HC1109105-HCNA-Storage-V2-BSSN-第五章-SAN技術及應用

修訂記錄課程編碼適用產(chǎn)品產(chǎn)品版本課程版本ISSUEHC1109105T系列存儲V2R1V2.0開發(fā)/優(yōu)化者時間審核人開發(fā)類型（新開發(fā)/優(yōu)化）張博2012-6-10余雷新開發(fā)余雷2013-9-10張偉升級優(yōu)化本頁不打印HC1109105

SAN技術與應用學習完本章節(jié)后，您將能夠：掌握DAS存儲根底知識理解SCSI協(xié)議掌握SAN存儲的根底知識理解FC連接和協(xié)議封裝掌握華為SAN存儲的應用目標目錄DAS存儲根底SCSI協(xié)議介紹SAN存儲根底FC連接與協(xié)議華為SAN存儲應用傳統(tǒng)內置存儲遇到的問題存儲容量缺乏可靠性缺乏存儲空間利用率低數(shù)據(jù)分散擴展性問題總線結構……傳統(tǒng)內置存儲接口接口接口處理器硬盤內存硬盤外置存儲網(wǎng)絡形態(tài)存儲網(wǎng)絡幾種常見類型DAS存儲的形態(tài)RAID功能JBODCPU硬盤RAMServerSCSI卡外部硬盤陣列（DAS)硬盤CPURAMServerSCSI卡控制器智能硬盤陣列(DAS)DAS存儲的局限性擴展性差資源浪費管理分散異構化問題數(shù)據(jù)備份問題SCSI存儲陣列設備LAN效勞器存儲陣列設備SCSI目錄DAS存儲根底SCSI協(xié)議介紹SAN存儲根底FC連接與協(xié)議華為SAN存儲應用SCSI協(xié)議與存儲系統(tǒng)SCSI〔SmallComputerSystemInterface，小型計算機系統(tǒng)接口〕最初是一種為小型機研制的接口技術，用于主機與外部設備之間的連接。SCSI協(xié)議是主機與存儲磁盤通信的根本協(xié)議DAS使用SCSI協(xié)議實現(xiàn)主機效勞器與存儲設備的互聯(lián)。主機適配器SCSIID7SCSI總線SCSI陣列ID0SCSI陣列ID5LUN0LUN1LUN2LUN0LUN1數(shù)據(jù)/地址總線控制信號SCSI協(xié)議模型SCSI應用層SCSI傳輸層SCSI互聯(lián)層SCSI應用層SCSI傳輸層SCSI互聯(lián)層主機存儲磁盤I/O請求總線連接命令/數(shù)據(jù)C/S邏輯單元號SCSI協(xié)議尋址總線號區(qū)分不同的SCSI總線設備ID

區(qū)分SCSI總線上不同的設備區(qū)分SCSI設備中的子設備Windows系統(tǒng)查看SCSI設備ID方式Linux系統(tǒng)查看SCSI設備ID方式在Linux系統(tǒng)的命令行中，輸入命令lsscsi：SCSI總線的使用階段空閑階段仲裁階段選擇階段重選階段信息傳送階段12345SCSI命令描述塊〔CDB〕發(fā)起方通過命令描述塊〔commanddescriptionblock〕向目標方發(fā)送具體的命令。SCSI根底命令標準SPC〔SCSIPrimaryCommands，SCSI根底命令〕定義了CDB的標準。CDB結構如下：組代碼命令碼混雜CDB信息邏輯塊地址傳送長度參數(shù)表長度分配長度廠商指定保留NACA已廢棄鏈接字段01234567操作碼

第1字節(jié)控制碼第n字節(jié)命令參數(shù)1~n-1字節(jié)SCSI命令描述塊〔CDB〕發(fā)起方通過命令描述塊〔commanddescriptionblock〕向目標方發(fā)送具體的命令。SCSI根底命令標準SPC〔SCSIPrimaryCommands，SCSI根底命令〕定義了CDB的標準。CDB結構如下：組代碼命令碼混雜CDB信息邏輯塊地址傳送長度參數(shù)表長度分配長度廠商指定保留NACA已廢棄鏈接字段01234567操作碼

