SAN講義4-SAN拓?fù)?光纖通道

作為存儲(chǔ)和文件組織應(yīng)用的SAN和NAS連接、存儲(chǔ)和文件組織層的結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中的連接、存儲(chǔ)和文件組織層的集成排列存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)件2023/2/41存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)是一種應(yīng)用就象運(yùn)行于各種網(wǎng)絡(luò)的客戶端/服務(wù)端應(yīng)用和分布式應(yīng)用，存儲(chǔ)是一種基于多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的獨(dú)特的應(yīng)用。2023/2/42連接層存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)連接的優(yōu)點(diǎn)最小的錯(cuò)誤率成功的緩沖：流量控制全雙工傳輸?shù)脱舆t順序提交數(shù)據(jù)獨(dú)立于存儲(chǔ)和文件組織層的連接層多路通信和復(fù)合協(xié)議2023/2/43文件組織層文件組織層的功能有兩個(gè)作用：向用戶端和應(yīng)用表示抽象對象，以及在真實(shí)或虛擬的存儲(chǔ)設(shè)備上組織數(shù)據(jù)層，它被稱為表示層和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層。文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫提供存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)文件組織層的主要功能。表示層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層文件組織層2023/2/44一個(gè)簡單的關(guān)于SAN/NAS的悖論SAN企業(yè)存儲(chǔ)（EnterpriseStorage）的概念提出了存儲(chǔ)子系統(tǒng)的自適應(yīng)問題，如果存儲(chǔ)子系統(tǒng)要管理數(shù)據(jù)對象（如文件、數(shù)據(jù)庫表、元數(shù)據(jù)等），它就必須決定哪些數(shù)據(jù)塊對應(yīng)于這些數(shù)據(jù)對象。因此，我們需要的似乎是一些能將數(shù)據(jù)對象與存儲(chǔ)位置夏天關(guān)聯(lián)的風(fēng)嵌文件組織功能。這樣，具有該功能的存儲(chǔ)子系統(tǒng)通常被認(rèn)為是NAS產(chǎn)品。SAN和NAS不是明顯獨(dú)立的單元，連接、存儲(chǔ)和文件組織層才是可以分開說明的部分。2023/2/45存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中的連接、存儲(chǔ)和文件組織層的集成存儲(chǔ)層和文件層之間的層次聯(lián)系獨(dú)立于存儲(chǔ)層/文件組織層結(jié)構(gòu)的連接層NAS作為文件組織層的應(yīng)用SAN作為存儲(chǔ)層的應(yīng)用2023/2/46存儲(chǔ)層和文件層之間的層次聯(lián)系文件組織層存儲(chǔ)層連接層應(yīng)用層商業(yè)和桌面應(yīng)用表示層 用戶的數(shù)據(jù)和應(yīng)用、文件、（文件組織層）目錄、文件夾的邏輯視圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)備和子系統(tǒng)中存儲(chǔ)和保留的數(shù)據(jù)（文件組織層）的結(jié)構(gòu)和邏輯塊存儲(chǔ)指令、數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)位置傳輸（存儲(chǔ)層）和設(shè)備虛擬化總線/網(wǎng)絡(luò)層尋址和命名服務(wù)、路由、橋、虛擬網(wǎng)（連接層）絡(luò)和分區(qū)介質(zhì)訪問層仲裁、會(huì)話協(xié)議、流量控制（連接層）物理層線纜連接、網(wǎng)絡(luò)端口、連接驅(qū)動(dòng)器（連接層）2023/2/47獨(dú)立于存儲(chǔ)層/文件組織層結(jié)構(gòu)的連接層存儲(chǔ)層文件組織層連接層2023/2/48NAS作為文件組織層的應(yīng)用NAS服務(wù)器文件組織層存儲(chǔ)層到客戶端的連接到服務(wù)器的連接2023/2/49排列存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件文件組織層存儲(chǔ)層連接層存儲(chǔ)層文件組織層連接層文件組織層802.3(連接層)FC(連接層)存儲(chǔ)層文件組織層NASNAS客戶端NAS服務(wù)器文件組織層NASSCSI存儲(chǔ)層連接層802.3(連接層)連接層SCSI連接層傳統(tǒng)的存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)NAS的具體結(jié)構(gòu)NAS和SAN采用的結(jié)構(gòu)2023/2/410排列存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件文件組織層NASNAS客戶端NAS服務(wù)器文件組織層NAS存儲(chǔ)層（SAN）通用連接層文件組織層NAS客戶端NAS服務(wù)器文件組織層存儲(chǔ)層連接層設(shè)備存儲(chǔ)層連接層理想的存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通用連接層，但分離了用于文件組織層和存儲(chǔ)層的網(wǎng)絡(luò)2023/2/411連接層技術(shù)的競爭光纖通道的存儲(chǔ)優(yōu)勢以太網(wǎng)在存儲(chǔ)方面的努力InifiniBand

