FC和iSCSI协议分析比较.docVIP

FC和iSCSI协议的分析比较 摘要 ?FC和iSCSI是目前存储区域 HYPERLINK /network/ 网络SAN(Storage Area Network)的两个主流协议。该文介绍FC(Fibre Channel:光纤通道)和iSCSI（Internet SCSI）协议的协议结构以及流量控制和发现机制，在零复制和流量控制等方面对FC 和iSCSI的协议功能进行了分析比较。 关键词 存储区域网络; FC;iSCSI;零复制。 1 引言 SAN是一种专用网络，是网络服务器群的后端，可采用光纤通道或iSCSI等存储专用协议连接成高速专用网络，使网络服务器与多种存储设备直接连接。SAN的最大特点就是可以实现网络服务器与存储设备之间的多对多连接，而且，这种连接是本地的高速连接。SAN架构的优势在于，强大的扩展性、多种存储设备的集中和新架构支撑下的新型数据应用方式，在安全意义下负责可持续的存储和数据传输。目前，FC和iSCSI是应用于存储区域网吉比特速率的两种主要技术。 2? FC协议分析 2。1 FC协议结构 光纤通道按协议层进行分层，各层之间技术相互独立，留有增长空间，并且由被认可的标准化机构进行开发，分层结构共分5层,如图1所示。 ????? ?????????????? ????????图1 FC协议层次 ⑴???? C-0(物理层底层): FC-0层定义了连接的物理端口特性，包括介质和连接器(驱动器、接收机、发送机等)的物理特性、电气特性和光特性、传输速率以及其它的一些连接端口特性。 ⑵ FC-1(传输协议)： 规定了8B／10B编码方式和传输协议．包括串行编码、解码规则、特殊字符和错误控制。 ⑶???? C-2（帧协议）： 规定了具体的传输机制，包括帧格式，节点间的信息交换。 ⑷???? C-3（公共服务）： 提供高级特性的公共服务，即端口间的结构协议和流动控制，它定义了三种服务：条块化(Striping)、有哪些信誉好的足球投注网站组(Hunt Group)和多路播放(Broadcast Multicast)。 ⑸ FC-4(ULP映射)： 定义了Fibre Channel和IP，SCSI-3以及其他的上层协议（ULP）之间的接口。 2.2 FC流量控制 FC中的流量控制机制是在信用度系统上的基础上。所谓的信用度(Credit)是指设备接受额外帧的能力。信用度的多少决定了设备接收额外帧能力的大小。如果接受方没有向发送方发出任何的信用度,那么发送方就不能发送任何帧,在信用度的基础上协调帧传送,可以避免帧的丢失,同时减少了对整个帧序列进行重传的频率。实际上,这种基于信用度的机制建立在终端节点能够提供的缓冲区(TX-Buffer和RX-Buffer)的数目上,这些缓冲区用于存储到来的数据流。例如，拥有板上存储器的主机总线适配器，可能被分派作为接受缓冲区，成为FC-1解串和译码功能，以及FC-2的帧重新装配功能之间的接口。当FC-1来提交帧的时候，这种接受缓冲区被充满；当FC-2的装配线取出各个帧进行数据块的重建时，这种接受缓冲区被清空。为了充分的利用FC的传输能力，最好能够连续的多发出多个帧。这一点在事务开始前由授权充分信用度来实现，同时利用FC的全双工能力在帧还未接受时就发出附加的信用度。 FC中常用的两种是端到端(EE-Credit)和缓冲区到缓冲区(BB-Credit)的流量控制。 端到端的流量控制机制(EE-Credit)是在两个终端节点之间使用的流量控制。在两个通信节点登录并交换通信参数时候，建立起传输信用度，并且由节点本身来监测。中间的交换机不参与端到端流量控制。如图2所示 图2 FC基于信用的流量控制 一旦一个初始的信用度等级授权后，如果要补充信用度的话，要由接受方向发送出应答（ACK）来实现。每发出一个帧发送方就消耗了一个端到端的信用度（EE-Credit），只有当其接收到一个ACK后才能增加信用度。 光纤通道中还定义使用BB-Credit的流量控制机制(缓冲区到缓冲区的信用度)，并且依靠receive-ready(R-RDY)有序集补充信用度，如图2所示。某个附接到交换机的终端接点将在登录到交换机的过程中建立它的BB-Credit。在交换机远端参与通信的一方将在登录时建立其自身交换机的BB-Credit。BB-Credit没有端到端的成分。发送方在发出一个帧时将BB-Credit减1，直到BB-Credit的数量为零的时候.此时不能再进行帧发送。在接收到R-RDY时将BB-Credit加1。BB-Credit的初始值必须是非零的。如果为零的话,说明不能再接收或者发送帧。 2.3 FC发现机制 ??? 在FC中，当一个新的设备加入到网络中时，它要与它的网络的管理者（一般是交换机）取得联系，网络管理者便会依次告知所有那些已