HC1109105_HCNA-StorageV2_BSSN_第五章SAN技術(shù)及應(yīng)用

1、Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 0修訂記錄課程編碼課程編碼適用產(chǎn)品適用產(chǎn)品產(chǎn)品版本產(chǎn)品版本課程版本課程版本ISSUEHC1109105T系列存儲V2R1V2.0開發(fā)開發(fā)/優(yōu)化者優(yōu)化者時(shí)間時(shí)間審核人審核人開發(fā)類型（新開發(fā)開發(fā)類型（新開發(fā)/優(yōu)化）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Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. HC1109105SAN技術(shù)與應(yīng)

2、用Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 2l學(xué)習(xí)完本章節(jié)后，您將能夠：p掌握DAS存儲基礎(chǔ)知識p理解SCSI協(xié)議p掌握SAN存儲的基礎(chǔ)知識p理解FC連接和協(xié)議封裝p掌握華為SAN存儲的應(yīng)用目標(biāo)Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 3目錄1.DAS存儲基礎(chǔ)存儲基礎(chǔ)2.SCSI協(xié)議介紹3.SAN存儲基礎(chǔ)4.FC連接與協(xié)議5.華為SAN存儲應(yīng)用Copyright 2013 Huawei Tech

3、nologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 4傳統(tǒng)內(nèi)置存儲遇到的問題l存儲容量不足存儲容量不足l可靠性不足可靠性不足l存儲空間利用率低存儲空間利用率低l數(shù)據(jù)分散數(shù)據(jù)分散l擴(kuò)展性問題擴(kuò)展性問題l總線結(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)l傳統(tǒng)內(nèi)置存儲接口接口接口處理器硬盤內(nèi)存硬盤Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 5外置存儲網(wǎng)絡(luò)形態(tài)l存儲網(wǎng)絡(luò)幾種常見類型Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights rese

4、rved. Page 6DAS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)Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 7DAS存儲的局限性l擴(kuò)展性差l資源浪費(fèi)l管理分散l異構(gòu)化問題l數(shù)據(jù)備份問題SCSI存儲陣列設(shè)備LAN服務(wù)器存儲陣列設(shè)備SCSICopyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 8

5、目錄1.DAS存儲基礎(chǔ)2.SCSI協(xié)議介紹協(xié)議介紹3.SAN存儲基礎(chǔ)4.FC連接與協(xié)議5.華為SAN存儲應(yīng)用Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 9SCSI協(xié)議與存儲系統(tǒng)lSCSI（Small Computer System Interface，小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口）最初是一種為小型機(jī)研制的接口技術(shù)，用于主機(jī)與外部設(shè)備之間的連接。lSCSI協(xié)議是主機(jī)與存儲磁盤通信的基本協(xié)議lDAS使用SCSI協(xié)議實(shí)現(xiàn)主機(jī)服務(wù)器與存儲設(shè)備的互聯(lián)。主機(jī)適配器SCSI ID 7SCSISCSI總線總線SCSI SC

6、SI 陣列陣列ID 0ID 0SCSI SCSI 陣列陣列ID 5ID 5LUN 0LUN 0LUN 1LUN 1LUN 2LUN 2LUN 0LUN 0LUN 1LUN 1數(shù)據(jù)/地址總線控制信號Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 10SCSI 協(xié)議模型SCSI應(yīng)用層應(yīng)用層SCSI傳輸層傳輸層SCSI互聯(lián)層互聯(lián)層SCSI應(yīng)用層應(yīng)用層SCSI傳輸層傳輸層SCSI互聯(lián)層互聯(lián)層主機(jī)存儲磁盤I/O請求總線連接命令/數(shù)據(jù)C/SCopyright 2013 Huawei Technologies Co

7、., Ltd. All rights reserved. Page 11邏輯單元號SCSI 協(xié)議尋址總線號總線號 區(qū)分不同的區(qū)分不同的SCSISCSI總線總線設(shè)備設(shè)備ID ID 區(qū)分區(qū)分SCSISCSI總線上不同的設(shè)備總線上不同的設(shè)備區(qū)分區(qū)分SCSISCSI設(shè)備中的子設(shè)備設(shè)備中的子設(shè)備Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 12Windows系統(tǒng)查看SCSI設(shè)備ID方式Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserve

8、d. Page 13Linux系統(tǒng)查看SCSI設(shè)備ID方式l在Linux系統(tǒng)的命令行中，輸入命令lsscsi：Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 14SCSI 總線的使用階段Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 15SCSI 命令描述塊（CDB）l發(fā)起方通過命令描述塊（command description block）向目標(biāo)方發(fā)送具體的命令。lSCSI基礎(chǔ)命令規(guī)范SPC（SCSI Pr

9、imary Commands，SCSI基礎(chǔ)命令）定義了CDB的標(biāo)準(zhǔn)。lCDB結(jié)構(gòu)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操作碼操作碼 第1字節(jié)控制控制碼碼第n字節(jié)命令參數(shù)命令參數(shù)1n-1字節(jié)Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 16SCSI 命令描述塊（CDB）l發(fā)起方通過命令描述塊（command description block）向目標(biāo)方發(fā)送具體的命令。lSCSI基礎(chǔ)命令規(guī)范SPC（SCSI Primary

