虛拟存储区域网络技术及其发展.docVIP

虚拟存储区域网络技术及其发展 郑晓虎 摘　要: 为了持续提高企业生产效率并改善客户关系，大多数企业都在部署数据密集型企业应用，如企业资源规划（ERP）、制造执行系统（MES）、电子商务平台等。这种形势导致了信息和数据量的迅猛增长。如何有效地管理日益增加的存储数据、减少工作的复杂度、避免存储资源浪费并降低存储成本、简化数据集中的管理并降低管理的成本？ 关键词:Storage Area Network（SAN）IP的光纤通道存储方式演进存储设备和服务器之间常见的连接方式有三种，第一种方式是将磁盘阵列或磁带库直接挂在服务器上面；第二种NAS是通过网络连接的磁盘存储系统；第三种是存储设备挂在上，服务器通过光纤通道访问它。Storage Area Network（SAN）是针对大容量服务应用环境下的存储解决方案，它是位于服务器后面的存储网络，所有的服务器可以通过这个网络对任意的存贮介质进行读取和写入，而且通过采用特定的网络传输介质使得SAN可以扩展到广域，实现异地备份和恢复。由于SAN技术是建立在1-2）Gb/s的光纤通道上面的SAN技术的普及，SAN已经从为小型隔离SAN岛提供连接的基于仲裁环集线器的小网络发展为当今连接数百台设备的大型SAN网络。像以太网发展过程中需要考虑可扩展性和永续性一样，依靠一个SAN网络连接众多设备也会降低SAN的永续性和稳定性。另外，以前只局限在一个数据中心内，专为一个应用或一个部门使用的SAN网络，现在可能已经跨越国界或洲界。大型SAN网络的优势是能够集中管理，能够更加有效地使用网络资源（端口、ISL），但是，为保证扩展过程中能够保持适当的永续性，原有SAN交换机的体系结构以及基础光纤通道协议本身很快就会达到使用极限。 SAN的信息传输协议与以太网协议一样，光纤通道属于交换式第2层协议，由于没有等级网络域概念，因而不能将控制协议和消息传送隔离和限制在网络的某个分区。与以太网类似，光纤通道在一定网络范围内（例如分区）使用一套网络fabric控制协议，以及交换机产生的一套状态变化通知。因此，即使是本地的光纤通道控制协议消息也只能在小Fabric网络范围内传送，因此，它们的影响只局限在Fabric之内。这种体系结构上的缺陷会在网络中形成很大的高可用性漏洞，尤其是地理分布范围较大的SAN。造成这种高可用性风险的原因是，潜在干扰性局域控制协议事件可能会干扰到扩展链路两边的整个Fabric网络。特别是在大型网络站点增多后SAN需要FC交换机二级连接，增加了连接点。? IP世界里，随着IP网络的持续扩展，第2层VLAN技术与第3层IP路由协议的使用，不但能将错误分区限制在IP子网边界内，还能实现这些分区之间的必要连接。但是，作为第2层基础协议的光纤通道并不具备这种错误分区隔离功能。如果想不断推进能够降低成本的融合SAN基础设施的发展，又不降低这些环境的稳定性或安全性，必须在SAN内实现这一功能。 为将传统数据网络中的可扩展性和稳定性延伸到SAN领域中，世界著名IT网络企业推出了存储网络交换机，采用了很多创新技术（VSAN、IVR）。与其它传统数据网络一样，虚拟SAN（VSAN）和VSAN间路由等新型数据中心技术，以及FCIP等集成式SAN扩展传输方式能够提高光纤通道SAN的可扩展性和永续性。 VSAN的技术发展 VLAN是一种能够分成多个逻辑部分和分区的特殊SAN。VSAN 能够克服当今存在的许多网络分区限制，目前已经被ANSI T-11 委员会定为行业标准。 ANSI T-11 的标准 ANSIT11.3 1）.VSAN的帧头格式： FC-FS-2 VirtualFabricTagging（VFT）Header（8bytes） R_CTL (0x50h) Ver 0x00b Frame Type RSVD RSVD User Priority VF_ID RSVD HopCt RSVD 8 2 4 1 1 3 12 1 8 24 2）.VSANs的EISL ： EISL（增强型ISL链路为每个帧增加的标记信息在VSAN成员端口和EISL链路上,每个单独的虚拟结构使用基于硬件的帧标记来相互隔离。在VSAN的中继中每一个帧将在头部增加额外的8个bytes的开销，具体如下： User priority-3 bits 用于QOS，指定帧 在VSAN型网络中，称为EISL的通用ISL同时为多个VSAN服务。来自所有VSAN的流量都将打上VSAN成员信息标记，通过通用ISL传输，都仍然保留逻辑上的隔离。 VSAN的网络结构中通过部署智能化网络存储交换机整合iSCSI、FICON、FC等存储设备的接口，通过VSAN可以把iSCSI的主机、FC设备、FICON设备划分成相同或不同的VSAN成员，从而达到资源共享和安