正在蠢蠢欲動(dòng)通用連接層的重大意義文件組織層（NAS）存儲(chǔ)層（SAN）評價(jià)以太網(wǎng)需要本地安裝域支持多個(gè)發(fā)起者，產(chǎn)品有限需要進(jìn)一步細(xì)化在存儲(chǔ)方面的努力光纖通道支持，但很少被布署最先用于市場，已經(jīng)處于領(lǐng)先地位關(guān)鍵應(yīng)用不足以動(dòng)搖以太網(wǎng)的優(yōu)勢InfiniBand還未實(shí)現(xiàn)，最初將通過一個(gè)適配器來實(shí)現(xiàn)未實(shí)現(xiàn)，最初將通過一個(gè)適配器實(shí)現(xiàn)將開發(fā)本地連接能力的VIA群2023/2/412

SAN結(jié)構(gòu)和拓樸使用SAN轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)通道SAN的網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)SAN結(jié)構(gòu)的變化和擴(kuò)展2023/2/413直連式與網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)器服務(wù)器存儲(chǔ)存儲(chǔ)總線總線服務(wù)器服務(wù)器存儲(chǔ)存儲(chǔ)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)2023/2/414可擴(kuò)展的結(jié)構(gòu)使用級聯(lián)交換機(jī)進(jìn)行擴(kuò)展交換SAN的性能擴(kuò)展優(yōu)勢SAN的遠(yuǎn)距離擴(kuò)展優(yōu)勢2023/2/415使用級連交換機(jī)進(jìn)行擴(kuò)展