10、Commands，SCSI基礎(chǔ)命令）定義了CDB的標(biāo)準(zhǔn)。lCDB結(jié)構(gòu)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)1n-1字節(jié)Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 17SCSI 讀/寫操作過程發(fā)起方目標(biāo)方通過CDB發(fā)送SCSI命令A(yù)PI接口將用戶讀操作轉(zhuǎn)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(bào)告接收到目標(biāo)方命令完成的響應(yīng)，總線可恢

11、復(fù)到空閑階段獲得對總線使用權(quán)和對目標(biāo)方的選擇和尋址Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 18SCSI協(xié)議的常見類型接口模式接口模式 傳輸率（傳輸率（MB/s）數(shù)據(jù)頻寬（數(shù)據(jù)頻寬（bits）可連接設(shè)備數(shù)可連接設(shè)備數(shù)SCSI-1588SCSI-21088SCSI-3(Ultra SCSI)2088SCSI-3(Ultra Wide SCSI)401616Ultra 2 SCSI801616Ultra-160 SCSI1601616Ultra-320 SCSI3201616Ultra-640 SC

12、SI6401616Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 19目錄1.DAS存儲基礎(chǔ)2.SCSI協(xié)議介紹3.SAN存儲基礎(chǔ)存儲基礎(chǔ)4.FC連接和協(xié)議5.華為SAN存儲應(yīng)用Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 20什么是SAN？lSAN：存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(Storage Area Networks)FC服務(wù)器存儲陣列設(shè)備FCLAN存儲陣列設(shè)備服務(wù)器客戶機(jī)FC-SANCopyright 2013 H

13、uawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 21SAN典型組網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)器光纖卡存儲設(shè)備應(yīng)用服務(wù)器 應(yīng)用服務(wù)器應(yīng)用服務(wù)器應(yīng)用服務(wù)器光纖交換機(jī)光纖交換機(jī)光纖交換機(jī)存儲設(shè)備存儲設(shè)備直連單交換雙交換Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 22SAN的組件l存儲設(shè)備l光纖交換機(jī)lHBA卡和驅(qū)動l光纖線纜服務(wù)器FC HBA接口卡存儲設(shè)備用戶B服務(wù)器FC HBA接口卡存儲設(shè)備光纖通道光纖網(wǎng)絡(luò)光纖通道光纖網(wǎng)絡(luò)用戶C用戶ACopyright 20

14、13 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 23SAN存儲網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)業(yè)務(wù)高性能業(yè)務(wù)高性能集中、遠(yuǎn)程、靈活的管理集中、遠(yuǎn)程、靈活的管理存儲資源動態(tài)共享存儲資源動態(tài)共享不占用業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)資源不占用業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)資源 高擴(kuò)展性高擴(kuò)展性兼容兼容SCSISCSI存儲設(shè)備存儲設(shè)備Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 24由于存儲設(shè)備的集中部署，應(yīng)用服務(wù)器可以實(shí)現(xiàn)低成本的數(shù)據(jù)存取和共享應(yīng)用應(yīng)用SAN存儲的應(yīng)用存儲資源在邏輯上被分成多個(gè)塊并分別映

15、射給應(yīng)用服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)存儲資源共享數(shù)據(jù)備份使用獨(dú)立的SAN網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)網(wǎng)分離，實(shí)現(xiàn)對異構(gòu)服務(wù)器和多數(shù)據(jù)形式進(jìn)行集中備份SAN網(wǎng)絡(luò)可采用多種手段實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動備份，一旦出現(xiàn)災(zāi)難，可立即實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)恢復(fù)。Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 25SAN與DAS的區(qū)別項(xiàng)目項(xiàng)目DASSAN協(xié)議SCSI協(xié)議FC協(xié)議應(yīng)用對存儲容量要求不高、服務(wù)器數(shù)量很少的中小型局域網(wǎng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)庫、集中存儲、海量存儲、備份、容災(zāi)等中高端存儲應(yīng)用環(huán)境優(yōu)勢部署簡單、投資少高可用性、高性能、高擴(kuò)展性、兼容性、集中管理劣勢可擴(kuò)展性差、資源

16、浪費(fèi)、不易管理、性能瓶頸投資相對較高Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 26目錄1.DAS存儲基礎(chǔ)2.SCSI協(xié)議介紹3.SAN存儲基礎(chǔ)4.FC連接與協(xié)議連接與協(xié)議5.華為SAN存儲應(yīng)用Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 27FC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)點(diǎn)對點(diǎn)點(diǎn)對點(diǎn)只能連接只能連接 2 2個(gè)設(shè)備個(gè)設(shè)備( (直接連接直接連接) )交換式交換式 FabricFabric最多支持最多支持1 1千千6 6百萬