第1字節(jié)控制碼第n字節(jié)命令參數(shù)1~n-1字節(jié)SCSI讀/寫操作過程發(fā)起方目標方通過CDB發(fā)送SCSI命令API接口將用戶讀操作轉換為SCSI讀操作在指定邏輯單元中執(zhí)行該命令請求的操作傳送數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳輸完畢后，發(fā)送命令完成的報告接收到目標方命令完成的響應，總線可恢復到空閑階段獲得對總線使用權和對目標方的選擇和尋址①②③④⑤⑥⑦SCSI協(xié)議的常見類型接口模式傳輸率（MB/s）數(shù)據(jù)頻寬（bits）可連接設備數(shù)SCSI-1588SCSI-21088SCSI-3(UltraSCSI)2088SCSI-3(UltraWideSCSI)401616Ultra2SCSI801616Ultra-160SCSI1601616Ultra-320SCSI3201616Ultra-640SCSI6401616目錄DAS存儲根底SCSI協(xié)議介紹SAN存儲根底FC連接和協(xié)議華為SAN存儲應用什么是SAN？SAN：存儲區(qū)域網(wǎng)絡(StorageAreaNetworks)FC效勞器存儲陣列設備FCLAN存儲陣列設備效勞器客戶機FC-SANSAN典型組網(wǎng)應用效勞器光纖卡存儲設備應用效勞器應用效勞器應用效勞器應用效勞器光纖交換機光纖交換機光纖交換機存儲設備存儲設備直連單交換雙交換SAN的組件存儲設備光纖交換機HBA卡和驅動光纖線纜效勞器FCHBA接口卡存儲設備用戶B效勞器FCHBA接口卡存儲設備光纖通道光纖網(wǎng)絡用戶C用戶ASAN存儲網(wǎng)絡特點業(yè)務高性能集中、遠程、靈活的管理存儲資源動態(tài)共享不占用業(yè)務網(wǎng)絡資源高擴展性兼容SCSI存儲設備由于存儲設備的集中部署，應用效勞器可以實現(xiàn)低本錢的數(shù)據(jù)存取和共享應用數(shù)據(jù)共享存儲共享災難恢復數(shù)據(jù)備份SAN存儲的應用存儲資源在邏輯上被分成多個塊并分別映射給應用效勞器，實現(xiàn)存儲資源共享數(shù)據(jù)備份使用獨立的SAN網(wǎng)絡與業(yè)務網(wǎng)別離，實現(xiàn)對異構效勞器和多數(shù)據(jù)形式進行集中備份SAN網(wǎng)絡可采用多種手段實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動備份，一旦出現(xiàn)災難，可立即實現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復。SAN與DAS的區(qū)別項目DASSAN協(xié)議SCSI協(xié)議FC協(xié)議應用對存儲容量要求不高、服務器數(shù)量很少的中小型局域網(wǎng)關鍵數(shù)據(jù)庫、集中存儲、海量存儲、備份、容災等中高端存儲應用環(huán)境優(yōu)勢部署簡單、投資少高可用性、高性能、高擴展性、兼容性、集中管理劣勢可擴展性差、資源浪費、不易管理、性能瓶頸投資相對較高目錄DAS存儲根底SCSI協(xié)議介紹SAN存儲根底FC連接與協(xié)議華為SAN存儲應用FC拓撲結構點對點只能連接2個設備(直接連接)交換式Fabric最多支持1千6百萬個設備(光纖通道交換機)ArbitratedLoop

