SAN交換機交換機功能

提供用于大型核心/邊緣網絡的全網絡交換機功能； 　提供最高可達2 gb/秒的吞吐速度以及速度總計最高可達8 gb/秒的交換機間鏈路（isl）。

簡單介紹san交換機的相關內容，以下是文章的詳細內容，有興趣的讀者不妨看看此篇文章，希望能為各位讀者帶來些許的收獲。 　采用一個san交換機是一個不錯的開始。這種交換機成本相對較低，而且有多個端口滿足各種規(guī)模的企業(yè)機構需求。而且這種交換機還可以彼此連接，應對企業(yè)機構的擴展。 　然而一些數據中心遇到這樣一個問題，基于交換機的架構變得越來越難以管理和維護。這時候it存儲管理員可能需要的不僅僅是交換機，他們還需要關于選擇一個存儲中樞的建議。 　與其他很多“入門級”架構塊不同的是，san交換機可以擴展?jié)M足很多企業(yè)機構在很多情況下和長時間內的存儲傳輸需求，存儲管理員可能沒有其他任何顧慮了。這是因為，交換機本身速度很快，能夠彼此互連的特點進一步提供了可擴展性和冗余性。 　但是san交換機中卻有很多門道，主要集中在將一個協(xié)議從服務器遷移到存儲和后端。如果需要其他像通過san擴展連接wan、通過ficon連接大型主機的功能或者fcoe等協(xié)議的話，就需要另外添加一個網關設備來作為橋接。 　雖然通過添加少量網關設備來實現(xiàn)特定連接或者對話通常是可管理的，但是就長遠來說，隨著環(huán)境中專有設備的數量不斷增加，管理所有這些獨立設備將帶來重重困難。 　除了缺乏連接性和協(xié)議靈活性之外，這種交換機還存在著可擴展性的問題。雖然這種交換機能夠通過isl實現(xiàn)互連，但是每個isl連接要占用可能是為服務器準備的端口。這意味著一個架構內可以支持的交換機數量是有限的。因此，存儲管理員開始考慮交換機之外、能夠讓環(huán)境持續(xù)擴展的選擇。 　第一個選擇是多端口的交換機，32個端口、64個端口以及更高容量都是很常見的。這種交換機減少了環(huán)境中所需交換機的總量以及需要的isl連接數量。 　這種交換機可能需要用戶先將交換機遷移到一個存儲中樞中，如果未來幾年增長的幅度較小或者預算壓力需要過渡性措施的話，這是一個可靠的選擇。但即使在典型的it增長下，這種大型交換機最終也會面臨同樣的isl匱乏問題。因為每個交換機都要有冗余的供電源，所以與小型交換機相比這種大型交換機也存在空間和能耗問題。 　除了這種交換機以外，還有導向器級和主干級交換機基礎架構。在大多數情況下，主干級存儲互連設備通過提供非常高的端口密度消除了isl難題。 　中端主干交換機可以支持192個存儲端口，企業(yè)級設備可以支持384個端口。如果所有或者大多數存儲互連性都集中在一個主干產品中的話，那么在你做選擇的時候，這個主干產品的原始速度就是一個很重要的因素。