FC存儲網(wǎng)絡(luò)配置手冊

1、光纖通道是一個標準化的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，在網(wǎng)絡(luò)通信的七層協(xié)議模型中屬于第二層，是一種數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議，與以太網(wǎng)同類。光纖通道的傳輸層是協(xié)議無關(guān)的，原則上它可以傳輸各種第三層協(xié)議。但光纖通道并沒有像以太網(wǎng)那樣用于支持IP協(xié)議，或支持其他的上層協(xié)議，而主要用來支持SCSI數(shù)據(jù)存儲協(xié)議。這是因為光纖通道具有通道的特征，適用于在發(fā)起方和目標方兩個結(jié)點之間的通道上傳輸數(shù)據(jù)幀；另一方面，光纖通道將更多的功能硬件化并采用光纖傳輸，具有可靠的性能保證。    主機和存儲陣列設(shè)備經(jīng)FC存儲網(wǎng)絡(luò)連接的一個典型拓撲如圖1所示。圖1 主機/存儲陣列連接  

2、60; 在FC存儲網(wǎng)絡(luò)中，主機和存儲設(shè)備總是采用冗余的鏈路連接，以消除任何單點故障隱患。圖示中有兩臺FC交換機；每臺主機有兩個HBA接口，分別連接到兩個FC交換機；每個磁盤陣列有兩個控制器，每個控制分別連接到兩個FC交換機。磁盤陣列的兩個控制器具有對等的地位，任何一個控制器都可以支撐整個設(shè)備的運行，兩個控制器工作在雙活的運行模式，既負載均衡又故障冗余。一般情況下，磁盤存儲陣列都配有兩個控制器，一些高端設(shè)備還可以配置多個控制器。在圖1所示的交換式網(wǎng)絡(luò)中，每個主機到每個磁盤陣列設(shè)備的物理路徑有4條。    圖2顯示了一個磁盤存儲陣列控制上的FC接口

3、。示例中的磁盤陣列有2個控制器，標識分別為A和B，每個控制器上由4個4GBps速率的FC接口。 圖2 存儲陣列控制器上的FC接口    在FC存儲網(wǎng)絡(luò)中，不論是發(fā)起方主機還是目標方存儲設(shè)備都被稱為節(jié)點，節(jié)點設(shè)備上的每個FC物理接口被稱為N端口（Node Port）。節(jié)點設(shè)備通過FC交換機互連被稱為交換式SAN，連接設(shè)備N端口的交換機物理接口被稱為F端口（Fabric Port）。    節(jié)點設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中尋址使用設(shè)備的世界范圍名（WWN: World Wide Name），WWN是設(shè)備制造商向IEEE注冊得

4、到的，可以保證每個設(shè)備WWN是全球惟一的。WWN細分為一個64位的世界范圍結(jié)點名( WWNN: World Wide Node Name)和一個64位的世界范圍端口名（WWPN: World Wide Port Name）。這種命名機制可以保證網(wǎng)絡(luò)中的每個結(jié)點設(shè)備及其端口都具有惟一性名稱。    在規(guī)模比較大的SAN網(wǎng)絡(luò)中，需要連接多個FC交換機，交換機間互連的接口稱為E端口(Expansion Port)。為了便于管理，可以把交換機劃分成多個自治區(qū)域(Autonomous Region)。在多自治區(qū)域的結(jié)構(gòu)中，有一個自治區(qū)域是骨干網(wǎng)區(qū)域，其他自治區(qū)域均

5、連接到骨干網(wǎng)區(qū)域。非骨干網(wǎng)自治區(qū)域之間只能通過骨干網(wǎng)區(qū)域交換數(shù)據(jù)。交換機也被分為骨干網(wǎng)區(qū)域內(nèi)交換機、非骨干網(wǎng)區(qū)域內(nèi)交換機和用于區(qū)域間互連的邊界交換機。網(wǎng)絡(luò)路由信息在區(qū)域內(nèi)的交換機機間傳遞，也經(jīng)邊界交換機在區(qū)域間傳遞，路由決策采用最短路徑算法。    分區(qū)（Zoning）是SAN在網(wǎng)絡(luò)層的一種訪問控制機制，只有同屬一個分區(qū)的節(jié)點才能互相通信。分區(qū)建立在交換機上，以交換機端口號的靜態(tài)分區(qū)被稱為硬分區(qū)，以設(shè)備WWN地址的動態(tài)分區(qū)被稱為軟分區(qū)，分區(qū)可以跨交換機。分區(qū)看起來很像以太網(wǎng)的VLAN，但與VLAN的一個顯著區(qū)別是分區(qū)可以重疊，一個設(shè)備可以同時屬于很多個分