核心交換機(jī)邊緣交換機(jī)邊緣交換機(jī)2023/2/416交換SAN的性能擴(kuò)展優(yōu)勢共享總線連接交換連接2023/2/417SAN的距離擴(kuò)展優(yōu)勢地板機(jī)架服務(wù)器服務(wù)器存儲(chǔ)機(jī)架存儲(chǔ)SAN本地磁盤子系統(tǒng)遠(yuǎn)程磁盤子系統(tǒng)服務(wù)器建筑1建筑22023/2/418可用性結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)更新升級和布署新的服務(wù)器集群配置的高可用FAILOVER2023/2/419SAN的網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)—傳輸幀結(jié)構(gòu)結(jié)束標(biāo)志奇偶校驗(yàn)和數(shù)據(jù)負(fù)載協(xié)議元數(shù)據(jù)源地址目的地址開始標(biāo)志2023/2/420SAN的網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)—交換網(wǎng)絡(luò)發(fā)起者：用于發(fā)起I/O操作的是發(fā)起者，其目標(biāo)為目標(biāo)單元，交換機(jī)將由發(fā)起者發(fā)起的一個(gè)連接傳輸?shù)侥繕?biāo)連接。緩存：通常情況下，交換機(jī)中的任一端口可以和其中的另外任何一個(gè)端口通信。交換機(jī)端口通常有緩存，用于臨時(shí)存儲(chǔ)由它傳遞的數(shù)據(jù)。SwitchNodeNodeNodeNodeNode緩存緩存緩存緩存緩存骨干網(wǎng)2023/2/421交換機(jī)阻塞阻塞：雖然交換機(jī)骨干網(wǎng)具有很高的速率，但也會(huì)發(fā)生阻塞。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，數(shù)據(jù)必須被存在緩存中，直到目的單元被它先前的會(huì)話釋放。地址映射：交換機(jī)“映射”它的端口到某些地址，并使用這種映射通過內(nèi)部端口的連接來連接發(fā)起者和目標(biāo)單元。存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)與直通交換干線2023/2/422ArbitratedLoop（AL）一個(gè)節(jié)點(diǎn)的TX連接到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的RX可操作的順序:Arbitrate環(huán)路控制打開目標(biāo)的環(huán)路數(shù)據(jù)傳送關(guān)閉最大帶寬-當(dāng)前100MB/secNode1Node3Node2TxTxTxRxRxRx2023/2/423Arbitrated環(huán)路技術(shù)2023/2/424Arbitrated環(huán)路技術(shù)集線器網(wǎng)絡(luò)的團(tuán)隊(duì)特性環(huán)中的獨(dú)立I/O控制器必須基于幀的內(nèi)容作出各種決定，并且它們需要擔(dān)當(dāng)中繼器的角色，處理每個(gè)幀，重新產(chǎn)生幀的信號(hào)并把它們順序發(fā)送到另一個(gè)控制器環(huán)網(wǎng)的尋址環(huán)中的單個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)必須產(chǎn)生其自己的地址表，并維護(hù)自己的地址和路由。擴(kuò)展環(huán)環(huán)網(wǎng)能通過端到端的連接添加額外的集線器擴(kuò)展端口的數(shù)量。HubNodeNodeNodeNodeNode2023/2/425Arbitrated環(huán)路技術(shù)訪問環(huán)在任一時(shí)刻，環(huán)上的每一個(gè)存儲(chǔ)控制器都知道環(huán)的狀態(tài)。當(dāng)幀流經(jīng)每個(gè)控制器時(shí)，控制器檢查幀的協(xié)議元數(shù)據(jù)以決定傳輸是否在此處開始或已經(jīng)結(jié)束。當(dāng)一個(gè)控制器發(fā)現(xiàn)當(dāng)前環(huán)上的I/O操作將要結(jié)束時(shí)，它會(huì)準(zhǔn)備參加競爭以奪得環(huán)的控制權(quán)。