例如，博科的dcx可以支持384個8gb光纖通道端口。 　主干交換機是基于高可用性機架搭建的，支持多電源和風扇。機架中插入刀片，專門用于存儲互連或者通過wan的san擴展。brocade dcx backbone產品是通過一種無源背板來實現(xiàn)互連的。這個背板上沒有電子元件，專門是針對互連設計的。廠商不同，刀片的數量和刀片的類型也不同，但是一般來說這種機架支持8個用于存儲互連的刀片或者其他專門用途的刀片。 　除了用于存儲互連的刀片之外，一般還有通過交換機處理重負荷傳輸的刀片。有了這些功能，這種基于刀片的機架在技術升級時是可升級的 　除了消除或者緩解交換機互連問題之外，主干基礎架構設備還提供了更高的靈活性，它有可替換的交換機處理內核和刀片本身(最常見的是用于連接存儲設備的刀片)。這些光纖通道刀片的速度通常在4gb～8gb之間，密度在16～48端口之間。 　環(huán)境中每個刀片的端口密度取決于環(huán)境的i/o需求。如果機架中只安裝了48端口的刀片，那么在所有連接設備同時發(fā)出存儲i/o請求的情況下，刀片本身和機架可能是訂購過量了。 　如果發(fā)生這種情況的話，主干中就會出現(xiàn)性能瓶頸。在大多數環(huán)境中很少會出現(xiàn)所有設備同時需要存儲i/o的情況，然而，為了以防萬一，應該選擇極高性能和低端口數量的刀片來確保合理的服務等級。 　主干基礎架構的價值之一是，它在環(huán)境規(guī)模增加或者存儲互連技術升級的同時提供了靈活性。一般來說，大多數環(huán)境需要預留主干基礎架構擴展的空間。 　增加端口數量和插入更多刀片一樣簡單。這樣就不會有大量的isl連接需要重新映射或者驗證是否安裝正確。 　技術可升級性是一個被廣泛接受的事實，實際上這也是一個優(yōu)點。主干交換機的用戶體會到了這一點，他們可以在同一個機架內支持4gb和8gb刀片，并在其間進行升級?，F(xiàn)在高速的光纖通道協(xié)議也問世了，而且，采用這種技術也像接入一個新刀片一樣簡單。 　除了速度升級之外，也可以以相同的方式采用新協(xié)議。例如，博科已經交付了一種可實現(xiàn)列末fcoe連接性的fcoe刀片。 　主干基礎架構需要提供的不僅僅是存儲連接，它還需要具備新功能，例如用于高速光纖通道連接的刀片、用于san擴展(fcip)的刀片以及存儲加密。 　最后，人們對刀片本身集成存儲應用也越來越感興趣，這可以實現(xiàn)基于基礎架構的復制或者存儲虛擬化。應用刀片理念讓存儲應用更加接近存儲傳輸應該提升性能和可靠性的層面。 　服務器虛擬化給數據中心帶來了整合的實際好處?？山桓兜膄coe實際上也是關于基礎架構的整合。存儲主干是一個自然而然的發(fā)展階段，它的目標是整合san交換機環(huán)境，為企業(yè)提供更高的靈活性。