6、區(qū)。    下面是一個交換機上的分區(qū)配置的示例。圖3顯示了一個交換機的視圖，接口0、1分別連接到第一個磁盤陣列的兩個控制器，接口2、3分別連接到第二個磁盤陣列的兩個控制器。接口4-15分別連接到12臺服務器。 圖3 交換機接口視圖     圖4在每個接口標號下顯示了接入節(jié)點設(shè)備的WWN。 圖4 接口連接信息     由于分區(qū)可以重疊，我們可以采用一種精細化的建立分區(qū)的策略，為每一對允許的“發(fā)起方-目標方”通道建立一個單獨的分區(qū)。按照一定

7、的規(guī)則命名分區(qū)，本例中分區(qū)s4p0允許接口4上的服務器與磁盤陣列1的控制器1通信，s4p1允許接口4上的服務器與磁盤陣列1的控制器2通信，分區(qū)s5p2允許接口5上的服務器與磁盤陣列2的控制器1通信，s5p3允許接口5上的服務器與磁盤陣列2的控制器2通信，以此類推。    圖5顯示了分區(qū)“s4p0”的區(qū)成員的成員為交換機接口“1,4”和“1,0”，下拉列表中列出了部分當前定義的分區(qū)，所有定義的分區(qū)都同時生效。 圖5 分區(qū)配置     分區(qū)的定義為主機和存儲設(shè)備之間建立了可以通信的通道。下一步就需要

8、進行LUN映射（LUN Mapping），將存儲設(shè)備上的LUN映射到指定的主機。LUN映射通常是存儲設(shè)備上的功能。如圖6所示，但前存儲陣列上建立了5個主機組（不含默認主機組），每個主機組中有不等數(shù)量的主機。 圖6 存儲陣列上的主機組     磁盤陣列一般都采用主機組的結(jié)構(gòu)方式，一個主機必須且只能屬于一個主機組，一個LUN只能映射給一個主機組。當然，一個主機組通常包含多個主機成員，一個主機組映射到多個LUN。同一主機組的每個成員主機都可以掛載映射到該主機組的所有LUN，每個LUN就如同主機本地的一塊“磁盤”。主機和LUN以主機組為紐帶形

9、成多對多的映射關(guān)系。共享存儲就體現(xiàn)在主機組的成員主機之間。    磁盤陣列設(shè)備可以通過自動注冊或手工注冊的方法建立主機組中的主機。如圖7所示，主機組VMware中的主機VMware1的接口類型為FC，主機的標識就是主機HBA卡FC接口的WWN，該主機有兩個WWN，表明其連接了兩個FC接口。存儲陣列設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)上以WWN尋址主機。 圖7 主機的標識     圖8顯示了該主機組映射了一個2TB存儲容量的LUN，主機組中的3個主機VMware1、WMware2、WMware3共享這個LUN。 

10、圖8 LUN的映射     在該實例中我們還看到一個主機組N8500，有6個成員主機，這是一個NAS集群網(wǎng)關(guān)，同一個機箱內(nèi)安裝了6個NAS頭，機箱內(nèi)沒有磁盤框，通過每個NAS頭有各自的FC接口，通過存儲網(wǎng)絡(luò)使用磁盤陣列上的存儲空間。從磁盤陣列端看，每個NAS頭就是一個主機，實際上該設(shè)備本質(zhì)上就是一個定制了專用操作系統(tǒng)的刀片服務器。如圖9所示，該NAS網(wǎng)關(guān)映射了大量的LUN，總存儲容量接近100TB。 圖9 一個NAS集群網(wǎng)關(guān)映射的LUN     現(xiàn)在我們從主機一側(cè)看一下存儲設(shè)備提供的共享資源。圖10顯示一個VMware ESX主機有4個HBA接口卡及WWN地址。詳細信息中顯示了名稱為vmhba4接口識別到8個目標存儲設(shè)備的WWN地址，在這8個目標存儲設(shè)備上共有96條FC路徑，每個路徑的另一端都是某個目標存儲設(shè)備上的一個LUN。由于存儲網(wǎng)絡(luò)的冗余結(jié)構(gòu)，當中有許多冗余路徑，即多路徑（Multipathing）。 圖10 ESX主機的存儲網(wǎng)絡(luò)路徑