公共环(loop)节点。 如果头两个字节为零, 这个环(loop)设备是专用环(loop)节点并且正常情况下不能同switch 的其他设备通信。 Stealth 模式允许专用环(loop)设备加入到有 switch 的设备中。

san如何使用(SAN设备互连)(1)

当仲裁环(AL)设备连接到一个 switch 口时, 为了同网络(Fabric)中的其它资源通信,它要进行网络(fabric)登录。如果进行了登记,这个环(loop)是一个公共环(loop), 并且头两个字节被赋值为一个唯一的地址。Switch 和网络(Fabric)中的其它节点靠它来识别这个环(loop)。如果没有登录,头两个字节为零,那么这个环(loop)是专用环。如果没有 Stealth 模式,专用环(loop)设备不能进行同网络(fabric)中的其它部分通信。

连接 FL_Port 的主要优点是将单独的,高性能的节点(主要是主机和 RAID)和共享 loop 段混合在同一个结构中。需要专用带宽的设备能够同在共享 1Gigabit/s 段上的资源进行通信。将设备分配给专用或共享的网口,提供了灵活地扩展存储网络化设计的选择,而且资源可以根据应用的要求变化来分布。

在一些 switch 中,要求 FL_Port 具有不同的硬件和软件安装特性。 由于单个 switch 网口在硬件上被限制为或是连接节点,或是连接环(loop),这样就可能限制设备的分布和带宽。目前已经有一些交换器(switch)产品可以随意连接仲裁环(AL)或专用网络(fabric)设备。

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