揭開san交換機高速傳輸之謎

san交換機有很多值得學習的地方，這里我們主要分析了san交換機為何能夠進行高速傳輸及其原理。隨著企業(yè)網絡數據的不斷增加和網絡應用的頻繁，許多企業(yè)開始意識到需要專門構建自己的存儲系統(tǒng)網絡來滿足日益提升的數據存儲性能要求。 　當前，最為熱門的數據存儲網絡就是san（storage area network，存儲區(qū)域網絡），就是把整個存儲當成一個單獨的網絡與服務器所在企業(yè)局域網連接。它的特點就是采用傳輸速率較高的光纖通道與服務器網絡，或者san網絡內部組件的連接，這樣，整個存儲網絡就具有非常寬的帶寬，為高性能的數據存儲提供了保障。而在這種san存儲網絡中，起著關鍵作用的就是我們常常聽到的光纖交換機（fc switch，也有稱“光纖通道交換機”和“san交換機”的）了。 　因為這屬于一種新型的設備，而且與我們平常所見的、用到的以太網交換機有太多的區(qū)別(主要體現(xiàn)在協(xié)議的支持上)，所以許多讀者，甚至是已經用上san存儲網絡的企業(yè)用戶都對san交換機一知半解。為此，本文就專門就san交換機選購時需要注意的事項向各位進行一番介紹，其實就是介紹一下san交換機的主要特點。先來簡單了解san交換機的由來，這樣可以使我們加深對san交換機的了解，不再充滿“神秘”色彩。 　一、san交換機的由來 　在以前我們見到的數據存儲基本上都是在服務器上直接連接幾個scsi、ide之類的磁盤進行的，這也就是我們常常聽說的das(直接連接存儲)方式。這種點對點的磁盤系統(tǒng)很顯示存在著很難擴展和存儲性能很難提高的不足。不僅如此，受ide和scsi接口物理性能的限制，與它連接的磁盤通常最多只能有20米以內的連接距離，大大限制了磁盤存儲系統(tǒng)的擴展。 　為了解決以上das存儲方式的這些諸多不足，網絡設備商和標準制定專家開始考慮開發(fā)一種新型的存儲技術，從根本上解決das存儲方式的傳輸速率和連接距離問題。最開始人們想到是一種把存儲系統(tǒng)獨立起來，作為一個網絡設備放在網絡節(jié)點上，這樣既可以大大減少服務器的數據存儲負荷，又可以極大地擴展磁盤存儲系統(tǒng)，這就是后來的nas（網絡附加存儲）方式。這種存儲方式的確在相當大程度上解決了以前das存儲方式的不足，可以滿足絕大多數中小型企業(yè)進行本地存儲的需求。而且它最大的特點就是簡單易行，采用了與以太網相同的ip協(xié)議，網絡管理員可輕易地掌握nas存儲系統(tǒng)的部署，受到許多企業(yè)的廣泛歡迎。但nas還是沒有從根本上解決磁盤存儲性能和連接距離問題，總的來說磁盤存儲性能并沒有得到根本提高，只是提高了網絡出口帶寬。 　正是因為nas仍存著上述不足，所以人們繼續(xù)開發(fā)了一種全新的網絡存儲方式，那就是本文前面介紹的san存儲方式了。這種存儲方式中最大的特點就是專為存儲設備提供了千兆串行網絡訪問能力的光纖通道(fibre channel)協(xié)議，然后在光纖通道協(xié)議的第四層上建立了以光纖通道為基礎的，用于存儲的scsi協(xié)議、用于網絡的ip協(xié)議以及映射到網絡架構上的用于集群的虛擬接口(vi)協(xié)議，這樣就可多方面支持各種總線類型的網絡設備和通道。光纖通道協(xié)議綜合了許多優(yōu)點，如網絡范圍的最遠距離可達到10公里，可以使用多種介質的簡單串行線纜、千兆網絡速率以及可以在同一線纜上同時使用多種協(xié)議。

san是一個由存儲設備和系統(tǒng)部件構成的網絡，所有的通信都在一個光纖通道的網絡上完成，可以被用來集中和共享存儲資源，而不再是nas存儲方式那樣僅是作為一個網絡節(jié)點的網絡設備。san不但提供了對數據設備的高性能連接，提高了數據備份速度，還增加了對存儲系統(tǒng)的冗余連接，提供了對高可用群集系統(tǒng)的支持。簡單地說，san是連接存儲設備和服務器的專用光纖通道網絡（與以太網不同），但它和以太網有類似的架構，也是由支持光纖通道的服務器、光纖通道卡（網卡）、光纖通道集線器/交換機和光纖通道存儲裝置所組成。從技術上來講，san網絡最重要的三個組成部分就是：設備接口(如scsi、光纖通道、escon等)、連接設備(交換機、網關、路由器、hub等)和通信控制協(xié)議(如ip和scsi等)。這三個組件再加上附加的存儲設備和服務器，構成一個san系統(tǒng)。 　二、光纖通道交換機選購注意事項 　由于交換機是構造存儲區(qū)域網絡san的核心構件，所以選擇最合適的交換機是至關重要的。只有正確選擇對存儲區(qū)域網絡最合適的光纖交換機才能提高企業(yè)信息管理的效率，滿足最具挑戰(zhàn)性的需求。從前面的介紹可以清楚地看出，san網絡與傳統(tǒng)的以太網有著本質的區(qū)別，但因各網絡設備廠商對于san的理解各不一樣，所以就出現(xiàn)了采用多種設備接口和通道協(xié)議的san系統(tǒng)。這就是前面介紹的scsi、光纖通道、escon、ficon等，通道協(xié)議也有光纖通道（fc）協(xié)議、scsi和fcip協(xié)議等幾種。這些不同的接口和通道類型決定了整個san網絡系統(tǒng)的部署在設備的選擇上還是比較復雜的。下面我們介紹幾個主要注意事項。