當(dāng)環(huán)上的一個(gè)I/O操作結(jié)束時(shí)，環(huán)產(chǎn)生某個(gè)特定的幀以標(biāo)識(shí)環(huán)處于空閑狀態(tài)，該幀被具有最高優(yōu)先級的控制器修改，插入自己的地址，表示已經(jīng)獲得了環(huán)的控制權(quán)。管理環(huán)中的失效控制器旁路失效的控制器2023/2/426Arbitrated環(huán)路技術(shù)交換的環(huán)拓樸結(jié)構(gòu)的組合環(huán)路1環(huán)路2NodeDNL_PortNodeBNL_PortNodeANL_PortSwitchFL_PortFL_PortF_PortNodeEN_PortNodeCNL_Port2023/2/427SAN的分區(qū)多端口存儲(chǔ)子系統(tǒng)中的端口分區(qū)LUNmasking和WWN(WorldWideNode)2023/2/428SAN交換機(jī)中的分區(qū)SAN交換機(jī)中的分區(qū)交換分區(qū)的不同實(shí)現(xiàn)使用網(wǎng)絡(luò)地址實(shí)現(xiàn)軟分區(qū)硬分區(qū)SwitchNodeNodeNodeNodeNodeZoneXZoneY2023/2/429交換機(jī)中軟分區(qū)的操作過程端口讀分區(qū)成員數(shù)據(jù)地址匹配丟棄幀發(fā)送幀幀到達(dá)地址決定否是2023/2/430多端口存儲(chǔ)子系統(tǒng)中的端口分區(qū)輸出卷D分區(qū)C輸出卷D輸出卷C輸出卷B輸出卷A分區(qū)B分區(qū)A服務(wù)器3服務(wù)器2服務(wù)器12023/2/431LUN掩碼服務(wù)器主機(jī)I/O控制器地址001-阻塞地址052-可視地址076-阻塞地址103-可視地址104-阻塞2023/2/432存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)的變更管理SAN（存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)）變更會(huì)經(jīng)常導(dǎo)致錯(cuò)誤的產(chǎn)生，并且SAN中的大多數(shù)問題都由它引起，其中一些問題在整個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)中都是最難發(fā)現(xiàn)和解決的。SAN變更管理軟件在實(shí)行變更期間和之后通過識(shí)別和分析以前的差錯(cuò)和漏洞來管理SAN的變化和發(fā)展。該軟件可使管理人員更快地識(shí)別和修正SAN中的差錯(cuò)，在實(shí)行變更前預(yù)測所計(jì)劃的變更效果，監(jiān)控變更的實(shí)行以確保其準(zhǔn)確無誤和對整個(gè)變更過程進(jìn)行更佳的控制，從而可以協(xié)調(diào)負(fù)責(zé)從事變更工作的各分散小組的活動(dòng)。通過使這些過程自動(dòng)化，用戶能在降低其SAN環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)和費(fèi)用方面獲得極大的改進(jìn)。2023/2/4332023/2/434光纖通道技術(shù)2023/2/435光纖通道SAN的理想傳送通道方式支持多協(xié)議網(wǎng)絡(luò)能力和功能異構(gòu)互連帶寬--可用性--可靠性--集成--伸縮性2023/2/436封閉的,結(jié)構(gòu)化的高性能容錯(cuò)大量數(shù)據(jù)傳送硬件加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)開放的，非結(jié)構(gòu)化的容錯(cuò)不重要層到層（Peertopeer）數(shù)據(jù)、聲音和視頻軟件加強(qiáng)附加連接處理器內(nèi)存磁盤通道12023/2/437Channel封閉的,結(jié)構(gòu)化的高性能容錯(cuò)大量數(shù)據(jù)傳送硬件加強(qiáng)Network開放的，非結(jié)構(gòu)化的容錯(cuò)不重要層到層（Peertopeer）數(shù)據(jù)、聲音和視頻軟件加強(qiáng)光纖通道光纖通道連接2023/2/438SAN拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)點(diǎn)到點(diǎn)100MB><100MB

