Kumar Malavalli的這項偉業(yè)起源于他對當(dāng)時世界上已經(jīng)開始流行的以以太網(wǎng)為代表的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及以SCSI技術(shù)為代表的通道技術(shù)的比較和考察。他創(chuàng)造光纖通道協(xié)議的基本出發(fā)點是力圖創(chuàng)造一種集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的諸優(yōu)點和通道技術(shù)諸優(yōu)點于一身的先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。由于光纖通道吸取了當(dāng)時的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),通道技術(shù)的優(yōu)點并摒除了其缺點,具有各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)背景的工程師們都爭相把自己所了解的網(wǎng)絡(luò),通道協(xié)議改寫到了光纖通道的第四層(通稱FC-4)上。當(dāng)時先后被標(biāo)準(zhǔn)化到FC-4上的協(xié)議有SCSI, IP, ATM, FICON(ESCON的光纖通道版)等等。在這中間光纖通道SCSI一枝獨秀經(jīng)過10年的發(fā)展現(xiàn)在已演化成為存儲局域網(wǎng)絡(luò)SAN的主流協(xié)議。FICON也成為了大型機(jī)(Mainframe)存儲協(xié)議的主流。而基于光纖通道的IP技術(shù)則在光纖通道交換機(jī)的管理上得到了應(yīng)用。
以光纖通道為基礎(chǔ)的SAN可以以200MB/sec的速率進(jìn)行高速的數(shù)據(jù)傳送。光纖通道與其它網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的一個重要的不同點在于他的數(shù)據(jù)傳送帶寬的利用率上,在光纖通道架構(gòu)下帶寬的利用率可以輕松地達(dá)到99%以上。這是現(xiàn)有的其它網(wǎng)絡(luò)協(xié)議所不可比擬的。光纖通道可以把SAN的連接距離擴(kuò)展到100公里以上。如果輔之以協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)(例如從光纖通道到SONET的轉(zhuǎn)換以及從光纖通道到IP的轉(zhuǎn)換等等)則SAN的連接距離更可以達(dá)到全球范圍。一個由互相連接起來的光纖通道交換機(jī)所構(gòu)成的Fabric可以級連239臺光纖通道交換機(jī),具有多達(dá)24位的裝置地址空間。與以太網(wǎng)相比較光纖通道在同一個Fabric中的數(shù)據(jù)傳送是裝置對裝置的,而在同一個以太網(wǎng)的Subnet中數(shù)據(jù)的傳送則是廣播型的。這是光纖通道的帶寬利用率比以太網(wǎng)高數(shù)倍的主要理由。也正是由于光纖通道在同一個Fabric中的數(shù)據(jù)傳送是裝置對裝置的,光纖通道規(guī)定了一套嚴(yán)整的系統(tǒng)構(gòu)成管理體系。在這套系統(tǒng)構(gòu)成管理體系中包括光纖通道交換機(jī)在內(nèi)的裝置的接入及遷出是用廣播的形式向與該接入遷出裝置有通訊關(guān)系的裝置廣播的。
SAN在其歷史發(fā)展進(jìn)程中給人類帶來了諸多的好處,這主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
- SAN實現(xiàn)了服務(wù)器存儲器的整合。極大地提高了存儲器的使用效率、降低了系統(tǒng)成本。
- SAN實現(xiàn)了存儲網(wǎng)絡(luò)的集中管理。降低了存儲網(wǎng)絡(luò)的管理成本。提高了管理效率。
- SAN把LAN網(wǎng)絡(luò)從備份存取的重壓下解放了出來。使LAN可以專注于商務(wù)應(yīng)用的工作。大大地縮短了備份存取的時間。
- SAN的高度的冗余性給存儲系統(tǒng)的可用性帶來了極大的改進(jìn)
- SAN給容災(zāi)提供了一個具有高冗余性、長傳送距離的理想基礎(chǔ)架構(gòu)。SAN是實現(xiàn)容災(zāi)系統(tǒng)高速恢復(fù)性的關(guān)鍵要素之一。
雖然光纖通道徹底改變了存儲世界,但是網(wǎng)絡(luò)存儲以及容災(zāi)的迅猛發(fā)展也使人們漸漸感到了傳統(tǒng)的光纖通道的局限性。這種局限性主要表現(xiàn)在以下方面:
- 利用光纖通道交換機(jī)的級連來構(gòu)成SAN網(wǎng)絡(luò)時互相連接起來的交換機(jī)形成一個Fabric。而不同的Fabric之間不能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的互通和資源的共享。
- 在一個Fabric中光纖通道交換機(jī)越多則形成的SAN網(wǎng)絡(luò)越大。裝置的接入以及遷出的機(jī)會也就越多。從而造成更多相應(yīng)的接入遷出的廣播信息。雖然這種廣播信息照比以太網(wǎng)中的數(shù)據(jù)廣播風(fēng)暴而言是微不足道的,但是對于存儲網(wǎng)絡(luò)所要求的高可用性水平以及網(wǎng)絡(luò)管理來說卻是不可忽視的。