1. 品牌的選擇 　雖然我們在媒體上可以看到許多廠商聲稱有san交換機可以選擇，其實這是一種假象，絕大多數廠商的san交換機都是oem幾個主要品牌的。目前在san交換機方面真正有實力主要有：ibm、brocade（博科）、cisco、mcdata等，像emc這樣的軟件廠商基本上都是oem其它廠商的san交換機產品。因為市場上oem的san交換機產品較多，所以現(xiàn)在有許多用戶買了san交換機都不知道它到底是哪家公司開發(fā)、生產的。這時你就得問清楚供應商了，千萬別買了雜牌的。 　2. 通道協(xié)議的支持 　san交換機所用的通道協(xié)議根據具體的應用也有好幾種不同的類型，如前面介紹的fc、scsi和fcip協(xié)議等，不同的支持對應支持不同類型的設備接口。fc協(xié)議一般是所有san交換機都支持的，scsi協(xié)議在中低檔的光纖交換機中可能支持，基于以太網ip協(xié)議的fcip協(xié)議現(xiàn)在也有許多廠商的san交換機開始提供支持，因為它實現(xiàn)的成本比較簡單。cisco公司的一款全面支持以上通道協(xié)議的多層光纖通道交換機cisco mds 9216。 　3. 接口類型的支持 　不同的san交換機可能支持的接口類型并不完全一樣，而各種接口類型的性能也不一樣，選購時一定要看清楚。如scsi接口我們知道最新的ultra 320可達到320mb/s，傳輸距離最長只有20米，通常是磁盤設備連接的專用接口；光纖通道（fc）目前可以提供1~4gb/s的傳輸速率（最高可達10gb/s），至少比scsi快3倍，通常用于服務器主機與san交換機的連接，也有一些磁盤支持fc接口；由ibm設計的escon接口，在光纖上全雙工模式下它可支持200 mb/s的數據速率，這一般是服務器主機或san交換機間連接的接口。根據不同的配置，escon接口所支持的傳輸距離也可達到3~10公里，取決于光纖的質量和產品特點。同樣由ibm開發(fā)的ficon接口是目前最新的一種接口類型，也是服務器或san交換機間的連接接口。它傳輸速度是escon的6倍。傳輸距離也在19公里以上。不過現(xiàn)在許多san交換機都同時提供對這以上接口支持。