ArbitratedLoop100MB交換式光纖100MB100MB100MB2023/2/439點(diǎn)到點(diǎn)技術(shù)100MB/sec100MB/sec2023/2/440Arbitrated環(huán)路一個(gè)節(jié)點(diǎn)的TX連接到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的RX可操作的順序:Arbitrate環(huán)路控制打開目標(biāo)的環(huán)路數(shù)據(jù)傳送關(guān)閉最大帶寬-當(dāng)前100MB/secNode1Node3Node2TxTxTxRxRxRx2023/2/441Arbitrated環(huán)路技術(shù)2023/2/442Node

光纖交換式光纖最大節(jié)點(diǎn)數(shù)=16百萬最大帶寬=200MB/secx節(jié)點(diǎn)數(shù)節(jié)點(diǎn)(N-端口)登錄到光纖(F-端口)由光纖管理的內(nèi)部路由和地址解析由N—端口管理的端到端連接N-PortF-PortF-PortN-PortNode

TXRXRXTX2023/2/443交換式光纖技術(shù)10Km2023/2/444混合

環(huán)路和Fabrics一個(gè)環(huán)路可以且只能連接一個(gè)FL端口一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以是公用的也可以是私有的私有節(jié)點(diǎn)只能在環(huán)路內(nèi)部進(jìn)行通信環(huán)路1環(huán)路2NodeDNL_PortNodeBNL_PortNodeANL_PortSwitchFL_PortFL_PortF_PortNodeEN_PortNodeCNL_Port一個(gè)fabric可以連接多個(gè)環(huán)路2023/2/445分區(qū)（Zoning)分區(qū)可以將FC連接的設(shè)備邏輯上劃分成組SwitchNodeNodeNodeNodeNodeZoneXZoneY2023/2/446分區(qū)操作區(qū)中的成員只能看到該區(qū)中的其它成員設(shè)備可以是多個(gè)區(qū)中的成員FC-AL分區(qū)可以在單個(gè)HUB上創(chuàng)建私有環(huán)好處安全的設(shè)備訪問允許操作系統(tǒng)共存2023/2/447FC協(xié)議結(jié)構(gòu)ATMFC-ATMIPFCLinkEncapsulation

FC-LEULP(UpperLevelProtocol)SCSI-3SCSI-3CommandSetMappingFC-4IPI-3CommandSetMapping(IPI-3STD)FC-3CommonServicesFC-0FC-1FC-2FibreChannelPhysical&SignalingInterface

(FC-PH,FC-PH2,

FC-PH3)PhysicalVariantEncode/Decode FramingProtocolFC-AL8B/10BEncodingCopper,OpticalFC-AL-2HPQuickFrameReferenceat/HP-COMP/io/tech/index.html2023/2/448OSI參考模型和FC光纖通道分層模型的比較

2023/2/449FC幀類型類型1AcknowledgedConnectionServiceFullbandwidthw/guaranteeddeliveryDedicatedpathbetweenports類型2AcknowledgedConnectionlessServiceIndependentlyswitchedframesNon-dedicatedpathbetweenports類型3UnacknowledgedConnectionlessServiceSameasClass2withoutacknowledgementsInvalidframesarediscarded.ULPprovideserrorcorrection/handling2023/2/450光纖通道的有關(guān)參數(shù)速度Xferrate: 1.062Gbit/sec (2x,4xalsodefined)MaximumUserPayload: 2112bytesBitErrorRate: 1x10-12距離Copper: 10’smShortwaveLaser(MMF): ~500m(850nm)LongwaveLaser(SMF): ~10km(1300nm)連接點(diǎn)到點(diǎn): 2ArbitratedLoop: 126交換式光纖: 16百萬(224)2023/2/451總結(jié)與問題光纖通道最佳通道和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)點(diǎn)到點(diǎn)Arbitratedloop交換式光纖混合方式支持分區(qū)（Zoning）有利于管理和安全不同的結(jié)構(gòu)和幀類型速度、連接和距離都比較令人滿意2023/2/452FC與SCSI的比較2023/2/453線纜信號(hào)質(zhì)量與線纜線纜長度速度與距離傳輸速率9um50um62.5um100MB/s10km500m300m200MB/s2100m300m150m400MB/s2100m175m90m2023/2/454線纜連接器與收發(fā)器光纖銅線2023/2/455FC-1中的編碼和錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)8B/10B編碼方法在物理網(wǎng)絡(luò)上使用10位信息傳輸8位數(shù)據(jù)

2023/2/456光纖通道的端口類型N端口——在系統(tǒng)和子系統(tǒng)連接到光纖網(wǎng)絡(luò)中常見。L端口——在系統(tǒng)和子系統(tǒng)連接到環(huán)型網(wǎng)中常見。NL端口——在系統(tǒng)和子系統(tǒng)連接到光纖網(wǎng)絡(luò)和環(huán)型網(wǎng)中，包括通過環(huán)連接到光纖網(wǎng)。F端口——連接到N端口的交換端口。FL端口——在環(huán)中連接到NL端口的交換端口。E端口——連接到其他交換端口的交換端口。G端口——可以是F、FL和E端口的通用端口。

2023/2/457光纖通道的端口類型—N端口N端口在光纖通道SAN的通信中代表存儲(chǔ)發(fā)起者和目標(biāo)。它們有管理幀的責(zé)任。沒有N端口網(wǎng)絡(luò)上就沒有流量。

