hc1109105_hcna-storage v3_bssn_第四章 ip san技术及应用

1、HC1109105IP SAN技术与应用Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.目标 学习完本章节后，您将能够：p 了解IP SAN产生与发展的背景p 掌握IP SAN组成和组网连接p 理解iSCSI协议p 理解FC协议与TCP协议融合p 掌握华为IP SAN存储的实现与应用Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.Page 21目录1. IP SAN产生与发展2. IP SAN组成和组网连

2、接3. iSCSI协议介绍4. FC协议与TCP协议融合5. 华为IP SAN存储的实现与应用什么是IP SAN？ 以TCP/IP协议为底层传输协议，采用以太网作为承载介质构建起来的存储区域网络架构。 实现IP-SAN的典型协议是iSCSI，它定义了SCSI指令集在IP中传输的封装方式。用户A用户B用户C服务器HBA服务器HBALANTCP/IP网络以太网交换机存储设备存储设备FC SAN与IP SAN比较描述FC SANIP SAN网络速度1Gb、2Gb、4Gb、8Gb1Gb、10Gb网络架构单独建设光纤网络和HBA卡使用现有IP网络传输距离受到光纤传输距离的限制理论上没有距离限制管理、维护

3、技术和管理较复杂与IP设备一样操作简单兼容性兼容性差与所有IP网络设备都兼容性能非常高的传输和读写性能目前主流1Gb，10Gb正在发展成本购买（光纤交换机、HBA卡、光纤磁盘阵列等）、维护（培训人员、系统设置与监测等）成本高与FCSAN相比，购买与维护成本都较低，有更高的投资收益比例容灾容灾的硬件、软件成本高本身可以实现本地和异地容灾，且成本低安全性较高较低目录1. IP SAN产生与发展2. IP SAN组成和组网连接3. iSCSI协议介绍4. FC协议与TCP协议融合5. 华为IP SAN存储的实现与应用IP-SAN的组件用户A用户B服务器服务器以太网卡以太网卡以太网卡iSCSI HBA

4、卡LAN以太网交换机iSCSI存储设备iSCSI存储设备iSCSI协议 iSCSI（Internet SCSI）把SCSI命令和块状数据封装在TCP中在IP网络中传输，基本出发点是利用成熟的IP网络技术来实现和延伸SAN。SCSI应用（文件系统、数据库）SCSI块指令SCSI流指令其他SCSI指令SCSI指令、数据和状态iSCSITCP IP物理层(以太网)iSCSI连接方式 IP-SAN根据主机与存储的连接方式不同，可以分为三种：以太网卡+Initiator软件方式硬件TOE网卡+initiator软件方式iSCSI HBA卡实现方式以太网卡+Initiator软件实现方式Initiator

5、软件完成iSCSI报文到TCP/IP 报文转换，需占用主机资源基于TCP/IP协议的以太网连接以太网卡 IP SAN网络存储设备内部总线连接以太网连接TOE网卡+Initiator软件实现方式Initiator软件完成iSCSI层的功能，需占用主机资源TCP/IP协议转换由TOE网卡完成，不占用主机资源智能以太网卡基于TCP/IP协议的以太网连接 IP SAN网络存储设备内部总线连接以太网连接iSCSI HBA卡连接方式完成iSCSI报文到TCP/IP报文转换，完全不占用主机资源iSCSI HBA卡基于TCP/IP协议的以太网连接 IP SAN网络存储设备内部总线连接以太网连接目录1. IP

6、SAN产生与发展2. IP SAN组成和组网连接3. iSCSI协议介绍4. FC协议与TCP协议融合5. 华为IP SAN存储的实现与应用iSCSI的发起端与目标端iSCSIInitiatorTargetSCSI SCSIiSCSI iSCSITCP TCPIP IPLinkLink 发起端（Initiator）p SCSI层负责生成CDB（命令描述符块）， 将CDB传给iSCSIp iSCSI层负责生成iSCSIPDU（协议数据单元），并通过IP网络将PDU发给target 目标器（Target）p iSCSI层收到PDU，将CDB传给SCSI层p SCSI层负责解释CDB的意义，必要时发

7、送响应ISCSI如何寻址即如何唯一标识对方？iSCSI体系结构 iSCSI 节点将SCSI指令和数据封装成iSCSI包， 然后该数据封装被传送给TCP/IP层，再由TCP/IP协议将iSCSI包封装成IP协议数据以适合在网络中传输。目录1. IP SAN产生与发展2. IP SAN组成和组网连接3. iSCSI协议介绍4. FC协议与TCP协议融合5. 华为IP SAN存储的实现与应用FCoE协议 直接在增强型无损以太网基础设施上传输光纤信道信号功能的协议。以太网数据链路层帧 FCoE把FC帧封装在以太网帧中，允许LAN和SAN的业务流量在同一个以太网中传送。 业务流IP 块存储FCoE 网络

8、电话VoIP 视频流VoIPFCoE协议的封装 FCoE是把FC-2层以上的内容封装到以太网报文中进行承载。FC-4FC-3FC-2FC-1FC-0FC-4FC-3FC-2FCoEMACPHYFC协议层以太网协议层融合增强型以太网（CEE） FCoE采用增强型以太网作为物理网络传输架构，能够提供标准的光纤通道有效内容载荷。 融合增强型以太网（CEE）可以避免类似TCP/IP协议的开销和数据包损失。基于优先级的流量控制（PFC）增强的传输选择（ETS）拥塞通告FCoE报文结构 一个典型的光纤通道帧最大为大约2112字节，普通以太网帧只有1500字节，无法传送2112字节，因此需要在发起端分段打包

9、，在接收端进行重组。4字节分片FC数据， 小于1500字节2字节6字节6字节帧校验序列以太网帧类型源MAC地址目的MAC地址FCoE有效载荷 FCoE以太网巨型帧4字节2112字节或大于2112字节2字节6字节6字节帧校验序列以太网帧类型源MAC地址目的MAC地址FCoE有效载荷使用FCoE之前的组网存储阵列LANIP 交换机FC交换机主机使用FCoE后组网简化存储阵列LANFCoE 交换机FCoE 链路主机Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.Page 22总结 IP SAN产生与发展 IP SAN组

10、成和组网连接 iSCSI协议介绍 FC协议与TCP协议融合 华为IP SAN存储的实现与应用Copyright 2013 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.Page 26思考题1. IP SAN与FC SAN的主要区别有哪些？2. IP SAN主要有哪几部分组成？3. IP SAN的连接方式分哪几种？各有什么特点？4. iSCSI协议的发起端（Initiator）和目标器（Target）起到什么作用？Initiator负责选择IP连接中的目标设备。Target是一个目标设备，负责控制initiator和target之间的连接。5. 描述FCIP、iFCP和FCoE协议的特点和应用。习题 判断题1. 存储IP-SAN组网主机采用以太网卡+Initiator软件实现方式时，TCP/IP协议转换操作由以太网卡完成，不占用主机资源。（T of F) 多选题1. 以下对FC SAN与IP SAN比较，说法正确的是：A. FC SAN受到光纤传输距离的限制，而IP SAN理论上是无限制的。B. FC SAN网络因为是隔离的，不与外网直接相连，故比较安全。C. FC SAN投资成本高，而IP SAN可以利用现有TCP/IP网络，投入相对低。D. FC SAN维护相对简单，而I