FC存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)配置手冊(cè)

1、光纖通道是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，在網(wǎng)絡(luò)通信的七層協(xié)議模型中屬于第二層，是一種數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議，與以太網(wǎng)同類。光纖通道的傳輸層是協(xié)議無關(guān)的，原則上它可以傳輸各種第三層協(xié)議。但光纖通道并沒有像以太網(wǎng)那樣用于支持IP協(xié)議，或支持其他的上層協(xié)議，而主要用來支持SCSI數(shù)據(jù)存儲(chǔ)協(xié)議。這是因?yàn)楣饫w通道具有通道的特征，適用于在發(fā)起方和目標(biāo)方兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間的通道上傳輸數(shù)據(jù)幀；另一方面，光纖通道將更多的功能硬件化并采用光纖傳輸，具有可靠的性能保證。    主機(jī)和存儲(chǔ)陣列設(shè)備經(jīng)FC存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)連接的一個(gè)典型拓?fù)淙鐖D1所示。圖1 主機(jī)/存儲(chǔ)陣列連接  

2、60; 在FC存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中，主機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備總是采用冗余的鏈路連接，以消除任何單點(diǎn)故障隱患。圖示中有兩臺(tái)FC交換機(jī)；每臺(tái)主機(jī)有兩個(gè)HBA接口，分別連接到兩個(gè)FC交換機(jī)；每個(gè)磁盤陣列有兩個(gè)控制器，每個(gè)控制分別連接到兩個(gè)FC交換機(jī)。磁盤陣列的兩個(gè)控制器具有對(duì)等的地位，任何一個(gè)控制器都可以支撐整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行，兩個(gè)控制器工作在雙活的運(yùn)行模式，既負(fù)載均衡又故障冗余。一般情況下，磁盤存儲(chǔ)陣列都配有兩個(gè)控制器，一些高端設(shè)備還可以配置多個(gè)控制器。在圖1所示的交換式網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)主機(jī)到每個(gè)磁盤陣列設(shè)備的物理路徑有4條。    圖2顯示了一個(gè)磁盤存儲(chǔ)陣列控制上的FC接口

3、。示例中的磁盤陣列有2個(gè)控制器，標(biāo)識(shí)分別為A和B，每個(gè)控制器上由4個(gè)4GBps速率的FC接口。 圖2 存儲(chǔ)陣列控制器上的FC接口    在FC存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中，不論是發(fā)起方主機(jī)還是目標(biāo)方存儲(chǔ)設(shè)備都被稱為節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)設(shè)備上的每個(gè)FC物理接口被稱為N端口（Node Port）。節(jié)點(diǎn)設(shè)備通過FC交換機(jī)互連被稱為交換式SAN，連接設(shè)備N端口的交換機(jī)物理接口被稱為F端口（Fabric Port）。    節(jié)點(diǎn)設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中尋址使用設(shè)備的世界范圍名（WWN: World Wide Name），WWN是設(shè)備制造商向IEEE注冊(cè)得

4、到的，可以保證每個(gè)設(shè)備WWN是全球惟一的。WWN細(xì)分為一個(gè)64位的世界范圍結(jié)點(diǎn)名( WWNN: World Wide Node Name)和一個(gè)64位的世界范圍端口名（WWPN: World Wide Port Name）。這種命名機(jī)制可以保證網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)設(shè)備及其端口都具有惟一性名稱。    在規(guī)模比較大的SAN網(wǎng)絡(luò)中，需要連接多個(gè)FC交換機(jī)，交換機(jī)間互連的接口稱為E端口(Expansion Port)。為了便于管理，可以把交換機(jī)劃分成多個(gè)自治區(qū)域(Autonomous Region)。在多自治區(qū)域的結(jié)構(gòu)中，有一個(gè)自治區(qū)域是骨干網(wǎng)區(qū)域，其他自治區(qū)域均

5、連接到骨干網(wǎng)區(qū)域。非骨干網(wǎng)自治區(qū)域之間只能通過骨干網(wǎng)區(qū)域交換數(shù)據(jù)。交換機(jī)也被分為骨干網(wǎng)區(qū)域內(nèi)交換機(jī)、非骨干網(wǎng)區(qū)域內(nèi)交換機(jī)和用于區(qū)域間互連的邊界交換機(jī)。網(wǎng)絡(luò)路由信息在區(qū)域內(nèi)的交換機(jī)機(jī)間傳遞，也經(jīng)邊界交換機(jī)在區(qū)域間傳遞，路由決策采用最短路徑算法。    分區(qū)（Zoning）是SAN在網(wǎng)絡(luò)層的一種訪問控制機(jī)制，只有同屬一個(gè)分區(qū)的節(jié)點(diǎn)才能互相通信。分區(qū)建立在交換機(jī)上，以交換機(jī)端口號(hào)的靜態(tài)分區(qū)被稱為硬分區(qū)，以設(shè)備WWN地址的動(dòng)態(tài)分區(qū)被稱為軟分區(qū)，分區(qū)可以跨交換機(jī)。分區(qū)看起來很像以太網(wǎng)的VLAN，但與VLAN的一個(gè)顯著區(qū)別是分區(qū)可以重疊，一個(gè)設(shè)備可以同時(shí)屬于很多個(gè)分