和其他光纖通道端口一樣，N端口是一個(gè)嚴(yán)格的連接設(shè)備，因?yàn)樗鼈儾粓?zhí)行任何基于邏輯塊地址或文件信息的操作。實(shí)現(xiàn)N端口的HBA或子系統(tǒng)控制器將提供一些存儲(chǔ)或文件歸檔功能，但N端口自身只嚴(yán)格執(zhí)行連接操作。

2023/2/458光纖通道的端口類型—F端口F端口是在光纖通道交換機(jī)中實(shí)現(xiàn)的，是為與之連接的N端口提供連接服務(wù)的。N端口和F端口經(jīng)?；ハ嗤ㄐ牛还苁欠癜l(fā)送數(shù)據(jù)。在不進(jìn)行傳輸時(shí)間，N端口向交換機(jī)上相應(yīng)的F端口發(fā)送IDLE字符串。IDLE字符串在N端口和F端口之間建立“心跳”，使鏈路上的問題能被立即發(fā)現(xiàn)。

2023/2/459光纖通道的端口類型—L端口環(huán)上使用了另一種類型的端口，叫做L端口。對應(yīng)于N端口設(shè)計(jì)用于在光纖網(wǎng)中發(fā)起和控制通信，L端口設(shè)計(jì)為用于在環(huán)形網(wǎng)中發(fā)起和控制連接。

2023/2/460光纖通道的端口類型—FL端口在光纖通道拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)加入環(huán)時(shí)，必須容許光纖網(wǎng)絡(luò)中的N節(jié)點(diǎn)與環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的L節(jié)點(diǎn)互相通信。FL端口和NL端口用來完成這個(gè)功能。

2023/2/461光纖通道的端口類型—NL端口NL端口是一種既有N端口功能又有L端口功能的端口。它可以發(fā)起和管理光纖和環(huán)形網(wǎng)之間的通信，容許存儲(chǔ)發(fā)起者和目標(biāo)互相進(jìn)行通信。環(huán)中的NL端口也可以訪問光纖網(wǎng)提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。NL端口和交換機(jī)的FL端口一起提供構(gòu)建公共環(huán)的基礎(chǔ)。

2023/2/462光纖通道的端口類型—E端口用于交換機(jī)之間通信的交換機(jī)端口叫做E端口。E端口為交換機(jī)之間的干線鏈路提供連接。E端口提供使用多個(gè)交換機(jī)構(gòu)建光纖網(wǎng)的方法。

E端口不僅僅用于為交換機(jī)之間的數(shù)據(jù)提供I/O路徑，也用于在交換機(jī)之間傳輸關(guān)于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的信息。

2023/2/463光纖通道的端口類型—G端口交換機(jī)端口通?？梢宰詣?dòng)配置它們的功能，這是通過識(shí)別鏈路另一端端口類型來實(shí)現(xiàn)的。這種類型的端口稱為G端口，即通用端口。

2023/2/464光纖通道的端口類型—B端口B端口是為了使用其它網(wǎng)絡(luò)，如ATM或以太網(wǎng)，從一個(gè)本地SAN運(yùn)載光纖通道存儲(chǔ)I/O流量傳輸?shù)揭粋€(gè)遠(yuǎn)程站點(diǎn)而設(shè)計(jì)的。B端口是FC-BBW描述的一部分。2023/2/465光纖通道的端口類型—示例環(huán)路1環(huán)路2NodeDNL_PortNodeBNL_PortNodeANL_PortSwitchFL_PortFL_PortF_PortNodeEN_PortNodeCNL_Port2023/2/466光纖通道中的流量控制緩沖區(qū)信用卡（BufferCredits）