(仲裁環(huán))最多支持127個設備(光纖集線器)應用最普遍的拓撲結構FC存儲設備存儲設備上的FC接口模塊提供了應用效勞器與存儲系統(tǒng)的業(yè)務接口，用于接收應用效勞器發(fā)出的數(shù)據(jù)交換命令。FC主機端口光纖交換機光纖網(wǎng)絡路由直接連接的方式發(fā)起者和目標設備建立直接的連接獨享光纖的所有帶寬區(qū)域Zone的劃分FC交換機端口節(jié)點N_PortF_PortF_PortE_PortE_PortFL_Port

節(jié)點N_PortFC交換機2FC交換機

節(jié)點NL_Port

節(jié)點NL_PortG_PortFL_PortFL_PortFL_PortFC集線器GBIC封裝FC交換機模塊常見的纖連接器FCTypeSCTypeSC2TypeFDDType常見的光模塊SFP封裝SFP封裝常用光纖連接介質介質類型發(fā)射器速率距離9μm單模光纖1550nm長波光激光器1Gb/s2m－50Km2Gb/s2m－50Km1300nm長波光激光器1Gb/s2m－10Km2Gb/s2m－2Km4Gb/s2m－2Km50μm多模光纖850nm短波光激光器1Gb/s0.5m-500m2Gb/s0.5m-300m4Gb/s0.5m-170m62.5μm多模光纖1Gb/s0.5m-300m2Gb/s0.5m-150m4Gb/s0.5m-70mHBA卡HBA〔HostBusAdapter〕：主機總線適配器，就是連接主機I/O總線和計算機內存系統(tǒng)的I/O適配器。分類：FCHBA、SCSIHBA、SASHBA、iSCSIHBA等。用途：用于效勞器、海量存儲子網(wǎng)絡、外設間通過集線器、交換機和點對點連接進行雙向、串行數(shù)據(jù)通訊。各類HBA卡FCHBA卡WWNWWNN〔WorldWideNodeName〕WWPN〔WorldWidePortName〕鏈接輸入輸出P2PFC-ALFC-SWWWPNWWNNFC網(wǎng)絡FC協(xié)議棧FC與SCSI協(xié)議FC-1編碼/解碼FC-3通用效勞FC-2結構協(xié)議FC-0物理變換FC-4SCSI命令映射集目錄DAS存儲根底SCSI協(xié)議介紹SAN存儲根底FC連接與協(xié)議華為SAN存儲應用SAN、NAS統(tǒng)一存儲OAHPCWebNFS/CIFS/FTP/HTTPiSCSI/FC/FCoE非結構化數(shù)據(jù)應用虛擬機應用結構化數(shù)據(jù)應用華為T系列統(tǒng)一存儲VDIVMServer華為FC-SAN組網(wǎng)應用——S2600T應用效勞器FC交換機1FC交換機2S2600TFC光纖FC

HBA卡FC接口FC接口A控制器華為FC-SAN組網(wǎng)應用——S5500T應用效勞器FC交換機1FC交換機2S5500TFC光纖FC

HBA卡FC接口FC接口A控制器華為FC-SAN組網(wǎng)應用——S5600T應用效勞器FC交換機1FC交換機2S5600TFC光纖FC

HBA卡FC接口FC接口A控制器華為SAN組網(wǎng)應用——硬盤框級聯(lián)控制框硬盤框1硬盤框2華為FC-SAN管理網(wǎng)口組網(wǎng)管理終端〔ISM)以太網(wǎng)交換機S2600T以太網(wǎng)口管理網(wǎng)口B控制器華為FC-SAN串口管理組網(wǎng)管理終端〔命令行〕S2600T串口維護串口DAS存儲根底知識SCSI協(xié)議SAN存儲的根底知識FC連接和協(xié)議封裝華為SAN存儲的應用總結思考題DAS存儲的局限性有哪些？如何描述SCSI協(xié)議模型？SCSI協(xié)議如何實現(xiàn)尋址操作？SAN存儲典型組網(wǎng)有哪幾種？