6、區(qū)。    下面是一個(gè)交換機(jī)上的分區(qū)配置的示例。圖3顯示了一個(gè)交換機(jī)的視圖，接口0、1分別連接到第一個(gè)磁盤陣列的兩個(gè)控制器，接口2、3分別連接到第二個(gè)磁盤陣列的兩個(gè)控制器。接口4-15分別連接到12臺(tái)服務(wù)器。 圖3 交換機(jī)接口視圖     圖4在每個(gè)接口標(biāo)號(hào)下顯示了接入節(jié)點(diǎn)設(shè)備的WWN。 圖4 接口連接信息     由于分區(qū)可以重疊，我們可以采用一種精細(xì)化的建立分區(qū)的策略，為每一對(duì)允許的“發(fā)起方-目標(biāo)方”通道建立一個(gè)單獨(dú)的分區(qū)。按照一定

7、的規(guī)則命名分區(qū)，本例中分區(qū)s4p0允許接口4上的服務(wù)器與磁盤陣列1的控制器1通信，s4p1允許接口4上的服務(wù)器與磁盤陣列1的控制器2通信，分區(qū)s5p2允許接口5上的服務(wù)器與磁盤陣列2的控制器1通信，s5p3允許接口5上的服務(wù)器與磁盤陣列2的控制器2通信，以此類推。    圖5顯示了分區(qū)“s4p0”的區(qū)成員的成員為交換機(jī)接口“1,4”和“1,0”，下拉列表中列出了部分當(dāng)前定義的分區(qū)，所有定義的分區(qū)都同時(shí)生效。 圖5 分區(qū)配置     分區(qū)的定義為主機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備之間建立了可以通信的通道。下一步就需要

8、進(jìn)行LUN映射（LUN Mapping），將存儲(chǔ)設(shè)備上的LUN映射到指定的主機(jī)。LUN映射通常是存儲(chǔ)設(shè)備上的功能。如圖6所示，但前存儲(chǔ)陣列上建立了5個(gè)主機(jī)組（不含默認(rèn)主機(jī)組），每個(gè)主機(jī)組中有不等數(shù)量的主機(jī)。 圖6 存儲(chǔ)陣列上的主機(jī)組     磁盤陣列一般都采用主機(jī)組的結(jié)構(gòu)方式，一個(gè)主機(jī)必須且只能屬于一個(gè)主機(jī)組，一個(gè)LUN只能映射給一個(gè)主機(jī)組。當(dāng)然，一個(gè)主機(jī)組通常包含多個(gè)主機(jī)成員，一個(gè)主機(jī)組映射到多個(gè)LUN。同一主機(jī)組的每個(gè)成員主機(jī)都可以掛載映射到該主機(jī)組的所有LUN，每個(gè)LUN就如同主機(jī)本地的一塊“磁盤”。主機(jī)和LUN以主機(jī)組為紐帶形

9、成多對(duì)多的映射關(guān)系。共享存儲(chǔ)就體現(xiàn)在主機(jī)組的成員主機(jī)之間。    磁盤陣列設(shè)備可以通過自動(dòng)注冊(cè)或手工注冊(cè)的方法建立主機(jī)組中的主機(jī)。如圖7所示，主機(jī)組VMware中的主機(jī)VMware1的接口類型為FC，主機(jī)的標(biāo)識(shí)就是主機(jī)HBA卡FC接口的WWN，該主機(jī)有兩個(gè)WWN，表明其連接了兩個(gè)FC接口。存儲(chǔ)陣列設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)上以WWN尋址主機(jī)。 圖7 主機(jī)的標(biāo)識(shí)     圖8顯示了該主機(jī)組映射了一個(gè)2TB存儲(chǔ)容量的LUN，主機(jī)組中的3個(gè)主機(jī)VMware1、WMware2、WMware3共享這個(gè)LUN。 

10、圖8 LUN的映射     在該實(shí)例中我們還看到一個(gè)主機(jī)組N8500，有6個(gè)成員主機(jī)，這是一個(gè)NAS集群網(wǎng)關(guān)，同一個(gè)機(jī)箱內(nèi)安裝了6個(gè)NAS頭，機(jī)箱內(nèi)沒有磁盤框，通過每個(gè)NAS頭有各自的FC接口，通過存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)使用磁盤陣列上的存儲(chǔ)空間。從磁盤陣列端看，每個(gè)NAS頭就是一個(gè)主機(jī)，實(shí)際上該設(shè)備本質(zhì)上就是一個(gè)定制了專用操作系統(tǒng)的刀片服務(wù)器。如圖9所示，該NAS網(wǎng)關(guān)映射了大量的LUN，總存儲(chǔ)容量接近100TB。 圖9 一個(gè)NAS集群網(wǎng)關(guān)映射的LUN     現(xiàn)在我們從主機(jī)一側(cè)看一下存儲(chǔ)設(shè)備提供的共享資源。圖10顯示一個(gè)VMware ESX主機(jī)有4個(gè)HBA接口卡及WWN地址。詳細(xì)信息中顯示了名稱為vmhba4接口識(shí)別到8個(gè)目標(biāo)存儲(chǔ)設(shè)備的WWN地址，在這8個(gè)目標(biāo)存儲(chǔ)設(shè)備上共有96條FC路徑，每個(gè)路徑的另一端都是某個(gè)目標(biāo)存儲(chǔ)設(shè)備上的一個(gè)LUN。由于存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的冗余結(jié)構(gòu)，當(dāng)中有許多冗余路徑，即多路徑（Multipathing）。 圖10 ESX主機(jī)的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)路徑