端到端的流量控制

緩沖區(qū)到緩沖區(qū)的流量控制

2023/2/467服務(wù)等級—等級1等級1是一個(gè)面向連接的服務(wù)，它對兩個(gè)N/NL端口之間連接的可獲得性提供保證。等級1是一個(gè)運(yùn)行在光纖上的虛擬端到端的鏈路。其他流量無法干涉等級1的連接。在等級1連接上發(fā)送的流量在目的端口上按次序到達(dá)。這給目的節(jié)點(diǎn)省去了很多時(shí)間，因?yàn)樗槐貙鬏數(shù)膸匦屡判颉?023/2/468服務(wù)等級—等級2等級2是一個(gè)面向無連接的服務(wù)，它提供具有對傳輸幀進(jìn)行確認(rèn)的多元通信。多元通信是指在一對發(fā)送者和接收者之間沒有專有路徑的通信。該服務(wù)允許N、L及NL端口和SAN中一系列其他的N、L及NL端口進(jìn)行通信。每個(gè)想要通信的N、L和NL端口必須向交換機(jī)或環(huán)中其他端口表示自己的意圖，才能建立連接。2023/2/469服務(wù)等級—等級3等級3是光纖通道網(wǎng)絡(luò)中最常使用的服務(wù)等級。它是多元的、無連接的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)。數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)是指不包含傳輸確認(rèn)的通信。等級3可以認(rèn)為是等級2的子集，但不提供發(fā)送數(shù)據(jù)是否被接收正確接收的機(jī)制。2023/2/470流量控制與錯(cuò)誤恢復(fù)的獨(dú)立光纖通道技術(shù)是一種獨(dú)立于存儲(chǔ)功能的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。光纖通道中的流量控制機(jī)制獨(dú)立于錯(cuò)誤恢復(fù)。流量控制在FC-2層進(jìn)行管理，錯(cuò)誤恢復(fù)由高層協(xié)議實(shí)施管理。對于SAN存儲(chǔ)流量，錯(cuò)誤恢復(fù)是由SCSI-3實(shí)現(xiàn)中的FCP協(xié)議的任務(wù)。等級2中的錯(cuò)誤恢復(fù)開始較早，因?yàn)榈燃?中的流量控制確認(rèn)可以比等級3所基于的SCSI超時(shí)處理更快地識(shí)別問題。其它類型的流量，如視頻傳輸實(shí)時(shí)流量的自動(dòng)重傳幀由上層協(xié)議而不是由發(fā)送端口決定是否重傳。2023/2/471等級2和等級3的比較對特定的類型的存儲(chǔ)流量，如事務(wù)過程或備份，是否需要使用等級2是爭論的焦點(diǎn)。一種觀點(diǎn)認(rèn)為端到端流量控制提供了更少的差錯(cuò)和更快的錯(cuò)誤恢復(fù)，因而網(wǎng)絡(luò)更穩(wěn)定；另一種觀點(diǎn)認(rèn)為端到端流量控制消耗的網(wǎng)絡(luò)帶寬比它節(jié)約的還要多。解決的方法是根據(jù)具體的配置確定使用等級2或是使用等級32023/2/472等級2和等級3的比較事務(wù)過程中的流量控制對錯(cuò)誤恢復(fù)的影響使用等級2可以更快的識(shí)別傳輸錯(cuò)誤，更早地開始錯(cuò)誤恢復(fù)維持高傳輸速率的流量控制幀的丟失導(dǎo)致重傳更頻繁光纖通道中的鏈路數(shù)量增加會(huì)導(dǎo)致SAN中總的錯(cuò)誤率的增加。端到端的流量控制會(huì)有助于SAN維護(hù)穩(wěn)定的傳輸速率。等級3適用于簡單的SAN，且已經(jīng)成熟，等級2適用于復(fù)雜的SAN2023/2/473光纖通道中的名字和地址編址方案決定它的擴(kuò)展能力，分配和訪問方法決定使用的難易程序，而命名使網(wǎng)絡(luò)實(shí)體更易于識(shí)別。光纖通道中的名字和地址元素有：全球名字（WWN）端口地址仲裁環(huán)物理地址（ALPA）2023/2/474WorldWideName(WWN)64位存儲(chǔ)在非易失內(nèi)存中由IEEE編號(hào)規(guī)范決定2023/2/475端口地址一個(gè)24個(gè)位的端口地址由三個(gè)部份所組成:Domain(從23到16位)

Area(從15到08位)

