有關(guān)光纖通道FC存儲交換機(jī)常見問題詳解

        FC存儲交換機(jī)還是比較常用的，于是我研究了一下光纖通道FC存儲交換機(jī)的常見問題的解決方法，在這里拿出來和大家分享一下，希望對大家有用。FibreChannel有兩種常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：FibreChannelArbitratedLoop(FC-AL)和Fabric。我們常說的的FibreChannelHub和LoopSwitch使用FC-AL協(xié)議，而FabricSwitch使用FC-SW協(xié)議。兩者之間的區(qū)別如下： 

        1）地址空間上的不同、擴(kuò)展能力不同 

        FC-AL使用一個字節(jié)的地址，稱為AL_PA地址（ArbitratedLoopPhysicalAddress）。由于協(xié)議本身的原因，只有127個地址。（一個字節(jié)有256個數(shù)字，AL_PA地址只使用其中的一部分）。 

        Fabric使用3個字節(jié)的地址，其中第一個字節(jié)即是我們常說的Domain_ID，由于協(xié)議本身用掉了16個地址，實(shí)際可用的只有239個。每個交換都必須具有不同的Domain_ID，因此所有的FC存儲交換機(jī)廠商的宣傳資料上都說最多可以將239個交換機(jī)相連。 

        2）地址獲得方式不同 

        使用FC-AL協(xié)議時，一般講是在所有的設(shè)備之間協(xié)商AL_PA地址。而設(shè)備連接到Fabric交換機(jī)上，它會首先做一個FabricLogin，向交換機(jī)登錄，從而獲得3個字節(jié)的地址。單臺機(jī)器啟動不需要同其它機(jī)器協(xié)商地址。 

         3）Fabric交換機(jī)特別適合構(gòu)造大的企業(yè)級SAN，因此需要提供許多特殊的服務(wù)來確保SAN正常工作。如：Fabric登錄服務(wù)，命名服務(wù)，別名服務(wù)，RSCN服務(wù)等等。而LoopSwitch特別適合廣大中等規(guī)模的SAN結(jié)構(gòu)，這也是國內(nèi)大多數(shù)用戶的需求規(guī)模。同時，在方案的兼容性配置方面，LoopSwitch更有優(yōu)勢。因?yàn)?，各類存儲產(chǎn)品的默認(rèn)設(shè)置都是Loop優(yōu)先。在實(shí)際使用過程中，一些用戶把Hub和LoopSwitch看作同一種設(shè)備。但實(shí)際上，LoopSwitch和FabricSwitch都是每端口獨(dú)享100MB/S（或200MB/S）的帶寬，而Hub卻只能是多端口共享100MB/S（或200MB/S）的帶寬。下邊給出了他們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)邏輯圖。 

         Zoning分區(qū) 

        在早期的SAN方案中，服務(wù)器大多是同種操作系統(tǒng)，SAN環(huán)境下的安全性問題并不突出。但是現(xiàn)在的方案中，異種操作系統(tǒng)并存的需求比比皆是，多套磁盤陣列子系統(tǒng)或具有多個主機(jī)接口的磁盤陣列子系統(tǒng)也很常見。為了保證SAN正常工作，不互相破壞數(shù)據(jù)。基于FC存儲交換機(jī)層面的Zoning分區(qū)劃分，可以有效提供一種解決方案。這樣服務(wù)器只能訪問同一分區(qū)內(nèi)的設(shè)備，提高設(shè)備訪問的安全性。 

        基于端口的HardwareZoning（硬件分區(qū)）劃分，可以產(chǎn)生直觀、清晰的邏輯劃分，在實(shí)踐中被大量使用。還有一種SoftwareZoning（軟件分區(qū)）方法，即基于WWN(WorldWideName)進(jìn)行分區(qū)。不過，軟件分區(qū)在實(shí)際使用中較少使用。 

        Zoning分區(qū)可具有以下特點(diǎn)：

       a.分區(qū)可以重疊、同一設(shè)備可屬于不同分區(qū)

       b.分區(qū)可以在設(shè)備運(yùn)行時動態(tài)劃分

       c.使不同的操作系統(tǒng)可以在一個SAN里共存

        可見，F(xiàn)C存儲交換機(jī)的分區(qū)功能是至關(guān)重要的。但不同品牌的交換機(jī)實(shí)現(xiàn)Zoning功能的方式是不同的。如Vixel交換機(jī)自動具備Zoning功能，而有部分以太網(wǎng)交換機(jī)則需要單獨(dú)購買該項(xiàng)軟件License，才能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。

        LIPIsolation（LIP隔離）

        很多用戶將Zoning分區(qū)和LIP隔離混淆，認(rèn)為Zoning就是LIP隔離，實(shí)際情況為兩者是不同的概念。當(dāng)FC存儲交換機(jī)遵循FC-AL協(xié)議工作時，一般所有的設(shè)備之間協(xié)商AL_PA地址（或常說的Loop_ID），這個過程我們稱為環(huán)路初始化(LIP)。SAN上有任何新的設(shè)備啟動都會引起LIP，這時所有的機(jī)器停止工作進(jìn)行地址協(xié)商，因此LIP會使系統(tǒng)中斷工作。當(dāng)FC存儲交換機(jī)遵循FC-SW協(xié)議工作時，需要特殊的服務(wù)來確保SAN正常工作，與上面所說LIP相類似的一個服務(wù)就是RSCN。設(shè)備做完FabricLogin后會向FC存儲交換機(jī)登記許多信息，當(dāng)該設(shè)備關(guān)閉或重新啟動時就會引起登記狀態(tài)的改變，RSCN服務(wù)就是負(fù)責(zé)將登記狀態(tài)改變信息通知SAN上的所有設(shè)備。

        可見，LIP和RSCN都對SAN的正常工作造成破壞，對于一些特殊關(guān)鍵應(yīng)用甚至是致命的，如視頻流應(yīng)用和磁帶庫備份應(yīng)用。根據(jù)FC-AL協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，LIP一般需要15毫秒，而遵循FC-SW協(xié)議的RSCN根據(jù)實(shí)際的SAN環(huán)境的復(fù)雜程度，甚至影響正常通訊達(dá)數(shù)秒。

        對于不具備LIP隔離功能的交換機(jī)，在解決RSCN影響問題時，只能靠Zoning分區(qū)的方法使一個分區(qū)的設(shè)備對其他分區(qū)的設(shè)備減輕沖擊。但是，在視頻流應(yīng)用的實(shí)際測試效果來看，仍然對正常通訊的設(shè)備性能造成了較大的影響。