17、個(gè)設(shè)備百萬個(gè)設(shè)備( (光纖通道交換機(jī)光纖通道交換機(jī)) )Arbitrated LoopArbitrated Loop ( (仲裁環(huán)仲裁環(huán)) )最多支持最多支持127127個(gè)設(shè)備個(gè)設(shè)備( (光纖集線器光纖集線器) )應(yīng)用最普遍的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 28FC存儲設(shè)備l存儲設(shè)備上的FC接口模塊提供了應(yīng)用服務(wù)器與存儲系統(tǒng)的業(yè)務(wù)接口，用于接收應(yīng)用服務(wù)器發(fā)出的數(shù)據(jù)交換命令。FC主機(jī)端口Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. Al

18、l rights reserved. Page 29光纖交換機(jī)l光纖網(wǎng)絡(luò)路由直接連接的方式l發(fā)起者和目標(biāo)設(shè)備建立直接的連接l獨(dú)享光纖的所有帶寬l區(qū)域Zone的劃分Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 30FC交換機(jī)端口節(jié)點(diǎn) N_PortF_PortF_PortE_PortE_PortFL_Port 節(jié)點(diǎn)N_PortFC交換機(jī)2FC交換機(jī) 節(jié)點(diǎn)NL_Port 節(jié)點(diǎn)NL_PortG_PortFL_PortFL_PortFL_PortFC集線器Copyright 2013 Huawei Techn

19、ologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 31GBICGBIC封裝封裝FC交換機(jī)模塊常見的纖連接器常見的纖連接器FC TypeSC TypeSC2 TypeFDD Type常見的光模塊常見的光模塊SFPSFP封裝封裝SFPSFP封裝封裝Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 32常用光纖連接介質(zhì)介質(zhì)類型介質(zhì)類型發(fā)射器發(fā)射器速率速率距離距離9m單模光纖1550nm長波光激光器1Gb/s2m50Km2Gb/s2m50Km1300nm長波光激光器1Gb/

20、s2m10Km2Gb/s2m2Km4Gb/s2m2Km50m多模光纖850nm短波光激光器1Gb/s0.5m-500m2Gb/s0.5m-300m4Gb/s0.5m-170m62.5m多模光纖1Gb/s0.5m-300m2Gb/s0.5m-150m4Gb/s0.5m-70mCopyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 33HBA卡lHBA（Host Bus Adapter）：p主機(jī)總線適配器，就是連接主機(jī)I/O總線和計(jì)算機(jī)內(nèi)存系統(tǒng)的I/O適配器。l分類：pFC HBA、SCSI HBA、SAS HB

21、A、iSCSI HBA等。l用途：p用于服務(wù)器、海量存儲子網(wǎng)絡(luò)、外設(shè)間通過集線器、交換機(jī)和點(diǎn)對點(diǎn)連接進(jìn)行雙向、串行數(shù)據(jù)通訊 。各類各類 HBA HBA卡卡Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 34FC HBA卡WWNlWWNN（World Wide Node Name）lWWPN（World Wide Port Name）鏈接鏈接輸入輸入輸出輸出 P2P FC-AL FC-SWWWPNWWNNFC網(wǎng)絡(luò)Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. A

22、ll rights reserved. Page 35FC協(xié)議棧Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 36FC與SCSI協(xié)議FC-1 FC-1 編碼編碼/ /解碼解碼FC-3 FC-3 通用服務(wù)通用服務(wù) FC-2 FC-2 結(jié)構(gòu)協(xié)議結(jié)構(gòu)協(xié)議FC-0 FC-0 物理變換物理變換FC-4 SCSI FC-4 SCSI 命令映射集命令映射集Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 37目錄1.DAS

23、存儲基礎(chǔ)2.SCSI協(xié)議介紹3.SAN存儲基礎(chǔ)4.FC連接與協(xié)議5.華為華為SAN存儲應(yīng)用存儲應(yīng)用Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 38SAN、NAS統(tǒng)一存儲OAHPCWebNFS/CIFS/FTP/HTTPiSCSI/FC/FCoE非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)應(yīng)用非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)應(yīng)用虛擬機(jī)應(yīng)用虛擬機(jī)應(yīng)用結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)應(yīng)用結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)應(yīng)用華為華為T T系列統(tǒng)一系列統(tǒng)一存儲存儲VDIVM ServerCopyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights re

24、served. Page 39華為FC-SAN組網(wǎng)應(yīng)用S2600T應(yīng)用服務(wù)器FC交換機(jī)1FC交換機(jī)2S2600TFC光纖FC HBA卡FC 接口FC 接口A控制器Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 40華為FC-SAN組網(wǎng)應(yīng)用S5500T應(yīng)用服務(wù)器FC交換機(jī)1FC交換機(jī)2S5500TFC光纖FC HBA卡FC 接口FC 接口A控制器Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 41華為FC-SAN組網(wǎng)應(yīng)用S5600T應(yīng)用服務(wù)器FC交換機(jī)1FC交換機(jī)2S5600TFC光纖FC HBA卡FC 接口FC 接口A控制器Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 42華為SAN組網(wǎng)應(yīng)用硬盤框級