Port或仲裁環(huán)物理地址－AL_PA(從07到00位)2023/2/476仲裁環(huán)物理地址AL_PA環(huán)上的每個(gè)結(jié)點(diǎn)地址分配一個(gè)8位仲裁環(huán)位置地址（ArbitratedLoopPhsicalAddress，簡寫為AL_PA）。該地址在環(huán)上的每一個(gè)NL端口或FL端口進(jìn)行環(huán)初始化時(shí)設(shè)置。2023/2/477公共環(huán)和私有環(huán)AL_PA用于設(shè)置端口的低8位地址，如果端口為NL端口，并且連接至FL端口，則高16位由交換機(jī)設(shè)置（公共環(huán)），否則為0（私有環(huán)）。私有環(huán)不能被環(huán)外的節(jié)點(diǎn)訪問。公共環(huán)上的單個(gè)設(shè)備可以設(shè)置成私有的，如此，它只能與環(huán)上的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信。公共環(huán)路1公共環(huán)路2NodeDNL_PortNodeBNL_Port私有設(shè)備L_PortSwitchFL_PortFL_PortF_PortNodeEN_PortNodeCNL_Port2023/2/478在光纖通道網(wǎng)絡(luò)中建立連接—光纖登錄光纖登錄當(dāng)一個(gè)N端口不傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，向鏈路另一端相關(guān)的F端口發(fā)送IDLE控制。當(dāng)N端口想初始化一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，它就執(zhí)行光纖登錄，在交換機(jī)上有一個(gè)登錄服務(wù)進(jìn)程在運(yùn)行。N端口使用保留的地址FFFFFE，F(xiàn)端口認(rèn)為它是一個(gè)登錄請求，并路由到交換機(jī)的登錄服務(wù)進(jìn)程。光纖登錄建立要在光纖網(wǎng)中使用的服務(wù)等級和其他通信參數(shù)。一旦登錄在交換機(jī)的特定F端口完成。

節(jié)點(diǎn)登錄在光纖登錄完成后，網(wǎng)絡(luò)中發(fā)起和接收的N端口通過第二個(gè)名為節(jié)點(diǎn)登錄的進(jìn)程互相進(jìn)行通信。一些通信參數(shù)再次交換，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)可以開始傳輸了。

進(jìn)程登錄（可選）另外端口使用進(jìn)程登錄來選擇要使用的上層協(xié)議。對于光纖通道來說，就是FCP串行SCSI協(xié)議。

2023/2/479在光纖通道網(wǎng)絡(luò)中建立連接—環(huán)仲裁AAAAA未仲裁未仲裁未仲裁第1步：仲裁開始：端口被寫至幀第3步：看到較高優(yōu)先級并發(fā)送幀較低優(yōu)先級地址發(fā)送幀第2步：較高優(yōu)先級端口地址寫至幀較低優(yōu)先級地址發(fā)送幀較低優(yōu)先級地址發(fā)送幀第4步：當(dāng)端口識(shí)別出自己的地址時(shí)仲裁結(jié)束端口9端口9端口5端口7端口2端口1端口42023/2/480NL端口接受光纖中的N端口的訪問過程存儲(chǔ)子系統(tǒng)SwitchFL_PortFL_PortF_PortN_Port公共環(huán)路2服務(wù)器NL_Port1）對環(huán)進(jìn)行仲裁并獲得權(quán)限2）使用交換機(jī)中的FL端口打開一個(gè)環(huán)回路3）進(jìn)行交換機(jī)FL端口的光纖登錄4）進(jìn)行到目的N端口的節(jié)點(diǎn)登錄5）進(jìn)行到目的的N端口的進(jìn)程登錄2023/2/481光纖通道的通信機(jī)制—幀光纖通道網(wǎng)絡(luò)中最小的通信單元是幀。光纖通道幀和其他網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的幀類似：它們有起始標(biāo)記、頭部、地址域、應(yīng)用數(shù)據(jù)、差錯(cuò)檢測域以及幀終止符。幀格式如