關于san交換機現(xiàn)狀分析及未來發(fā)展

san交換機還是比較常用的，于是我研究了一下san交換機現(xiàn)狀分析及未來發(fā)展，在這里拿出來和大家分享一下，希望對大家有用。存儲區(qū)域網（san）被稱作“第二網”，經過多年發(fā)展，第二網絡已經從一個“二層”網絡發(fā)展成為“三層”網絡。 　一個孤立的二層網絡 　存儲區(qū)域網是專門為進行大規(guī)模數據傳輸而設計的專有網絡，它使用光纖通道協(xié)議，通過光纖通道集線器、san交換機將磁盤陣列、帶庫以及相關的服務器連接起來，從而形成了一個高速的專用網絡。因此，san最大的特點就是獨立性，甚至在初期，它在物理上與其他網絡相分離。盡管san為用戶的大規(guī)模數據存儲提供了一個高性能、高可靠性的“第二網”，但是，長期以來，用戶形成了多個san孤島?？赡苊總€孤島用來滿足用戶的某項應用。但是，就像采用直連存儲所造成的信息共享困難一樣，各san孤島之間的數據也同樣無法進行交流。 　當初，為了消除信息孤島，為了能夠使數據在服務器之間共享，才發(fā)明了san，而隨著san的構建形成了新的孤島。在新的孤島之間進行數據共享的難度加大，而隨著用戶對數據共享的需求越來越高，因此希望將san孤島連接起來。目前有四種方式可以實現(xiàn)，包括裸光纖直連、wdm（波分復用）、使用 sonet（sdh）數據傳輸技術以及fcip技術，這樣幾個san孤島可集成為一個大的san網絡。 　san孤島互聯(lián)問題多 　從現(xiàn)有的san網絡技術來說，四種連接方式均將多點構成一個fabric網絡，這樣在一個fabric網絡中就有統(tǒng)一的網絡服務（如統(tǒng)一的名稱服務器、分區(qū)配置、地址空間、fabric管理等），在遠程連接的環(huán)境中就會帶來很多問題，主要有以下幾個方面。 　主san交換機（principal switch）的問題：在光纖通道技術中，一個fabric網絡只有惟一的主san交換機，由它來統(tǒng)一分配域id，保證整個fabric有一致的地址空間，當主san交換機出現(xiàn)故障時，就會造成整個fabric發(fā)生重新配置（reconfigure），從而中斷應用系統(tǒng)運行。因此無論主san交換機處于哪一端，出現(xiàn)故障時都對其他端帶來致命影響。 　主isl（inter-switch link，san交換機間鏈路）的問題：遠程連接兩端的鏈路一般均是san交換機之間的連線，而且也承擔san交換機管理信息的傳遞（主isl鏈路），而這個鏈路很有可能發(fā)生時斷時續(xù)的故障，當這個主isl鏈路發(fā)生故障時，就會使無主san交換機的san孤島發(fā)生reconfigure，并選舉新的主 san交換機，這樣也造成應用系統(tǒng)的中斷; 同時也會對主san交換機的san孤島造成fabric build過程，如果這個過程不成功，同樣也會造成應用系統(tǒng)的中斷。 　遠程點之間安全性的問題：在遠程連接的san網絡中，安全性是一個突出的問題，因為任何人可以從網絡的任何點連接到整個fabric網絡中，如果能夠模擬其他應用系統(tǒng)hba的wwn（全球名稱），將會竊取到數據，如果有人為的破壞，也會使整個fabric網絡發(fā)生癱瘓，從而使整個應用系統(tǒng)無法正常運行。 　多點容災環(huán)境下的問題：如果在多點的環(huán)境中，將各個san孤島連接起來，形成一個大的fabric網絡，遠程isl鏈路比較多，出現(xiàn)遠程連接的問題就比較多，而且任何san島出現(xiàn)上述的任何問題，都會造成fabric網絡的不穩(wěn)定或應用系統(tǒng)的中斷，因此在多點遠程連接的情況下，網絡安全和穩(wěn)定將會是一個突出的問題。 　san路由器應運而生 　為了解決上述san孤島互聯(lián)時產生的各類問題，san路由技術應運而生。人們可以使用san路由技術把迄今為止互無聯(lián)系的光纖通道fabric連接起來而又使各個fabric能夠保持其相互的獨立性。san路由技術給網絡存儲以及容災系統(tǒng)帶來了諸多好處。 　san路由技術實現(xiàn)了san fabric間的無縫連接，在連接不同的fabric時不要求對現(xiàn)有fabric的參數做任何修改，同時路由器的接入不會對正在執(zhí)行的i/o造成任何影響。san路由器實現(xiàn)了fabric間的資源共享，特別是實現(xiàn)了fabric間的磁帶庫共享。san路由器突破了一個fabric內最多239臺光纖通道 san交換機的限制，使得大規(guī)模san網絡成為可能。在容災系統(tǒng)中使用san路由器可以隔離本地和異地的san fabric，極大地提高了容災系統(tǒng)的數據可用性和整體的可靠性和穩(wěn)定性。