- 在各種容災(zāi)系統(tǒng)中本地和異地的SAN一旦連接起來就形成了一個大的Fabric。而連接本地和異地的SAN的長距離裸光纖或者IP連接往往是這個大Fabric中最薄弱的環(huán)節(jié)。在本地和異地的SAN同屬一個Fabric的前提下,它們之間的長距離連接如果發(fā)生連接不穩(wěn)定的話就會發(fā)生波及SAN全體的Fabric重組(Fabric reconfiguration)。這是造成容災(zāi)系統(tǒng)不穩(wěn)定的一個重要原因。
- 容災(zāi)系統(tǒng)正處在一個從傳統(tǒng)的兩點間的容災(zāi)向多數(shù)據(jù)中心相互容災(zāi)以及把容災(zāi)作為一種服務(wù)向多客戶提供的歷史發(fā)展階段上。光纖通道的傳統(tǒng)的孤立的Fabric構(gòu)造已經(jīng)不能適應(yīng)多點容災(zāi)以及把容災(zāi)作為一項服務(wù)向社會推出這樣的要求。
- 今天的世界上已經(jīng)有數(shù)以十萬計的SAN孤島。用戶往往需要把這些SAN孤島給整合起來。如果這種整合是整合成一個Fabric的話,客戶就要面臨調(diào)整光纖通道交換機(jī)參數(shù),改寫某些服務(wù)器上的系統(tǒng)構(gòu)成文件等等的繁雜操作。在許多情況下客戶甚至沒辦法安排足夠的計劃性宕機(jī)時間來完成這樣的系統(tǒng)整合。
- 公司中不同的職能部門客觀上需要有自己部門存儲網(wǎng)發(fā)展的空間和自由度。不應(yīng)因為某部門SAN的擴(kuò)充而影響其它部門的存儲網(wǎng)絡(luò)。而在全公司的所有服務(wù)器存儲器都在同一個Fabric的情況下,這一點是很難實現(xiàn)的。
- 光纖通道SAN Fabric缺乏將低端服務(wù)器接入SAN的手段。
- 在使用FCIP做遠(yuǎn)距離容災(zāi)系統(tǒng)時需要使用單獨的SAN到FCIP的轉(zhuǎn)換裝置,而且通過IP網(wǎng)絡(luò)連接起來的本地和異地的SAN形成一個SAN Fabric使得SAN的可用性受到IP長距離連接的可用性水平的極大牽制。
光纖通道SAN多協(xié)議路由器就是在這樣一種歷史條件下應(yīng)運(yùn)而生的。光纖通道SAN多協(xié)議路由器的基本特性是既可以把迄今為止互無聯(lián)系的光纖通道Fabric連接起來又使得各個Fabric能夠保持其Fabric的獨立性。為了擴(kuò)展SAN的連接性,SAN多協(xié)議路由器還提供FCIP以及iSCS的連接功能。
光纖通道SAN多協(xié)議路由器給網(wǎng)絡(luò)存儲和容災(zāi)系統(tǒng)帶來了下列好處:
- 光纖通道到光纖通道的路由實現(xiàn)了SAN Fabric間的無縫連接。在連接不同F(xiàn)abric時不要求對現(xiàn)有Fabric的參數(shù)做任何修改。同時路由器的接入不會對對正在執(zhí)行的IO造成任何影響。
- SAN多協(xié)議路由器實現(xiàn)了Fabric間的資源共有,特別是實現(xiàn)了Fabric間的磁帶庫的共有。
- 突破了SAN的239臺光纖通道交換機(jī)/Fabric的限度。使得大規(guī)模SAN網(wǎng)絡(luò)成為可能。
- 為多點容災(zāi)系統(tǒng)的實現(xiàn)提供了一個完美的存儲網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
- 在容災(zāi)系統(tǒng)中使用SAN多協(xié)議路由器可以隔離本地和異地的SAN Fabric,極大地提高了容災(zāi)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可用性和系統(tǒng)的可靠性。
- 多Fabric通過SAN多協(xié)議路由器的互相連接保證了同一個公司中不同部門的SAN網(wǎng)絡(luò)的管理的自主性,提高了個部門SAN發(fā)展的自由度。
- 極大地簡化了對不同廠商提供的SAN Fabric的服務(wù)支持的難度。
- SAN多協(xié)議路由器提供iSCSI連接功能,這給低端服務(wù)器連接到高端的SAN Fabric提供了一條行之有效的途徑
- SAN多協(xié)議路由器提供FCIP功能。路由功能與FCIP的功能的結(jié)合使得使用FCIP長距離連接的容災(zāi)系統(tǒng)的本地,異地的SAN成為不同的兩個Fabric。從而使得通過FCIP連接起來的容災(zāi)系統(tǒng)的可用性得到了極大的改善。
SAN多協(xié)議路由器的誕生在網(wǎng)絡(luò)存儲業(yè)界是一個革命性的事件。它的出現(xiàn)使得過去難以實現(xiàn)的多點對多點的容災(zāi)成為現(xiàn)實。它的應(yīng)用可以極大地改進(jìn)容災(zāi)系統(tǒng)的可用性和可靠性。SAN多協(xié)議路由器也使Fabric間的無縫互連成為了現(xiàn)實,這就極大地簡化了SAN的設(shè)計以及SAN系統(tǒng)中數(shù)據(jù)遷移的復(fù)雜程度。SAN多協(xié)議路由器將光纖通道網(wǎng)絡(luò)和IP網(wǎng)絡(luò)有機(jī)地結(jié)合起來擴(kuò)展了SAN的連接性。我們可以預(yù)料在不久的將來可以看到由SAN多協(xié)議路由器連接多個SAN Fabric所構(gòu)成的大規(guī)模SAN。我們也可以預(yù)料SAN多協(xié)議路由器將會被標(biāo)準(zhǔn)地使用于各種類型的容災(zāi)系統(tǒng)中。SAN多協(xié)議路由器還將成為在異構(gòu)環(huán)境下做數(shù)據(jù)遷移所不可缺少的工具。
本文首發(fā)于DOSTOR《信息存儲》雜志創(chuàng)刊號封面故事。
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