多fabric通過san路由器的互相連接保證了同一個公司中不同部門的san 網絡的管理的自主性，提高了各部門san發(fā)展的自由度。從實現(xiàn)技術上講，目前主要有兩種主流技術：一種是fcip（fc over ip），另一種是ifcp（internet光纖通道協(xié)議）。 　fcip 　博科通訊中國區(qū)技術總監(jiān)司馬聰博士介紹: “由于在當今的數據中心里，san發(fā)揮著更加重要的作用，所以許多機構都在尋找創(chuàng)新解決方案，將其san的優(yōu)點延伸到整個企業(yè)。為了對這種努力提供支持，獨特的博科silkworm多協(xié)議路由器可以增加當今san的功能、連接和通用性?！痹摱鄥f(xié)議路由器用于支持多種路由服務，包括實現(xiàn)san連接的博科 fc-fc路由服務、用于延伸san距離的博科fcip隧道服務以及用于同iscsi服務器共享光纖通道存儲資源的brocade iscsi網關服務。 　fc-fc路由服務是多協(xié)議路由器上的服務之一，它可以讓不同san fabric中的設備建立通信，而無需將這些fabric合并成一個大型的san。博科fcip隧道服務使得各機構可以將其光纖通道san延伸更遠的距離。將fcip隧道服務與fc-fc路由功能配合使用，可以讓兩個fabric保持獨立，而無需將其合并為一個，而且還允許在所有設備間建立任意設備到任意設備連接的fabric。 　ifcp 　根據mcdata公司中國區(qū)技術經理雷濤介紹，該公司主要根據一項名為“secureconnect”的技術設計san路由器。 secureconnect san路由技術是由nishan system公司首創(chuàng)，該公司在2003年被mcdata收購。secureconnect san路由技術能夠為每個本地san光纖網絡提供具備互操作性能力的e]port連接，在每個站點終止e]port連接。因此，光纖網絡的搭建被限制在每個地點，而且san交換機到san交換機間的協(xié)議也無需貫穿整個ip網絡。如果兩個甚至更多的地點由mcdata的san路由器連接，每個地點將仍然擁有一個獨立的san。在存儲設備及服務器間，只有被授權(被分區(qū))的連接允許通過ip網絡。 　與第三層網絡路由相同，secureconnect san路由不但保證了各san分區(qū)間數據的可靠傳輸，也避免了整個存儲網絡暴露于應用全面中斷的潛在風險。用戶可以利用具備成本效益的ip網絡服務，來部署復雜的、多重san存儲解決方案。除錯誤隔離外，secureconnect san路由解決方案能夠減少地址重復問題，從而簡化san的連接。mcdata的secureconnect san路由技術允許在不同的san交換機上使用相同的域地址分配，而不會出現(xiàn)任何路由問題。 　發(fā)展趨勢----多廠商互聯(lián) 　目前而言，san路由器還只能夠將來自一家廠商的產品進行連接，san路由器還不能支持多廠商產品，也就是說，如果兩個fabric分別由來自不同廠商的光纖通道san交換機組成，那么目前還沒有產品能夠將它們連接在一起。盡管各廠商都聲稱將來支持，但是，分析人士認為，目前多廠商san交換機之間的互聯(lián)互通仍存在各種問題，而路由器之間的問題要遠比san交換機的復雜得多。 　在以太網中的路由器技術已經非常成熟了，同時標準化的產品之間互聯(lián)互通不會存在任何問題。這是大家非常熟悉的現(xiàn)狀，那么，以太網的路由器在初期也無法互聯(lián)互通嗎？其實，在以太網實現(xiàn)“路由”的道路大致一樣，當初，用戶認為他們有足夠多的san交換機，根本沒有必要使用路由器，當需要連入更多資源時，用戶購買更多san交換機而非路由器。筆者一位朋友在回憶大概十年前的情景時說，當時抱著一個巨大的路由器向用戶上門推銷，但是用戶卻問：“我們有san交換機，為何需要路由器呢？”如今，以太網路由器幾乎到處都是。最為關鍵的是，在用戶目前的以太網環(huán)境中使用的路由器來自多個廠家，它們之間、它們與san交換機之間可以任意互聯(lián)互通。 　這也應該是san路由器的發(fā)展方向 　“標準化”三個字極大地推動了以太網的發(fā)展，一方面標準化可以吸引眾多廠商參與，并且朝著同一個方向前進，結果使得各廠商產品都符合“標準”，因此在互聯(lián)互通方面不會存在任何問題；另一方面，標準化加速了產品與技術的成熟，使得成本和產品價格迅速降低，更多的用戶可以用得起，應用的普及反過來對技術起到積極的推動作用。

產品類型：SAN交換機

接口類型：FC

接口：8,最大24

接口速度：8Gbps

產品尺寸：19.05*40.64*55.88cm